Drypstenshuler fortæller nyt om fortidens klima

Et gammelt håndtegnet kort ledte i 2023 geolog Peter Frykman på rette vej til nogle ældgamle huler, som han havde besøgt i 1977 og nu skulle genfinde. Håbet var at finde drypsten, som kan fortælle om fortidens klima. Her er Peters beretning om feltarbejdet, der på mange måder tog ham tilbage i tiden!

Tekst og foto: Peter Frykman

På væggen i mit kontor hænger to næsten ens fotos af mig, hvor jeg kigger ud ad en huleåbning. Det er samme sted, og ikke en sten har flyttet sig – men der er 46 år mellem de to billeder. Så lang tid tog det, før jeg kunne vende tilbage til de huler, jeg opdagede i 1977 på C.H. Ostenfeld Nunatak i Nordøstgrønland.

En nunatak er en større eller mindre ‘ø’ helt omgivet af indlandsis eller gletsjere. C.H. Ostenfeld Nunatak er cirka 5 gange 15 kilometer og omgivet af Wordie-gletsjeren, og i sommeren 2023 tog jeg tilbage til netop denne nunatak for at kigge efter drypsten dybere inde i hulen, end jeg havde været som ung forsker. Sammen med min feltmakker, Bogdan Onac, havde vi fået fondsmidler til at forsøge at genfinde hulen.

I 1977 havde jeg nemlig, sammen med en medstuderende, udforsket nogle af de mørke hulegange, men dengang havde vi kun lyset fra blitzen på vores kamera. Vi kom ikke længere en cirka 20 meter ind i kalkstensklipperne, før vi fandt det for risikabelt at gå videre – så vi nåede ikke at registrere, om der var drypsten i hulerne. Drypsten ville være interessante, fordi de kan gemme på signaler om det forhistoriske klima.

Inden vi tog afsted, anede vi altså ikke, om der overhovedet fandtes drypsten i hulerne på nunatakken.

Og hvad vi heller ikke vidste var, at et gammelt håndtegnet fra mit første besøg skulle blive afgørende for vores ekspedition.

Rejsen begynder

Den 2. august 2023 gik rejsen til Grønland fra København via Reykjavik, hvor Bogdan allerede var ankommet fra Rumænien. Der havde han været på feltarbejde i nogle huler.

Efter en overnatning i Reykjavik fløj vi videre til Østgrønland til lufthavnen Nerlerit Inaat (Constable Pynt) i Jameson Land med et lille rutefly. Der kom vi straks over i et to-motors DHC-6 Twinotter-fly med store gummihjul, så den kan lande på små naturbaner. Turen i Twinotteren gik langs med østkysten nordpå til Clavering Ø, hvor en landingsbane, som blandt andet Siriuspatruljen benytter, bød på en forholdsvis jævn landing på en tør lynghede.

Der blev vi afhentet af helikopteren, som GEUS havde chartret til at flyve felthold ud i deres kortlægningsområder. Bogdan og jeg blev så fløjet de cirka 80 kilometer til basislejren i Nordfjord (se kort). Det er lige ved den ekspeditionshytte, som den kendte geolog Lauge Koch fik bygget i 1947 til sine talrige ekspeditioner i det østlige Grønland.

I den hytte overnattede Bogdan og jeg, på de samme bræddesenge som Lauge Koch formentlig også har ligget på. Udsigten ud over Nordfjord med Waltershausen-gletsjeren for enden og fjeldtoppe i forskellige jordfarver var et fantastisk syn at vågne op til.

Gensyn

Den følgende dag i basislejren gik med at forsøge at indskrænke mængden af udstyr og bagage til noget der kunne fragtes i den ikke alt for store helikopter. Heldigvis i strålende sol. Det var dog alligevel nødvendigt med to flyvninger. Jeg tog med piloten på den første tur for at vise vej, eftersom jeg jo var den eneste, der havde været ved hulerne før. Det skulle dog vise sig ikke at gå helt efter den plan, jeg havde arbejdet på i flere måneder hjemmefra.

Først fløj vi over Waltershausen-gletsjeren og hen over Heim Bjerge, hvor jeg også havde haft lejrpladser i 1977. Så kom vi til den lille dalsænkning, hvor jeg på kort og satellitbilder havde forberedt at skulle lande tæt på indgangene til hulerne. Da vi kom nærmere, kunne jeg imidlertid ikke genkende de fjeldvægge, hvor indgangene skulle være, og jeg spurgte forsigtigt piloten, om vi kunne tage en lille rundtur til den næste dal for at tjekke, om det var der.

Han indvilgede modstræbende med en advarsel om, at han havde begrænset mængde brændstof med. Mit håb med hensyn til den næste dal var udelukkende baseret på en svag erindring om en ubetydelig lille cirkel og en pil tegnet med blyant på et kort, aftegnet på nu gulnet madpapir, som jeg inden afrejsen havde fundet i mine mirakuløst gemte papirer fra studentertiden i 1977.

­­­Med sved, ikke mindst på panden, viste det sig ganske rigtigt at være den lille anonyme cirkel, som angav stedet med hulerne. En kæmpe lettelse! Efter at have læsset af fløj helikopteren tilbage og hentede Bogdan og det sidste udstyr.

Vel ankommet befandt vi os nu cirka 80 kilometer fra basislejren i Nordfjord, svarende til en lille halv times flyvning med helikopter. De krævede lidt gravearbejde at få planeret den let skrånende dalbund et par steder, så vi kunne slå vores telte op, og der skulle opsættes pæle til at trække fiskeline imellem til en isbjørnealarm rundt om teltene. Det virker måske overdrevent at opsætte bjørnealarm på et så isoleret sted omgivet af gletsjere på alle sider, men sandsynligheden for isbjørne-besøg er aldrig nul. Den tunge riffel med kaliber 30-06 lå altid parat ved siden af luftmadrassen, når jeg gik i seng. Bogdan måtte klare sig med at have en signalpistol i sit telt, men selvfølgelig håbede ingen af os at få brug for vores våben.

Moskus i sigte

Om morgenen lå lejrpladsen lå i skygge, så det var lidt køligt at komme ud til ”radiotid” kl. 08.00. Alle ekspeditionshold skal ringe ind to gange om dagen for at melde, om alt er i orden.

Vi var nødt til at gå et stykke op på en top for at få bedre udsyn til de satellitter, der skulle skabe kontakt med hovedlejren (basecamp) på vores satellit-telefon. Vi var hold nr. 10, så vi var altid de sidste i opkaldene. Efter at have meldt, at vi havde det godt, og hvad planen var for dagens arbejde, vendte vi hjem til køkkenteltet og fik gang i primussen for at varme vand til morgenkaffen. Pulvermælken blev pisket med koldt vand, og myslien hældt ud af posen.

Vejrmeldingen fra hovedlejren havde lydt på skyfrit hele dagen, så vi besluttede, at vi ville udnytte det til at gå en tur seks-syv kilometer ud til nogle andre huler, som jeg vidste, var midt på nunatakken. Samtidig kunne vi udforske terrænet lidt og finde ud af, om der mon stadigvæk var moskusokser, ligesom jeg havde set i 1970’erne.

Turen i solskin, med riffel og en lidt tung rygsæk, blev hurtigt til vandring i skjorteærmer, og da vi nærmede os lokaliteten for hulen, på det jeg har døbt ’Cave Hill’, så vi en flok på syv moskusokser i det fjerne. De var på vej lige mod hulerne!

Vi satte os på god afstand for ikke at forstyrre dem og spiste vores madpakker, dåserugbrød og røgede sardiner, mens vi så i kikkert på dem. Lige før hulerne drejede hele flokken af og opsøgte en stor snefane, hvor de lagde sig til at køle af i sommervarmen. Senere hjemme ved teltet målte vi 9°C – varmerekord under vores ophold.

Bingo!

Næste dag var det på tide at opsøge de større huler ikke så langt fra lejren. På med overtræksdragter, knæbeskyttere og hjelm, rygsæk med LED-lamper, kameraudstyr og naturligvis riflen.

Adgangen til hulerne var ikke umiddelbart specielt udfordrende, men vi skulle med lidt besvær krydse hen over en skråning med løse småsten og derefter kravle et godt stykke op imellem nogle meget store klippeblokke. Lige udenfor huleindgangen var en lille afsats, vi skulle balancere hen langs, hvor der var et langt kig ned til den ujævne gletsjer. Det virkede for os sikkert nok, når vi gik frem og tilbage, men på videoer fra mit hjelmkamera ser det meget mere risikabelt ud.

Før vi bevægede os ind gennem den lave huleåbning første gang, blev Bogdan iført steril overtræksdragt, maske og handsker for at tage en lille kerneprøve af den is, der lå inden for indgangen. Den skal muligvis bruges senere til DNA-analyser, som kan vise, hvilke dyr og fugle der har været indenfor. Der vil utvivlsomt også være spor efter mig fra besøget i 1977!

Da det var klaret, kunne vi endelig begynde vores søgen efter det, som hele turen var lagt an på, nemlig drypsten, stalaktitter, flowstones eller andre udfældninger, såkaldte speleothemer.

Efter et par minutter begyndte Bogdan at rode hektisk i nogle stenblokke ikke så langt fra indgangen, og pludselig udbrød han: ”Jeg tror, vi har en flowstone!”

Og ganske rigtigt: En stor, lysegrå blok på 20 gange 30 centimeter med tydelige calcit-krystaller og spor af lagdeling blev hevet frem i pandelampernes lys og beundret. Så allerede her på andendagen kunne hele ekspeditionen kaldes en succes. Vi havde fundet præcis det materiale, som vi havde påstået (= gættet og håbet!) ville være i hulerne. En kæmpe lettelse. Fra nu af ville alt, hvad vi ellers fandt, være ren bonus.

Prøveindsamling i mørke

Nu begyndte vi den mere systematiske opmåling af hulen ved hjælp af kompas, hældningsmåler og laser-afstandsmåler. Vi nåede 50 meter ind i klippemassivet, før en meget snæver tunnel var stoppet til med gulligt fint sand. Det lå i et meget tykt lag på bunden af hulen i de nederste dele, så vi var i stand til at banke et plastrør ned i det og opsamle en kerneprøve i røret. Dette skulle foregå i totalt mørke, fordi vi ville have muligheden for at datere sandets aflejringstidspunkt med en metode der hedder OSL (Optisk Stimuleret Luminiscens). Mineralkornene opsamler energi, mens de ligger i mørke, og ved belysning i laboratoriet afgives den energi, som så kan måles og omsættes til det tidspunkt, hvor de sidst så sollys.

Selvom vi ledte omhyggeligt, fandt vi ingen steder tegn på fastsiddende udfældninger af speleothemer, hverken på loft, gulv eller vægge i hulerne. Et enkelt sted fandt vi nogle hvide krystaller nederst på væggen, som vi har en mistanke om, er dannet, da hulen på et tidspunkt har været fuld af vand .Det har meget lokalt efterladt noget calcit.

Da vi de følgende dage undersøgte flere andre huleåbninger, som ofte kun førte nogle få meter ind i klippen, fandt vi over alt både på hulegulvet og udenfor noget gulligt sediment svarende til det, vi havde set i bunden af den længste hule. I det gullige sediment lå der små og store fragmenter af stalaktitter og flowstones af meget forskelligt udseende.

Selvom det kan være svært at forestille sig, kan vi indtil nu kun tolke det, som at der har været en forlængelse af hulerne opad i nogle kalkstenslag, som nu er eroderet væk, og at fragmenter herfra er faldet ned i de gange. Og trods mange hundredtusind eller millioner års erosion af gletsjere er de bevaret, så vi er så heldige at kunne undersøge dem. Men uanset hvad der helt præcist er sket, indeholder de fragmenter stadig værdifulde spor efter et fortidigt varmere klima, hvor vand sivede ned i hulegange og efterlod udfældninger af mineraler.

Hjem igen – og hvad der så skete
På skrivebordet på mit kontor står et par kasser. I dem ligger skiver skåret af de drypsten, der var blandt de 60 kilo prøver, som kom med hjem fra ekspeditionen. De er blevet poleret og viser tydeligt de mange tynde lag, som gemmer på signaler om det forhistoriske klima.

Enkelte er sendt til analyse hos et laboratorium i Albuquerque ved University of New Mexico. Den første analyse af alderen på en prøve viste en – for os lidt overraskende – høj alder på cirka fem millioner år. Overraskelsen ligger i, at der indtil nu kun er lavet en enkelt anden datering fra grønlandske huler, hvor alderen viste omkring 580.000 år. Disse to dateringer er foreløbig de absolut eneste dateringer fra huler i hele det nordlige Arktis, som kan bruges til at fortælle noget om klimaet på landjorden. Til sammenligning findes der enkelte dateringer af sedimentkerner fra havbunden i Nordatlanten og i Baffin-bugten, som fortæller noget om havvandstemperaturen tilbage i tiden.

Efterfølgende skal der laves flere forskellige analyser. Tilsammen kan de forhåbentlig føre til, at vi kan angive en temperatur i hulen for det tidspunkt, hvor mineralerne er udfældet, og som prøven er dateret til. I så fald vil det være et direkte mål for den gennemsnitlige årstemperatur netop det sted i Grønland.

Den slags data er meget vigtige i forhold til at kalibrere klimamodeller, fordi de styrker modellernes evne til at forudsige fremtidens klimaudvikling, specielt for Arktis, som er særlig i forhold til klimaforandringer. De nordlige breddegrader opvarmes nemlig meget hurtigere end breddegrader længere mod midten af Jorden. Det skyldes en proces kaldet arktisk forstærkning (Arctic Amplification), som her i nutiden bevirker at den globale temperaturstigning ikke er ens fordelt, men at Arktis opvarmer meget hurtigere end på mellem-breddegrader. Vores data kan fortælle hvordan dette forhold var aktivt også i tidligere varmeperioder i jordens historie og vil hjælpe til at forstå processerne bag klimaændringer.

Fondsstøtte til hule-ekspeditionen
Forskerne retter stor tak til Aage og Johanne Louis-Hansen Fond for finansiering af ekspedition og analyser.