Daginn sem Demöntum ringdi yfir Ísland

 Holtasóley er fallegt blóm, enda er hún þjóðarblóm Íslands.  Hún er mjög harðger og vex uppí allt að 1200 metra hæð.   Latneska heitið á holtasóley er Dryas octopetala,  en jarðfræðingar hafa kallað eitt kalt skeið í lok ísaldar yngra holtasóleyjarstig, eða Yngra Dryas stadial.  Línuritið sýnir hitaferil á norðurhveli samkvæmt mælingum á ískjarna frá Grænlandi og þar kemur holtasóleyjarstigið vel fram sem snögg kólnun og einnig hröð hlýnun í lok stigsins.  Nú hefur komið fram byltingarkennd en umdeild kenning að þessi snögga kólnun hafi orðið af völdum áreksturs halastjörnu á jörðu.

Áður en við snúum okkur að þeirri kenningu, þá vil ég fjalla aðeins meir um þetta merkilega stig í jarðsögunni.  Fyrir um 15 þúsund árum var ísöld að ljúka og þá tók við hlýtt stig sem nefnist Bolling/Alleröð, með loftslag svipað og er í dag.   En fyrir um 12.900 árum kólnaði mjög skyndilega aftur á öllu norðurhveli jarðar, og yngra holtasóleyjarstigið gekk í garð, með loftslag líkt og á ísöld.   Nýjustu rannsóknir á ískjörnum frá Grænlandsjökli sýna að kólnunin var ótrúlega hröð, eins og myndin frá Steffensen og félögum (2000) sýnir.  Í gluganum sem er merktur B á myndinni  sést að kólnunin þegar holtasóleyjastigið hefst hefur orðið á aðeins einu eða tveimur árum og þá hefur kólnað um  tíu gráður.  Gluggi  A á myndinni til vinstri er frá Steffensen og  sýnir að hlýnun í lok holtasóleyjastigsins var einnig mjög hröð, eða sennilega um þrjú ár.   Byrjun og endir á holtasóleyjarstiginu eru dýpstu og hröðustu loftslagssveiflur þem þekktar  eru.  Á Íslandi gengu jöklar fram á þessu stigi og þá mynduðust jökulgarðar á Suðurlandi sem eru nefndir Búðagarðar og kenndir eru við Búðastig.  Skriðjökull mun þá hafa gengið niður Fossárdalinn.

Hvað var að gerast erlendis á þessum tíma?  Myndin fyrir ofan sýnir snið af jarðvegi í Arizona fylki í Bandaríkjunum, en jarðvegurinn er frá yngra holtasóleyjarstiginu.  Undir svarta laginu fannst hér heil beinagrind af fullorðnum mammút eða loðfíl.  Einnig fannst hér eldstóð,  örvaroddar og ýmsar minjar frá Clovis fólki sem var uppi á þeim tíma.  Um þetta leyti verður mikill útdauði á stóru spendýrunum í Norður Ameríku, og tegundir eins og sverðkettir, loðnir nashyrningar, mammútar eða loðfílar, mastódonar og toxódonar hurfu af sjónarsviðinu.  Alls hurfu 35 tegundir af stórum spendýrum á þessum tíma.  Orsök þessa mikla útdauða hefur lengi verið mikil ráðgáta.  Mannfræðingar héldu fram þeirri kenningu að dýrin hefðu orðið veiðimönnum að bráð þegar  menn fluttust fyrst úr Síberíu og yfir landbrúna á Bering sundi milli Alaska og Síberíu í lok ísaldar til Norður Ameríku fyrir um fjórtán þúsund árum.  Þarna á ferðinni voru forfeður Clovis manna, en þeir gerðu einhver fegurstu vopn sem um getur. Örvar og spjótsoddar þeirra voru gerð úr tinnu og eru mikil listaverk, eins og myndin fyrir neðan  sýnir.

En snúum aftur af myndinni fyrir ofan, sem sýnir jarðvegssniðið í Murray Springs í Arizona.  Svarta lagið er áberandi, en það finnst víða í jarðvegi í Norður Ameríku.  Rannsóknir sem R.B. Firestone og félagar birtu árið 2007 sýna að svarta lagið er 12.900 ára að aldri, sem sagt frá byrjun yngra holtasóleyjastigsins.  Grein þeirra má finna hérna. Svarta lagið inniheldur sót,  örsmáar glerkúlur,  mikið magn af málminum iridíum,  og einnig af örsmáum demöntum. Það er viðat að árekstrar loftsteina eða halastjarna á jörðu geta myndað svo háan þrýsting að örsmáir  demantar, eða nanódemantar myndast, og þeir hafa einmitt fundist í seti á mörkum Krítar og Tertíera tímabilsins, þegar risaeðlurnar urðu útdauðar vegna loftsteinsáreksturs.  Jöklafræðingurinn Paul Mayewski og félagar héldu næst til Grænlands og tóku sýni af ísnum sem myndaðist á yngra holtasóleyjarstiginu. Viti menn:  í ísnum á Grænlandi fundu þeir töluvert magn af nanódemöntum, alveg eins og þeim sem fundust í Norður Ameríku.

Halastjörnukenningin sem er að þróast meðal vísindamanna er því sú, að fyrir 12.900 árum hafi halastjarna rekist á norðurhvel jarðar, sennilega í Norður Ameríku. Efni sem kastaðist upp í andrúmsloftið við áreksturinn dró úr sólargeislun til jarðar og orsakaði mjög snögga kólnun.  Við áreksturinn breyttist karbon eða kolefni í halastjörnunni í nanódemanta, sem rigndi niður yfir allt norður hveli jarðar, en samkvæmt því ætti að vera mögulegt að fina slíka nanódemanta í jöklum Íslands.  Loftslagsbreytingin og önnur áhrif árekstursins á gróðurfar og umhverfið orsökuðu útdauða stóru spendýranna. Ekki eru allir sáttir við þessa kenningu, langt því frá.  Hvar er gígurinn eftir áreksturinn? Var árekstur, sem ekki skilur eftir sig gís, nógu kraftmikill til að orsaka loftslagsbreytingar og útdauða?  Vísindamenn eru að eðlisfari íhaldssamir, varkárir og tortryggnir gagnvart nýjum kenningum.  Það mun því taka nokkur ár í viðbót að finna gögnin sem kunna að styðja eða þá að rífa niður að grunni halastjörnukenninguna, en  þetta er óneitanlega spennandi tími í rannsóknum á þessu sviði.   Bloggheimurinn er fullur af heitum deilum varðandi yngra holtasóleyjarstigið og halastjörnuna, til dæmis hérna og hérna.

Athugasemdir

[Einar Hjörleifsson (IP-tala skráð) 24.2.2010 kl. 19:52]

Áhugavert innlegg, eins og alltaf frá þér.

Kannski væri ekki úr vegi að biðja þig um að tengja tímaramma þessarar halastjörnukenningu "hinnar síðari" (hin fyrri er í minum huga tenging við útdauða risaeðlunnar),  við t.d. tímabilið sem að Herðubreið okkar er talin hafa myndast (svona til viðbótar við tilvitnaðra Búðagarða). Eða hvað svo sem helst af þeim glæsilegu eldfjöllum í norðurhluta brotabeltisins okkar sem að mynduðust á síðustu ísöld og sem blasa við leikmanni sem að upplýstur hefur verið um myndun þess landslags sem er á þjóðvegaslóðinni milli Mývatns og Jökuldals.

kveðja

Einar

[Haraldur Sigurðsson, 24.2.2010 kl. 21:03]

Sæll, Einar

Móbergsfjöllin og allir staparnir okkar, eins og Herðubreið, eru mynduð á ísöld, og því dálítið eldri en yngra holtasóleyjarstigið.  Sjálfsagt hefur gosið á holtasóleyjarstiginu, en þar sem það varði í aðeins um 1500 ár, þá eru þau ekki mörg gosin.  Þau hafa verið gos undir jökli, þar sem allt hálendið og meiri hluti landsins var undir ís. 

Það er nú búið að ganga frá útdauða risaeðlanna fyrir 65 miljón árum og þeim loftsteinsárekstri nokkuð rækilega og nær allir sammála um að það sé ekki lengur kenning heldur raunveruleiki.  Enn munu halda áfram deilur um kenninguna varðandi holtasóleyjarstigið og halastjörnuna, og ekki ljóst hvað verður ofaná.  

[Arinbjörn Kúld, 24.2.2010 kl. 21:58]

Takk fyrir þennan fróðleik.

Kveðja að norðan.

[Höskuldur Búi Jónsson, 25.2.2010 kl. 12:40]

Þetta er mjög spennandi - takk fyrir þetta.

Ef ég man rétt þá er ein kenningin sú að það hafi komið mikið bakslag í hlýnunina vegna þess að slokknað hafi á hita/seltu færibandinu svokallaða - þá vegna mikils magns ferskvatns sem kom við bráðnun jökulbreiðanna í Norður Evrópu og Norður Ameríku.

Er það þá rétt hjá mér að það séu þá þessar tvær kenningar sem að keppast um hylli vísindamanna - eða eru fleiri kenningar?

[haraldur sigurdsson (IP-tala skráð) 25.2.2010 kl. 13:10]

Þetta er alveg rétt. Það er ein vinsæl kenning, sem varðar risastórt stöðuvatn sem myndaðist við suður rönd jökulbreiðunnar í Norður Ameríku. Þetta vatn er neftn Lake Agazziz, í höfuð á Louis Agazziz, sem "uppgötvaði" ísöldina. Vatnið úr Agazziz vatni braust fram á yngra holtasóleyjastiginu og heil ósköp af fersku vatni streymdi út í Norður Atlantshaf og slökkti á Golstraumnum um tíma -- þetta er kenningin, og margir eru enn hlynntir henni.  Sem sagt: úr nógu að velja varðandi kenningar um þetta merka en stutta skeið í jarðsögunni.  En nanódemantarnir?  Ein hvern veginn verður að skýra þá, og lang  líkleast að þeir séu tengdir árekstri.  Enn þarf að gera miklu meiri rannsóknir á þessu sviði, einkum þarf annar hópur vísindamanna að kanna sömu lögin til að sannprófa að niðurstöðurnar séu rétar.

Kveðja

Haraldur

[Höskuldur Búi Jónsson, 25.2.2010 kl. 14:05]

Þetta skiptir auðvitað miklu máli upp á framtíðina - ef að kólnunin hefur orðið vegna ferskvatnsblöndunar, þá getur það auðveldlega orðið aftur - þ.e. ef Grænlandsjökull bráðnar gríðarlega mikið á stuttum tíma.

Ef aftur á móti aðalástæða kólnunarinnar hefur verið árekstur halastjörnu, þá þurfum við að hafa minni áhyggjur af því að þetta geti gerst aftur bráðlega (þó það geti auðvitað vissulega gerst, þá er það ólíklegt).

Hver segir svo að vísindin séu ekki spennandi

[haraldur sigurdsson (IP-tala skráð) 25.2.2010 kl. 20:10]

Það er erfitt að dæma um hvort líkurnar á árekstri lofteins eða halastjörnu á jörðu séu meiri eða minni en líkurnar á bráðnun Grænlandsjökuls.  En eitt er víst:  nú dregur úr myndun á þungum, köldum og söltum sjó í Íshafinu, en til skamms tíma var það þessi þungi sjór sem keyrði djúpan straum til suðurs og var mótorinn í hringrás heimshafanna.  Ef mikið dregur úr þeim djúpstraumi þá er hugsanlegt að dargi úr Golfstraumnum og mikil kólnun verði á norður slóðum.

Kveðja

Haraldur