siste istid

Breene vokste og minket flere ganger i løpet av siste istid fordi klimaet varierte. Vegetasjon, dyreliv og innsjøer (se også pluviale sjøer) endret seg i takt med klimaet. I hovedsak betyr det at dyr og planter på den nordlige halvkule «flyktet» sørover.

Før siste istid startet for omtrent 117 000 år siden var breene på jorda mindre enn i dag. Dette skyldes at klimaet under siste mellomistid var varmere enn i tiden etter siste istid (holocen).

Omtrentlig volum av isbreer på jorda kan finnes ved å måle oksygenisotoper i borekjerner fra dyphavet. Dette brukes til å dele istidene i marine isotoptrinn (MIS). Det er nå internasjonal enighet om å bruke MIS som tidsskala for istidene, også for siste istid.

Volumet av breer på jorda økte raskt i starten av siste istid, for cirka 117 000 år siden, før de smeltet tilbake i to mildere perioder (MIS 5c og 5a). Utbredelsen av breer nådde et stort maksimum for vel 60 000 år siden (MIS 4). Noen steder på jorda var breene da på det største i løpet av siste istid. Det gjelder for eksempel breene over Karahavet, Uralfjellene og noen steder i Alaska. Men det største globale maksimum av breer kom i perioden 25 000–19 000 år siden. Da var også de svære brekappene over Nord-Amerika og Skandinavia på det største.

Det var kaldest ganske sent i siste istid, for 25 000 til 19 000 år siden, og da var de fleste breene på sitt største. Dette kalles siste istids maksimum ( på engelsk Last Glacial Maximum, forkortet LGM).

Veksten av isbreer var svært skjevt fordelt mellom den nordlige og sydlige halvkule. Godt over 80 prosent av bre-veksten under siste istids maksimum var på den nordlige halvkule. Det skyldes at det her er store landområder mens det i sør vesentlig er hav. Utbredelsen av isen i areal er ganske godt kjent ved at geologene har kartlagt og datert endemorenene. Tykkelsen er mer usikker fordi de svære brekappene dekket alle fjell slik at geologene ikke kan kartlegge høyden på breoverflaten. Hovedtrekkene er likevel klare. Volumet av breene uttrykkes oftest som hva det tilsvarer i globalt havnivå. Her presenteres et slags middel av flere forskjellige anslag.

Det globale havnivået var lavere enn i dag gjennom hele siste istid fordi det hele tiden var mer breer på jorda enn i dag. Men havnivået sank og steg i takt med at breene på land vokste og minket. Da breene var på det største, for 25 000–19 000 år siden, var det midlere havnivået 120–130 meter lavere enn i dag.

Når havnivået synker (eller stiger) vil det ikke bli like mye alle steder. Det kan være flere titalls meter i forskjell på havnivåendringer mellom steder på jorda. Det er tre årsaker til dette. 1) Glasi-isostasi. Når landområder ble presset ned av svære brekapper så steg de omkringliggende områdene, også havbunnen. Under MIS 2 var havet altså mange steder grunnere eller tørt fordi havbunnen var hevet i forhold til i dag. 2) Tektoniske bevegelser. Mange områder synker eller stiger på grunn av de globale platetektoniske bevegelsene. På Ny-Guinea finnes for eksempel korall-terrasser 300 meter over havet, men som likevel er datert til tidlig i siste istid da det globale havnivået var lavere enn i dag. 3) Gravitasjon, altså tyngdekraften. De svære brekappene trekker til seg havvannet ved sin gravitasjon – tilsvarende at månen gir flo og fjære. Nær ekvator var havnivået under MIS 2 flere meter lavere enn midlere globalt havnivå, fordi svære brekapper på høye breddegrader trakk havvannet mot polene.

De store klimafluktuasjonene som uttrykkes i de marine isotoptrinnene (MIS) drives av variasjoner i skråstillingen av jordas akse og jordas bane rundt sola, de såkalte Milanković-syklusene som har kvasiperioder på 100 000, 41 000 og 17 – 21 000 år. Gjennom siste istid var det også flere klimaendringer av mye kortere varighet.

Dansgaard-Oeschger-sykluser hadde en varighet på 1000–1500 år. De ble oppdaget i borekjerner gjennom Grønlands innlandsis, men finnes også som variasjon i havstrømmene i Atlanterhavet, monsunvinden i Asia og vegetasjonen i Europa. Dansgaard-Oeschger-sykluser har særlig tiltrukket seg interesse fordi de representerer så hurtige klimasvingninger. Temperaturen på Grønland steg opp til 15 °C i løpet av få tiår.

Heinrich-hendelser, oppkalt etter sin oppdager, Helmuth Heinrich, er definert ved lag med mye sand og småstein i borekjerner fra Atlanterhavet. Disse kornene er droppet fra isfjell som brakk av fra den Laurentiske brekappen over Nord-Amerika. De er funnet i en sone fra munningen av Hudsonbukta tvers over til Portugal. Hvorfor det i enkelte perioder, med en tidsforskjell på rundt 10 000 år, skulle bryte av så mye isfjell er ukjent, men denne armadaen av isfjell kjølte ned Nord-Atlanteren og dermed omkringliggende land.

Over alt på Jorda benyttes de marine isotoptrinnene (MIS) som standard inndeling av siste istid, som vist på diagrammet «Forløpet av siste istid». Inndelingen reflekterer store klimaendringer som påvirket alle naturmiljøer. Med nåværende presisjonsnivå for dateringer fungerer dette rimelig godt. Det er imidlertid flere problemer forbundet med dette, særlig når en skal korrelere mellom hav og kontinent. Det oppgis derfor i faglitteraturen forskjellige aldre for grensene og usikkerhetene kan være opp til noen tusen år. Noen årsaker til usikkerhetene:

1. δ¹⁸O-kurvene er ikke identiske i forskjellige borekjerner fra dyphavet. Dette skyldes forskjeller i beliggenhet av kjernene i forhold til havsirkulasjonen, vanntemperatur, sedimentasjonshastigheter og dyp for bioturbasjon. Nå brukes derfor ofte en kurve som viser gjennomsnitt for flere kjerner.
2. Konvensjonen er at grensen mellom MIS-trinnene settes ved midtpunktet i en overgang. Dette vil sjelden være samtidig med endringer i vegetasjon og andre miljøer på land som ofte reagerer på starten av en klimaendring.
3. De fleste grensene er ikke datert direkte med fysiske dateringsmetoder.

I den geologiske tidsskala inndeles kvartærtiden i pleistocen og holocen. Pleistocen omfatter en lang rekke istider og mellomistider de siste 2,6 millioner år, mens holocen er den 11 700 (= 0,01 millioner) år lange perioden etter siste istid som vi lever i.

Siste istid utgjør siste del av pleistocen og slutten av siste istid faller derfor sammen med grensen pleistocen/holocen. I geologi defineres viktige grenser ved såkalte typelokaliteter. Grensen pleistocen/holocen er vedtatt av International Geological Union til å være på 1492,45 m dyp i borekjernen NGRIP på Grønlands innlandsis. Her er det en nedgang i det som kalles «deuterium excess» som viser starten på klimaforbedringen til holocen. Alderen er bestemt ved å telle årslag i snøen og isen fra overflaten og ned til denne grensen. Det ble funnet 11 703 årslag, talt fra år 2000. Alle årslag var imidlertid ikke like tydelige, og usikkerheten ble vurdert til å være 52 år. For å få 95 prosent sannsynlighet for alderen, settes grensen til 11 700 ± 100 år før år 2000 (på engelsk oftest skrevet som b2k, hvor b står for «before» og k står for kiloår).

I geologisk litteratur brukes imidlertid 1950 som 0-år («present»), fordi dette er konvensjonen for C-14-datering. 11 700 b2k tilsvarer derfor 11 650 år BP (before present). Både telling av årslag (varv) og C-14-datering av grensen pleistocen/holocen i innsjøsedimenter gir oftest 11 600 år, altså noe yngre alder enn typelokaliteten på Grønland. Forskjellen skyldes delvis at grensen på Grønland ble valgt ved første tegn til klimaendring, mens den store oppvarmingen kom noe senere. En vil derfor i litteraturen se både 11 600, 11 700 år og kanskje andre aldre for denne grensen. I eldre litteratur er grensen oftest gitt i u-kalibrerte C-14 år, som vil være 10 000 C-14 år.

Formelt sluttet altså pleistocen og siste istid for 11 700 eller 11 600 år siden. Da var imidlertid nesten hele Canada og Norge–Sverige–Finland fremdeles dekket av innlandsisene. I Norge sluttet siste istid, i den forstand at istidens brekappe var helt bortsmeltet, for cirka 9500 år siden, mens den i Canada varte til for cirka 6000 år siden.

Det er betydelige usikkerheter både i alder og størrelse på havnivåsvingningene som er eldre enn 20 000 år. Noen hovedtrekk er imidlertid klare. Havnivået var cirka 40 meter lavere enn i dag i de kjølige periodene MIS 5b og 5d tidlig is siste istid, mens det både i MIS 5a og 5c nærmet seg dagens nivå. I de milde periodene MIS 5a og 5c var altså breene på jorda ikke mye større enn i dag og Norge var antagelig nesten isfritt; se siste istid – Norge.

Havnivået sank i MIS 4 helt ned til -80 meter, kanskje enda dypere. Dette bunn-nivået ble nådd en gang mellom 60 og 75 000 år siden, men det er uenighet om den presise alderen. Uavhengig av usikkerheter i alder og havnivå er det klart at det nest laveste havnivå, og derved den nest største utbredelse av breer, under siste istid skjedde en gang under MIS 4.

Fra 60 000 år siden (grensen MIS 4/MIS 3) steg havnivået, kanskje opp til –40 meter. Det er imidlertid svært iøynefallende forskjeller under MIS 3. De to kurvene basert på glasiologisk modellering viser globalt havnivå så høyt som cirka –40 meter for 40 – 50 000 år siden, mens kurvene konstruert fra δ¹⁸O viser cirka -70 meter. Denne forskjellen på 30 m tilsvarer mer enn volumet av De eurasiske iskapper da de var på sitt største under MIS 2. Hvis det globale havnivået var så høyt som -40 meter, så betyr det antageligvis at brekappen over Skandinavia var praktisk talt bortsmeltet, slik det er omtalt under siste istid i Norge.

Fra MIS 3 falt havnivået ned til -120 til -130 m under MIS 2, eller det vi også kaller siste istids maksimum. Kurven for havnivået er best kjent for perioden fra 20 000 år siden og fram til i dag. Likevel er det en usikkerhet på mer enn 10 meter på bunn-nivået og på flere tusen år på når bunn-nivået ble nådd og hvor lenge det varte.

• istid
• siste istid i Norge