Eem (interglasial)

Eem sees som temperaturstigningen til høyre for 150 (tusen år siden) på x-aksen.

Eem (i Nord-Amerika sangamon, i Storbritannia ipswich og i alpeområdet riss-würm interglasial) var den siste mellomistiden før dagens holocen.

For drøyt 126 000 år skjedde det en hurtig oppvarming som kulminerte med en varmeperiode over ca. 3 000-4 000 år fulgt av en hurtig, og deretter mer gradvis, nedkjøling innen Weichsel-istiden inntrådte for rundt 115 000 år siden.

Forskningshistorie

Bittium reticulatum ble regnet som et ledefossil for eem.

Eem-mellomistida ble anerkjent som en egen stratigrafisk enhet i 1874 etter at biologen Pieter Harting under en boring ved Amersfoort i Nederland fant fossilrikt materiale som hadde en artssammensetning svært ulik den som finnes i Nordsjøen i dag. Mange av de snegle- og muslingartene som ble funnet var svært like arter som i dag finnes i Atlanterhavet sør for Doverstredet; utbredelsesområdet til disse artene strekker seg fra kysten av Portugal til Middelhavet. Harting så dette som et tegn på at gjennomsnittstemperaturen på den tiden fossilene ble sedimentert var høyere enn i dag. Han gav avleiringene navnet Système Eémien etter elva Eem i nærheten av Amersfoort.

Senere foretok Lorié (1887) og Spaink (1958) inngående undersøkelser av den nederlandske muslingfaunaen. Ledefossiler ble funnet og ved hjelp av disse kunne alle stratigrafiske skikt identifiseres. Det viste seg at skiktene fra eem ofte lå over bunnmorener fra saale-istiden og under lokal elvegrus eller vindtransporterte lag fra weichsel-istiden. Dermed var det mulig å slutte at det dreide seg om en varm periode mellom de to siste istidene i jordas historie.

Van Voorthuysen publiserte i 1958 et arbeid om foraminifera på typelokaliteten og noen år senere W. H. Zagwijn om palynologien med oppdeling av periodens pollensoner (1961). På slutten av 1900-tallet ble typelokaliteten undersøkt på ny, denne gangen multidisiplinært med gamle og nye data (Cleveringa et al., 2000). Samtidig ble det valgt en parastratotype ved Amsterdam som ble underlagt en multidisiplinær undersøkelse (Van Leeuwen et al., 2000). Disse forfatterne publiserte også en uran-thorium-datering av de sene eem-lagene fra dette borehullet til 118.200 år (± 6300 år).

Bosch, Cleveringa og Meijer publiserte i 2000 en historisk gjennomgang av den nederlandske forskningen rundt eem.

Varighet og klimautvikling

Erosjonsflate på et fossilt korallrev fra eem (sen pleistocen)

Foto: Mark A. Wilson

Eem-varmeperioden avløste saale-istida og varte i omtrent 11 000 år (126 000 – 115 000 år siden) og ble etterfulgt av weichsel-istida.

Eem var preget av relativt stabile klimatiske forhold. Temperaturen rundt varmetoppen lå i Europa flere grader over dagens middeltemperatur. Det vokste hassel og eik helt opp til Uleåborg i Finland, mens Nordkapp, som i dag er tundra, var skogkledd. Havnivået lå 5–8 meter høyere enn i dag, noe som antyder at det var mindre is enn nå; kanskje var innlandsisen på Grønland delvis tint bort.

Ved hjelp av pollenundersøkelser av borekjerner fra eksplosjonsvulkaner i Eifel kan det vises at det inntraff en tørkeperiode på 468 år i overgangen mellom eem og weichsel. Skogbranner og sandstormer påvirket skogene i Eifel og etterlot seg spor i sedimentene. Nedbøren uteble, muligens som følge av endringer i havstrømmene. Ferskvann ble bundet i framrykkende isbreer. Tørken kom brått på; i løpet av 100 år måtte skogene som en gang hersket vike for steppeland. Deretter kan det tyde på at trærne igjen begynte å trives i Eifel mens det nå hersket kaldere forhold lengre nord. Blandingskogen holdt seg fortsatt i Eifel i omtrent 8 000 år til neste kuldepuls førte til at tundravegetasjon tok over. Denne blandingskogperioden tilhører imidlertid ikke til den egentlige eem-varmetiden.

Lysåpen skog eller skogsstepper var vanlige i store deler av eem

Den klimatiske utvikling i eem avspeiles i 7 pollensoner fra Eifel, men illustrerer også situasjonen lengre nord. I begynnelsen av eem vandret bjørka inn (sone 1), deretter kom furua (sone 2). Disse to var pionérplanter som koloniserte landet fra refugier i Sør-Europa. Mye tyder på at klimaet ble varmere hurtigere enn plantene klarte å kolonisere landet. I sone tre vandret eika inn. I disse periodene var det snakk om lysåpen skog. Midt i eem-tiden ble skogen tett og mørk med eik, hassel og senere gran og agnbøk som dominerende arter. Til slutt i eem ble klimaet kaldere og grana dominerte. Etter at skogen igjen var blitt lysåpen overtok furua den dominerende rollen. Dyrelivet tyder på at enkelte steder forble skogen lysåpen gjennom hele perioden.

Dyreliv

Canadisk skogsbison minner på mange måter om den utdødde steppebisonen

Sammenlignet med den senere varmeperioden atlantisk tid var skogen åpnere, noe som favorsierte et annet dyreliv enn i vår tid. I tillegg var mer av den pleistocene megafauna fortsatt til stede i Europa slik at det fantes både elefanter og nesehorn som var forsvunnet i atlantikum. Steppebison og dåhjort hørte til i den åpne skogen, mens hjorten foretrekker tett skog.

Fennoskandia under eem

Det er påvist at Østersjøen og Kvitsjøen hadde havforbindelse under eem-tiden, dvs. at Fennoskandia var ei øy omsluttet av Eemhavet. Transgresjoner gjorde at mange sletter og bassenger lå under vann, trolig på grunn av det høyere havnivået og en kraftig isostatisk nedtrykking av jordskorpa etter Saale-isen.

I Norge er de eldste sedimentene som er funnet fra eem-tiden, dvs. ikke eldre enn 130 000 år. Disse ligger på den norske strandflaten, eksempelvis er det funnet lag fra eem på Fjøsanger ved Bergen, Bø på Karmøy, Hovden i Bykle kommune, og på Voss. Klimaet var mildere enn i dag, og på Vestlandet vokste det store granskoger som forsvant igjen da weichsel-istiden satte inn. I inneværende mellomistid har ikke grana rukket å etablere seg på naturlig måte på Vestlandet.

Fossilfunn i Danmark

• steppebison
• dåhjort
• skogsnesehorn
• skogselefant
• kjempehjort
• hjort

Klimasvingninger under eem – kunnskap fra iskjerneboring

Klimaforskere har de siste årene fått mye kunnskap om fortidens klima. Iskjernen fra Summit-stasjonen (72°34′0″N 37°37′0″V) som hentet ut mellom 1990 og 1992 i regi av Greenland Ice Core Project og North Greenland Ice Core Project i årene 1996-2003 har vært til nytte:

I begge kjernene ble blant annet oksygenisotop-forholdene ¹⁸O/¹⁶O undersøkt. Disse brukes til å fastslå temperaturen i skyene på det tidspunkt snøen ble dannet.

Det er svært vanskelig å fastsette tidsskalaen. Ved å sammenligne iskjernene fra Summit med andre klimaproxyer, som iskjerner, sedimentkjerner etc regnes nøyaktigheten som tilstrekkelig god, i det minste for de siste 130 000 årene. Svingningene i forholdet mellom oksygenisotopene i disse iskjernene viser at klimasvingninger (Dansgaard-Oeschger-hendelsene, Heinrich-hendelsene) ikke var forbeholdt den siste istiden, men at det kan sluttes ut fra iskjerneprofilene at de også skjedde under eem-mellomistiden og saale-istiden. Dette står i motsetning til den relativt høye klimatiske stabiliteten under dagens mellomistid (holocen som har vart i omtrent 11 700 år. Det ble derfor antatt at den pågående mellomistidens stabilitet er unntaket snarere enn regelen.

Det viste seg imidlertid at de store svingningene i Summit-kjernene fra eem-tiden ikke fantes igjen i Vostok-kjerner eller i sedimentborekjerner fra dyphavene. Det ble derfor først antatt at grønlandsisen avspeilet kortvarige svingninger i atmosfære- og havstrømmer i det Nordatlantlantiske området.

Snart viste det seg at de nederste 10 prosent av iskjernene var blitt foldet og eksponert for vannstrømmer. Eem-tidens kronologi var derfor svært ødelagt, så iskjerner fra NGRIP-boringene ble hentet fram igjen. Man visste på forhånd at de nederste seksjonene av borekjernen ikke var ødelagt og ville gi et klarere bilde av eem-tiden. Av NGRIP-kjernens totale lengde på 3 090 meter, dekker de nederste 90 meterne eem.

Det ble fastslått at eem gjennomgående var en svært stabil tid med temperaturer 5 °C varmere enn i dag. En sammenligning med iskjerner fra nordvest på Grønland (Camp Century, 77°12′N 61°06′V og i sydøst (Renland, 71°18′N 26°42′V) viste at bare en del av innlandsisen i sør tinte vekk, mens islaget på Sentral- og Nordgrønland var stabile til tross for stigende temperatur. Denne erkjennelsen har stor innflytelse på modelleringen av den framtidige havnivåstigningen. Også regionale forskjeller avventer ytterligere og mer inngående undersøkelser.

I tillegg viser NGRIP-kjerner at istiden som fulgte eem kom krypende ganske langsomt, i løpet av 7 000 år før isotopverdiene viser en Dansgaard-Oeschger-hendelse (DO 25) med en virkelige istidskarakter. Den var også svært svak, bare 25 prosent av den etterfølgende DO-hendelsen, men svært lik de etterfølgende hendelsene. Dette er et utgangspunkt for studier av samtidshendelser.

Tidsnavigasjon

Geologisk æra:	← kenozoikum
Geologisk periode:	← kvartær
Subepoke:	← Tidlig pleistocen		midtre pleistocen				sen pleistocen			holocen
(inter)glasial:	waal	menap	bavel	cromer	elster	holstein	saale	eem	weichsel	nåtid

Litteratur

• Bosch, J.H.A., P. Cleveringa & T. Meijer, 2000. The Eemian stage in the Netherlands: history, character and new research. Geologie & Mijnbouw / Netherlands Journal of Geosciences, 79(2/3): 135-145.
• Cleveringa, P., Meijer, T., van Leeuwen, R.J.W., de Wolf, H., Pouwer, R., Lissenberg T. and Burger, A.W., 2000. The Eemian stratotype locality at Amersfoort in the central Netherlands: a re-evaluation of old and new data. Geologie & Mijnbouw / Netherlands Journal of Geosciences, 79(2/3): 197-216.
• Cuffey, Kurt M., 2000. Substantial contribution to sea-level rise during the last interglacial from the Greenland ice sheet, Nature, bind 404 (april 2000): 591-594. doi:10.1038/35007053
• Dansgaard et al., 1993. Evidence for general instability of past climate from a 250-kyr ice-core record. Nature, bind 364: 218-220. [1]
• Funder, S., Demidov, I. and Yelovicheva, Y. (2002); Hydrography and mollusc faunas of the Baltic and the White Sea-North Sea seaway in the Eemian. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 184, 275-304.
• GRIP Members, 1993. Climate instability during the last interglacial period recorded in the GRIP ice core. Nature, bind 364: 203-207.
• Harting, P., 1874. De bodem van het Eemdal. Verslag Koninklijke Akademie van Wetenschappen, Afdeling N, II, Deel VIII: 282-290.
• Harting, P., 1875. Le système Éemien Archives Néerlandaises Sciences Exactes et Naturelles de la Societé Hollandaise des Sciences (Harlem), 10: 443-454.
• Harting, P., 1886. Het Eemdal en het Eemstelsel Album der Natuur, 1886: 95-100.
• Johnsen, S J et al., 1995. The Eem Stable Isotope Record along the GRIP Ice Core and Its Interpretation. Quaternary Research, Vol 43, p. 117-124. [2]
• Kaspar, F et al. (2005); A model-data comparison of European temperatures in the Eemian interglacial. Geophysical Research Letters 2005, v32 L11703, doi:10.1029/2005GL022456
• Kukla, George J., 2000. The Last Interglacial, Science 287 (februar 2000): 987-988. doi:10.1126/science.287.5455.987
• Larsen, E. & Holtedahl, H. 1985: The Norwegian Strandflat: A reconsideration of its age and origin. Norsk Geologisk Tidsskrift, Vol. 65, s. 247-254.
• Lorié, J., 1887. Contributions a la géologie des Pays Bas III. Le Diluvium plus récent ou sableux et le système Eémien Archives Teyler, Ser. II, Vol. III: 104-160.
• Müller, H., 1974. Pollenanalytische Untersuchungen und Jahresschichtenzählungen an der eemzeitlichen Kieselgur von Bispingen/Luhe. Geologisches Jahrbuch (Hannover), A 21: 149-169.
• NGRIP Members, 2004. High-resolution record of the Northern Hemisphere climate extending into the last interglacial period. Nature, bind 431: 147-151. [3]
• Jonathan T. Overpeck, Bette L. Otto-Bliesner, Gifford H. Miller, Daniel R. Muhs, Richard B. Alley, Jeffrey T. Kiehl (2006); Paleoclimatic Evidence for Future Ice-Sheet Instability and Rapid Sea-Level Rise, Science 311, 24. mars 2006.
• Sirocko, F., Seelos, K., Schaber, K., Rein, B., Dreher, F., Diehl, M., Lehne, R., Jäger, K., Krbetschek, M., Degering, D., 2005. A late Eemian aridity pulse in central Europe during the last glacial inception, Nature, bind 436 (august 2005): 833-836. doi:10.1038/nature03905
• Spaink, G., 1958. De Nederlandse Eemlagen, I: Algemeen overzicht. Wetenschappelijke Mededelingen Koninklijke Nederlandse Natuurhistorische Vereniging 29, 44 pp.
• Turner, Charles, 2002. Problems of the Duration of the Eemian Interglacial in Europe North of the Alps, Quaternary Research 58: 45-48.
• Van Leeuwen, R.J. , Beets, D., Bosch, J.H.A., Burger, A.W., Cleveringa, P., van Harten, D., Herngreen, G.F.W., Langereis, C.G., Meijer, T., Pouwer, R., de Wolf, H., 2000. Stratigraphy and integrated facies analysis of the Saalian and Eemian sediments in the Amsterdam-Terminal borehole, the Netherlands. Geologie en Mijnbouw / Netherlands Journal of Geosciences 79, 161-196.
• Van Voorthuysen, J.H., 1958. Foraminiferen aus dem Eemien (Riss-Würm-Interglazial) in der Bohrung Amersfoort I (Locus Typicus). Mededelingen Geologische Stichting NS 11(1957), 27-39.
• Zagwijn, W.H., 1961. Vegetation, climate and radiocarbon datings in the Late Pleistocene of the Netherlands. Part 1: Eemian and Early Weichselian. Mededelingen Geologische Stichting NS 14, 15-45.

Eksterne lenker

Commons: Kategori:Eem interglasial – bilder, video eller lyd

• Lars Skipper: Fossil i Danmark – Periodvis
• Von Sandstürmen zur Eiszeit: Eksplosjonskratre i Eifel viser klimaendringer før den siste istida.