Nordens regnskog frös till is

En gång i tiden täcktes Norden av frodig regnskog, men sedan var det något som satte stopp för det tropiska klimatet. Nu har geologer återskapat de våldsamma händelser som gav upphov till den globala kedjereaktion som fick jordens topp och botten att frysa till is.

En gång i tiden täcktes Norden av frodig regnskog, men sedan var det något som satte stopp för det tropiska klimatet. Nu har geologer återskapat de våldsamma händelser som gav upphov till den globala kedjereaktion som fick jordens topp och botten att frysa till is.

Papegojor flyger omkring i den täta, fuktiga regnskogen, och i det ljumma vattnet simmar havssköldpaddor. Vi befinner oss inte på en stillahavsö nära ekvatorn, utan på öarna Fur och Mors i det som i dag är norra Danmark – för 55 miljoner år sedan, under den geologiska epoken eocen.

Kontinenterna befinner sig i rörelse. Europa och Asien skiljs av ett stort hav. Afrika ligger långt från Sydeuropa och Nord- och Sydamerika är åtskilda. Atmosfären är full av växthusgaser, som bevarar planetens värme. Den genomsnittliga temperaturen ligger kring 30 grader och Antarktis är inte täckt av is, utan av palmer.

Under loppet av miljontals år börjar sedan temperaturen sjunka, för att slutligen nå nio grader, då en istid inträder. Istiden följs av en mellanistid och på det viset fortsätter klimatcykeln fram till i dag, då papegojorna har ersatts av grå duvor.

Geologerna har länge försökt förklara varför det hände och hittills har de bara hittat små delförklaringar. Nu visar ny, överraskande forskning att Nordens nedkylning berodde på två helt olika aktörer: antarktiska havsströmmar och bergsmineraler i Sydostasien.

© Lotte Fredslund

Denna nedkylning håller i dag på att vända, så att vi eventuellt är på väg tillbaka till ett tropiskt klimat.

Lera döljer tropiska djur

För ett par hundra år sedan eroderade vattnet kusterna på de små öarna Fur och Mors i norra Danmark. Kvar blev nakna lersluttningar med stora mängder fossil.

Där har forskare hittat över 500 arter av djur och växter från forntiden. I leran ligger ben från färggranna papegojor, en 300 kilo tung havssköldpadda och en stor mängd fossiliserade tropiska fiskar.

Spår efter ett väldigt annorlunda djur- och växtliv har även hittats i andra områden. På Svalbard har exempelvis en flodhästliknande växtätare satt tydliga fotspår i en sumpig skog och i Norra ishavet har forskare hittat spår efter havskrokodiler.

Samtliga fossil vittnar om samma sak: En gång i tiden var Norden ett tropiskt paradis med temperaturer på runt 30 grader.

Den viktigaste förklaringen till det varma klimatet är växthusgasen metan. För 55 miljoner år sedan fick vattnet i haven en tillräckligt hög temperatur för att utlösa en självförstärkande uppvärmning orsakad av metan.

Et af de mest velbevarede skildpaddefossiler i verden blev fundet i det nordlige Danmark i 2008.

© René Sylvestersen

I den del av havsbottnen som sträcker sig från kontinenterna och ut i havet var metanet bundet i metanis i form av så kallade inneslutningsföreningar. Efter hand som temperaturen steg bröts inneslutningsföreningarna upp. På väg upp genom vattnet reagerade metanet med syre och omvandlades till koldioxid, som steg upp i atmosfären.

Koldioxiden gav upphov till en växthuseffekt som höjde temperaturen, vilket i sin tur frisatte ytterligare metan från havsbottnen. Processen upprepades under de därpå följande hundratusen åren, vilket gjorde att den globala temperaturen ökade med så mycket som fem till åtta grader.

Himalayas berg tornar upp sig

De geologiska avlagringarna visar att den galopperande växthuseffekten fick ett tvärt slut, och i dag kan forskarna rekonstruera orsaken: kontinentalförskjutningen.

Medan koldioxiden låg som ett värmande täcke över jorden pressades den indiska kontinentalplattan in under den asiatiska, vilket fick världens högsta bergskedja Himalaya att bildas.

När fuktiga havsvindar nådde de majestätiska bergen steg luften högt upp, varpå molnen kyldes ner och föll som regn. På så vis gav bergen upphov till kraftiga monsunregn, vilket inte tidigare hade förekommit i regionen.

Med regnen föll även koldioxid ur atmosfären och bands i mineraler på bergssidorna. Via floderna spolades kolet ut i havet, där det togs upp av små växter och djur. När djuren dog och sjönk till botten avlagrades det kol som tidigare värmt upp atmosfären på havsbottnen.

Under loppet av cirka 15 miljoner år – från för 50 miljoner år sedan till för 35 miljoner år sedan – tömde denna process atmosfären på stora mängder koldioxid. Den minskade växthuseffekten fick jordens medeltemperatur att sjunka från 30 till 20 grader.

Himalayateorin är väl etablerad bland geologer, men den har sina brister. Den kan inte ensam förklara jordens nedkylning till i dag.

🎬 Följ jordens kontinentalplattor under en miljard år

Därför väckte det stort uppseende när geologer publicerade nya resultat som tyder på att Antarktis har spelat en avgörande roll för det globala klimatet sedan cirka 34 miljoner år tillbaka.

Vid denna tid satt Antarktis ihop med Sydamerika och Australien, men nu slets kontinenten loss och isolerades vid Sydpolen.

Den nyfödda kontinenten omgavs av en kall havsström, som fortfarande cirkulerar där i dag.

© Claus Lunau

Den kalla havsströmmen skar av Antarktis från övriga havsströmmar, som annars transporterar värme från ekvatorn mot polerna.

Det gjorde att temperaturen på Antarktis störtdök och att kontinenten täcktes av is.

Nedkylningen av Antarktis ledde till en global temperaturminskning. Dels hindrades de globala havsströmmarna från att transportera runt värme, dels fylldes de näringsrika vattnen utanför Antarktis med liv, som – liksom i fallet Himalaya – band kolet på havsbottnen.

För 55 miljoner år sedan steg temperaturen explosionsartat till följd av stora utsläpp av metan. Temperaturen sjönk kraftigt när jordens kontinentalplattor gjorde två våldsamma ryck, som medförde en global nedkylning som har fortsatt ända till i dag.

© Lotte Fredslund & Shutterstock

Metan skapar värme

  • 55 miljoner år sedan
  • Temperatur: 30 grader

Temperaturen är högre än någonsin, eftersom metan som frigetts från havsbottnen har omvandlats till koldioxid, som stigit upp i atmosfären, där den bevarar värmen.

© Lotte Fredslund

Berg avlägsnar koldioxid

  • 50–35 miljoner år sedan
  • Temperatur: sjunker till 20 grader

Den indiska kontinentalplattan kolliderar med den asiatiska, vilket får Himalaya att bildas. Det leder till ökad nederbörd, som innehåller koldioxid, som binds i bergsmineraler och spolas ut i havet via floder.

© Lotte Fredslund

Antarktis isoleras

  • 34 miljoner år sedan
  • Temperatur: sjunker till 18 grader

Antarktis slits loss från Sydamerika och Australien och isoleras av en kall havsström. Mikrober i det kalla, näringsrika vattnet tömmer atmosfären på koldioxid.

Jordens fortsatta nedkylning innebar bland annat att den regnskog som täckt stora landområden krympte och ersattes av grässlätter, som fylldes av nya arter som elefanter, kattdjur och hundar.

Himalayas uppkomst och Antarktis förflyttning kan emellertid bara förklara den globala nedkylningen fram till för 15 miljoner år sedan. Geologerna har fortfarande inte löst mysteriet om hur jorden frös till för nästan tre miljoner år sedan.

Tills nu, det vill säga. Banbrytande forskning vid University of California, Berkeley i USA har visat att bergsmineraler på öar som Java och Sumatra är den viktigaste förklaringen till att det i dag finns istäcken vid polerna. Och återigen är de rastlösa kontinentalplattorna den utlösande faktorn.

Istider blir det normala i Norden

För 15 miljoner år sedan stötte den australiska kontinentalplattan in i den asiatiska under havsbottnen i Sydostasien. Enorma landmassor pressades upp och ökedjor med höga, vulkaniska berg sköt upp.

© Claus Lunau

Enligt forskarna från Berkeley har de sydostasiatiska öarna sedan dess ökat sin areal med över 1,7 miljoner kvadratkilometer. Forskargruppen tror att öarnas tillväxt är den viktigaste orsaken till den globala temperaturminskningen.

Bergen på de växande öarna fick ut extra nederbörd ur atmosfären, vilket förde med sig den nu välkända effekten: Kol föll ner med nederbörden, blandades med mineraler på bergen och spolades ut i havet, där det lagrades i döda mikroorganismer på bottnen.

Under en period från för 15 miljoner år sedan till för 2,75 miljoner år sedan gjorde öarnas framväxt att koncentrationen av koldioxid i atmosfären gick från 500 molekyler per miljon atmosfäriska molekyler till 280, som är den förindustriella nivån.

Med den uppseendeväckande nya teorin kan forskarna för första gången förklara hur det kom sig att stora delar av norra halvklotet täcktes av is och jorden inledde den cykel av istider följda av mellanistider som fortfarande präglar klimatet.

Det är alltså bergiga öar i Sydostasien som är anledningen till att vi i Norden i dag inte har några papegojor och havssköldpaddor i vår natur.

Världens genomsnittliga temperatur stiger stadigt. Under hela den nuvarande mellanistiden har den legat på i genomsnitt 14 grader, medan den under åren 2015–2020 var 15,6 grader.

Andelen koldioxid i atmosfären ökar snabbare än den gjorde för 55 miljoner år sedan, då metan gav upphov till Nordens tropiska klimat. Och de allra flesta klimatforskare är ense om att ökningen orsakas av en faktor som inte fanns för 55 miljoner år sedan: människan.

En process som har tagit miljontals år har vi vänt på 100 år. Nicholas Swanson-Hysell, geolog

Den naturliga frågan är då: Kan dagens utsläpp av växthusgaser föra in planeten i en ny geologisk period utan vare sig istider eller permanenta istäcken?

Koldioxidkretsloppet är komplext och klimatmodellerna innehåller så många okända faktorer att det inte är många forskare som vågar ge något exakt bud på hur framtiden kommer att se ut.

Faktum är dock att jordens genomsnittliga temperatur stiger, och en effekt av det kan bli att jordens regnskogar går från att ta upp koldioxid till att avge koldioxid, eftersom högre temperaturer minskar växternas fotosyntes.

Om det sker kommer uppvärmningen att löpa amok. Då riskerar temperaturerna att inte bara närma sig det 55 miljoner år gamla rekordet, utan överträffa det.