Borekerner fra dybhavenes bundsedimenter har været anvendt i klimaforskningen siden de første dybhavsekspeditioner i 1800-tallet. Tusinder af lange sedimentkerner er blevet undersøgt, og ligesom i iskernerne har man benyttet ilt-isotoper til bestemmelse af klimatiske ændringer gennem tiden.
Baggrunden for, at metoden også kan anvendes i havet, er, at havvandets sammensætning af lette og tunge ilt-isotoper indbygges i det samme forhold i kalkskaller fra de små encellede dyr foraminiferer. Ilt-isotopforholdet i de skaller, som findes i borekernerne, giver et mål for datidens vandtemperatur, der så igen er et mål for klimaet. Isotopmålinger foretaget på foraminiferer, der lever svævende i de øvre dele af oceanerne, de planktoniske foraminiferer, viser overfladevandets temperatur, mens målinger på de bentiske foraminiferer, som lever på havbunden, giver oplysning om bundvandets temperatur.
Ved at sammenstille resultaterne fra planktoniske foraminiferer fra hele kloden har man kunnet opstille en global standard-isotopkurve, der går flere millioner år tilbage i tid. Baggrunden for, at det er muligt at nå så langt tilbage i tid, er, at sedimentationen normalt er meget lille i dybhavet, ca. 1-2 mm om året.
Mange kemiske, sedimentologiske og biologiske forhold i dybhavskernerne indgår i tolkninger af de klimatiske variationer, men foraminiferer er nok det mest anvendte biologiske redskab. Også sedimentets kalkindhold er vigtigt i forbindelse med måling af klimaet. Et højt kalkindhold i sedimentet kan skyldes en høj produktion af organismer, hvilket tyder på høj temperatur – med andre ord en mellemistid.
Til undersøgelser af kortvarige klimaændringer benyttes boringer fra kontinenternes sokkelområder, hvor der ofte er en meget hurtig aflejring af sedimenter. Selv detaljerede klimavariationer igennem historisk tid kan studeres i sådanne borekerner. Borekerner fra shelfen kan desuden indeholde nøglen til en tidsmæssig sammenstilling af resultater fra dybhavskerner og klimamålinger på land. F.eks. kan sedimenter fra shelfen sættes i relation til dybhavskernerne ved hjælp af dyreliv, isotoper og dateringer. Derudover kan havområder tæt på land sættes i relation til f.eks. søsedimenter fra de nærliggende landområder ved hjælp af pollen og dateringer.
Også koralrev er velegnede til bestemmelse af fortidens klima. Korallerne er dog på grund af deres samliv med alger specielt vigtige i forbindelse med bestemmelse af kvartærtidens vekslende globale havniveau. Algerne er nemlig afhængige af lyset, og korallerne vil derfor til enhver tid have levet nær havets overflade. Flere områder med koraløer har været udsat for en næsten konstant hævning igennem de seneste tusinder af år. Dette betyder, at korallerne i dag ligger over havniveau og nu udgør vigtige arkiver for vores viden om tidligere tiders havniveau.
Foraminiferer er encellede, amøbelignende organismer. De er normalt 0,1-1 mm store, men kan opnå en størrelse på flere centimeter. De fleste foraminiferer lever i havet og bærer en fast kalkskal (figur A). Skallerne bevares som fossiler i sedimenterne. Nogle foraminiferer opbygger i stedet deres skal af sammenkittede sedimentkorn fra havbunden. Bevaringen af disse såkaldte agglutinerede foraminiferer som fossiler afhænger af, hvor bestandigt et materiale de anvender til sammenkitningen. Et bestandigt materiale kan bestå af kalk eller kisel.
De fleste foraminiferer findes i store mængder i næsten alle marine sedimenter. På grund af deres hurtige evolution og store hyppighed er de fortrinlige til at bestemme en aflejrings alder. Da artssammensætningen afhænger af det marine miljø, er de desuden nyttige til rekonstruktion af tidligere tiders miljø.
Dette kan dog kun lade sig gøre, hvis de enkelte arter ikke har ændret krav til deres omgivende miljø gennem tiden.
Igennem millioner af år sker der visse ændringer i arternes miljøkrav. Men inden for de sidste ca. 2 mio. år, som kvartærtiden har varet, er ændringerne så små, at man kan se helt bort fra dem. Derfor kan man bruge kendskabet til foraminiferernes nuværende økologiske krav til at rekonstruere kvartærtidens skiftende økologiske og klimatiske forhold.
De fleste foraminiferer lever på havbunden. Disse såkaldte bentiske foraminiferer findes på alle vanddybder fra kysten ned til mere end 10 km’s dybde (figur C). De findes i alle klimazoner. Andre typer af foraminiferer lever i de frie vandmasser. Størsteparten af disse såkaldte planktoniske foraminiferer lever i de øverste 200 m af vandsøjlen, hvor der er rigeligt med føde, men de træffes levende til mere end 1000 m’s dybde. Planktoniske foraminiferer kræver stabil saltholdighed (figur C). De findes derfor kun i de åbne oceaner og ikke i områder, der er påvirket af ferskvand fra kontinenterne. Også disse foraminiferer lever i alle klimazoner.
Når foraminifererne dør, opbevares skallerne sammen med de sedimentkorn, som omgav dem i levende live. Aflejringen begraves efterhånden af yngre sedimenter, som indeholder andre foraminiferskaller. På lavt vand findes kun bundlevende foraminiferer i sedimentet. På dybere vand vil døde planktoniske foraminiferer synke til bunds og blive bevaret sammen med de bundlevende fra samme tid. I områder, hvor begge typer foraminiferer er aflejret i sedimenterne, kan man rekonstruere både overfladevandets og bundvandets temperatur og saltholdighed.
Kun på meget store vanddybder, hvor alt kalk opløses, vil de fleste informationer fra foraminiferer være gået tabt. Her bevares kun agglutinerede foraminiferer med kiselcement eller skaller, som udelukkende består af kisel.
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.