Eem (interglasial)

Eem interglasial (ofte bare eem, tilsvarer omtrent sangamon i Nord-Amerika, ipswichian i Storbritannia og riss-würm i alpeområdet) var den siste interglasialen før inneværende varmeperiode, holocen. Den tilsvarer isotoptrinn 5e i havbunnssedimenter.

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 nedkjøling, deretter mer gradvis, innen Weichsel-glasialen satte inn for rundt 115 000 år siden.

Forskningshistorie 

Eem-mellomistida ble anerkjent som en egen stratigrafisk enhet etter at biologen  under en boring ved  Amersfoort i Nederland  i 1874 fant fossilrikt materiale med en artssammensetning svært ulik den som finnes i Nordsjøen  i dag. Mange av de snegle- og muslingartene som ble funnet lignet mye på 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 de stratigrafiske sjiktene identifiseres. Da det viste seg at sjiktene fra eem ofte lå over bunnmorener fra Saale-glasialen og under lokal elvegrus eller vindtransporterte lag fra Weichsel-glasialen, ble det konkludert med at det dreide seg om en varm periode mellom de to siste nedisningene i jordas historie, saale og weichsel.

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 tverrfaglig med gamle og nye data (Cleveringa et al., 2000). Samtidig ble det valgt en parastratotype ved Amsterdam som ble underlagt en tverrfaglig 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 

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 blandingsskogperioden tilhører imidlertid ikke til den egentlige eem-varmetida.

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-tida 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.

I Mellom-Europa vokste noen plantearter som nå er utdødd i verdensdelen, som bartreet Thuja occidentalis og sumpplantene Brasenia holsatica, Dulichium arundinaceum, Decodon verticillatus og Schoenoplectus torreyi. Serbergran (Picea omorika) og akslyng (Erica spiculifolia) hadde en mye større utbredelse enn i dag. Lerk vokste i Nord-Finland og kanskje også i Norge og Sverige. I Italia var Zelkova vanlig. På Den iberiske halvøy vokste det mange treslag som seinere forsvant fra dette området, som gran, seder, valnøtt, syrin, agnbøk, platan og kastanje. Bøk, som spiller en viktig rolle i dag, manglet i Mellom-Europa og ble erstattet av agnbøk og barlind.

Utbredelsen til mange planter viser at klimaet var varmere enn i dag. Fransklønn og kanskje ildtorn vokste på De britiske øyer, og i Sør-Tyskland fantes tatarlønn, sølvlind og Crataegus pentagyna. Kristtorn, eføy, barlind og buksbom forekom lenger mot øst enn i dag, og flyteplantene Salvinia natans, vassnøtt og Aldrovanda vesiculosa vokste lenger mot nord enn i nåtiden. De varmekrevende billene Bembidion elongatum, Cybister lateralimarginatus, Caccobius schreberi, Oniticellus fulvus og Scolytus koenigi forekommer ikke i England i dag, men er funnet i sedimenter fra eem som er gravd ut på Trafalgar Square.

Pattedyr i Europa 

De små og mellomstore pattedyrene fra eem i Europa var stort sett de samme som lever i verdensdelen i dag, men i tillegg var det en megafauna av store pattedyr som nå er borte. Beiting av de store pattedyrene førte til at skogene aldri ble så tette som i holocen.

Store og mellomstore planteetere var skogelefant (Elephas antiquus), merckneshorn (Stephanorhinus kirchbergensis), steppeneshorn (Stephanorhinus hemitoechus), hest, esel (Equus hydruntinus), berberape, bever, hulepiggsvin (Hystrix vinogradovi), flodhest, villsvin, rådyr, dåhjort, hjort, kjempehjort (Megaloceros giganteus), elg, gemse, tahr (Hemitragus cedrensis), alpesteinbukk, urokse, steppebison (Bison priscus) og vannbøffel (Bubalus murrensis).

Av store rovpattedyr fantes huleløve (Panthera leo spelaea), hulehyene (Crocuta crocuta spelaea), stripehyene, leopard, ulv, asiatisk villhund, hulebjørn (Ursus spelaeus), kragebjørn og brunbjørn. Sabeltanntigeren Homotherium latidens kan ha forekommet, men var i tilfelle svært sjelden og har ikke etterlatt seg fossiler fra eem. Blant mindre rovpattedyr kan man nevne rødrev, stepperev, grevling, gaupe, jungelkatt og to oterarter, den nålevende (Lutra lutra) og den utdødde Cyrnaonyx antiqua.

Fennoskandia i eem 
Det er påvist at Østersjøen og Kvitsjøen var forbundet i eem-tida, 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 det funnet avsetninger fra eem blant annet 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 mot slutten av eem store granskoger som forsvant igjen da Weichsel-istida satte inn. I inneværende mellomistid har ikke grana rukket å etablere seg på naturlig måte på Vestlandet. På Frøya vokste gran og varmekrevende trær som eik og kristtorn.

Fossilfunn i Danmark 
 steppebison
 dåhjort
 merckneshorn
 skogelefant
 kjempehjort
 hjort

Klimasvingninger i eem – kunnskap fra iskjerneboring 
Klimaforskere har de siste årene fått mye kunnskap om fortidas klima. Iskjernen fra Summit-stasjonen () 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, men ved å sammenligne iskjernene fra Summit med andre klimaproxyer, som iskjerner, sedimentkjerner etc, chronozoneregnes nøyaktigheten som tilstrekkelig god, i det minste for de siste 130 000 årene. Svingningene i forholdet mellom oksygenisotopene i disse iskjerneprofilene viser at klimasvingninger (Dansgaard-Oeschger-hendelsene, Heinrich-hendelsene) ikke var forbeholdt den siste istiden, men også skjedde i eem-interglasialen og saale-glasialen. Dette står i motsetning til den relativt høye klimatiske stabiliteten i 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-tida 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 nordatlantiske området, men snart ble det klart at de nederste 10 prosent av iskjernene var blitt foldet og eksponert for vannstrømmer slik at eem-tidens kronologi var blitt ødelagt. Derfor ble iskjerner fra NGRIP-boringene der man allerede visste at de nederste seksjonene av borekjernen ikke var ødelagt hentet fram igjen. 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,  og i sydøst (Renland, ) 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 istida 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

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. 
 Dansgaard et al., 1993. Evidence for general instability of past climate from a 250-kyr ice-core record. Nature, bind 364: 218-220. 
 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. 
 Kaspar, F et al. (2005); A model-data comparison of European temperatures in the Eemian interglacial. Geophysical Research Letters 2005, v32 L11703,  
 Kukla, George J., 2000. The Last Interglacial, Science 287 (februar 2000): 987-988. 
 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. 
 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. 
 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.

Referanser

Fotnoter

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

Varmeanomalier
Kvartærgeologi