Deep within ancient caves, the researchers discovered mineral deposits that provide evidence for a much warmer North Greenland during the Late Miocene – a period stretching from around 11.6 to 5.3 million years ago.

These deposits, known as speleothems, can only form in the presence of liquid water, suggesting that the region was warm enough for rainfall and flowing water during several periods in the Late Miocene – conditions that seem unthinkable in today’s frozen landscape. By analysing the oxygen and carbon isotopes, along with sodium concentrations in these formations, the team reconstructed past climate patterns, revealing fluctuations in temperature, precipitation, and sea ice extent.

One of the most striking findings of the research is evidence of intermittent warm and wet periods that once supported soil, vegetation, and permafrost-free conditions in North Greenland millions of years ago. At the time, the region’s average temperature was at least 14 degrees Celsius higher than today, coinciding with elevated North Atlantic sea surface temperatures and atmospheric carbon dioxide levels above 310 parts per million. To put that into perspective, we surpassed this threshold more than six decades ago.

But the record also reveals interruptions – periods when no speleothems formed. These correspond to times when carbon dioxide levels dipped below 310 parts per million and the North Atlantic cooled. Following one such hiatus, the team found an influx of metal elements in the cave – potentially the earliest evidence of a glacier or small ice cap forming in the region prior to 6.3 million years ago.

The study highlights the relationship between atmospheric carbon dioxide levels and climate conditions, indicating that even small shifts in greenhouse gases can have profound effects on polar regions. Since Greenland’s ice sheet today holds enough frozen water to raise global sea levels by several metres, these findings highlight its potential vulnerability.

By investigating Greenland’s climate history, the team’s research provides crucial context for today’s warming trends – helping scientists to refine their models to predict the future of our planet.

Diese Ablagerungen, Speläotheme genannt, können nur bei flüssigem Wasser entstehen. Das bedeutet, dass es in dieser Region im späten Miozän warm genug für Regen und fließendes Wasser gewesen sein muss. Solche Bedingungen erscheinen in der heutigen gefrorenen Landschaft fast unmöglich. Indem sie außerdem Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope zusammen mit Natriumkonzentrationen in den Formationen untersuchten, gelang es dem Team, frühere Klimabedingungen nachzuvollziehen und Schwankungen von Temperatur, Niederschlag und Meereis sichtbar zu machen.

Eines der bemerkenswertesten Ergebnisse dieser Forschung ist der Nachweis warmer und feuchter Perioden in Nordgrönland. Damals, vor Millionen von Jahren, gab es Böden, Vegetation und permafrostfreie Bedingungen. Die Durchschnittstemperatur lag mindestens 14 Grad Celsius höher als heute. Auch die Temperaturen der Meeresoberflächen im Nordatlantik waren erhöht, und der Kohlenstoffdioxidgehalt in der Luft überstieg 310 ppm. Zum Vergleich: Diese Schwelle überschritten wir schon vor über vier Jahrzehnten.

Die Aufzeichnungen zeigen jedoch auch Unterbrechungen. In diesen Zeiten bildeten sich keine Speläotheme. Der Kohlenstoffdioxid-Gehalt sank unter 310 ppm, und der Nordatlantik kühlte sich ab. Nach einer solchen Unterbrechung stellte das Team einen Anstieg an Metallelementen in der Höhle fest. Dies könnte der früheste Hinweis auf die Bildung eines Gletschers oder einer kleinen Eiskappe vor 6,3 Millionen Jahren sein.

Die Studie verdeutlicht den Zusammenhang zwischen dem Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre und den klimatischen Bedingungen. Sie zeigt, dass selbst kleine Veränderungen der Treibhausgase große Auswirkungen auf die Polarregionen haben können. Da die Eiskappe Grönlands heute genug gefrorenes Wasser enthält, um den globalen Meeresspiegel um mehrere Meter anzuheben, verdeutlichen diese Ergebnisse ihre Verletzlichkeit.

Die Untersuchung der Klimageschichte Grönlands liefert wichtige Informationen zum aktuellen Erwärmungstrend und hilft Wissenschaftlern somit, ihre Modelle zur Vorhersage der Zukunft unseres Planeten zu verbessern.

Qaarusuit itsarnisat ilorlersaanni, misissuisut nassaaraat mineralinit sanaat, taakkulu uppernarsaassuupput Kalaallit Nunaata Avannaa piffissap Late Miocenep nalaani, ukiut 11.6-miit 5.3-t millionit matuma siorna kiannerujuusimasoq.

Taakku speleothemsinik taaneqartartut mineralinit sanaat, imermiit taamaallaat pinngorsinnaapput, tassa imatut paasillugu, piffimmi Late Miocenep nalaani kiannerusimagami siallertarsimassaaq taamaattumillu imeq arlaleriarluni taamani kuuttarsimassalluni – pissutsit ullumikkumut naleqqiullugit asip qerisuunerata peqqutaalluni takorlooruminaapput. Silaannaap kulstoffillu isotopit misissoqqissaaneranni, tarajoqassutsinillu pinngorsimasuni misissuinermi suleqatigiit qanga silap pissusaata qanorissimaneranik sanapput, tassani kiassutsip, siallertarnerup immamilu sikoqassutsip allanngorartarsimanera ersersinneqarpoq.

Misissuinermi nassaarisat tupinnarnersaasa ilagaat, tassa Kalaallit Nunaata Avannaani ukiut millionilikkaat matuma siorna, taamani sermersuaqanngikkallarmat kiannerusup isugutannerusullu nalaani, nunap naggorissusaanut, naasoqassusaanullu tulluartuusimasoq. Taamani, Atlantikup Avannaani imartap kiassusaa silaannarmilu CO2-p 310 pr. million agguaqatigiissinneranut qaffasinnerunerata takutippaa, piffimmi naliginnaasumik kiassusaa ullumikkumut naleqqiullugu 14 celsiusimik kiannerusimasoq.

Takussutissialli aamma allanngortoqartarsimanera ersersippaa, piffissami ilaanneqartarsimavoq speleothemsinik pinngortoqarsimanngitsoq. Taakkunani piffissani, CO2-p 310 pr. million agguaqatigiissinneranut appasinnerusimaneranut naapertuupput, Atlantikullu Avannartaa nillertippoq. Piffissami taamaattumi, suleqatigiit qaarusummi saffiugassanik annertuumik pinngortoqarsimaneranik takussutissanik nassaarput – ilimanaataavorlu uppernarsaatitut siullerpaartarigaat, tassa ukiut 6.3 millionit matuma siorna piffimmi sermersuit imaluunniit sermeeqqat pinngoriartulersimasut.

Silaannaap CO2-qassusaanik silallu pissusaanik pissutsit misissuinermi ataqatigiinnerisa takutippaat, tassa silaannarmik kissatsitsiartortartuniluunniit allannguilaarnerit issittuni sunniuteqangaatsiarsinnaasut. Ullumikkut Kalaallit Nunaata sermersuaani imeq qerisoq, nunarsuup imartaanut metererpassuanik qaffaasinnaanera, paasisani nassaat naapertorlugit mianernartoqarsinnaavoq.

Kalaallit Nunaata silap pissusiata oqaluttuassartaa misissornerani, ullumikkumut kissakkiartuinnarnermut suleqatigiiusut misissuinerminni pisariaqarluinnartumik paasissutissiipput – tassa ilisimatuut nunarsuatta siunissaanut siumoortumik nalilersornissaannut ikiuutaapput.