Holocene relative sea-level changes in the Tasiusaq area, southern Greenland, with focus on the Ta1 and Ta3 basins

Abstract

Results from an investigation of relative sea-level changes from c. 11,000 cal. yr BP to the present in the Tasiusaq area, Inner Bredefjord, southwest Greenland, are presented in this thesis. Isolation sequences from two small lakes have been identified using stratigraphic analyses, XRF-scanning, loss on ignition and macrofossil

analyses. Macrofossil and bulk samples have been dated in order to establish at what time the lake basins became isolated from the sea. These data have been combined with data from one marine embayment to establish the relative sea-level changes in the Tasiusaq area for the last 11,000 years. The data show that sea level fell rapidly in

early Holocene and reached present-day level at c. 8050 cal. yr BP, and support earlier reconstructions of the ice

sheet history showing that the ice sheet started receding at c. 22,000 cal. yr BP and that the ice-margin recession

proceeded quickly: by c. 12,000 cal. yr BP the ice margin was inland of the present day coast and by c. 10,500 cal. yr BP it had reached the present-day margin. Sea level then continued to fall below 4.4 meters below highest astronomical tide in the area and reached its lowest levels between c. 7000 and c. 2000 cal. yr BP. The absolute lowest level of the post glacial sea level in the area can, however, not be established. As the Qaqortoq area further west

and the Nanortalik area further south, the Tasiusaq area experienced a transgression in the mid- to late Holocene. In the Qaqortoq and Nanortalik areas this transgression started at c. 6000 cal. yr BP, while it seems to have started later (c. 4000 cal. yr BP) in the Tasiusaq area. This possibly reflects different forcing mechanisms working at different

times between the sites; Nanortalik and Qaqortoq mainly being influenced by the collapse of the Laurentide peripheral bulge and Tasiusaq primarily being influenced by the re-advance of the Greenland ice sheet starting at the mid-Holocene climate deterioration.

This new data from the Tasiusaq area can hopefully be used to improve the earlier glacial-isostatic adjustment models and thereby enable us to achieve a better spacial resolution for the ice sheet history in the Holcene.

Abstract (Swedish)

Jordens havsnivå förändras ständigt och dessa förändringar kan ha olika orsaker: i ett längre
geologiskt tidsperspektiv är det processer i jordens inre som påverkar havsnivån, men i ett kortare perspektiv spelar
till exempel tillväxten och avsmältningen av inlandsisar stor roll. Under kvartärtiden har den sistnämnda processen
varit den dominerande vad gäller att påverka havsnivåerna: vid istider har havsnivån varit låg och vid mellanistider
har den varit hög.
Sedan den senaste istiden har de flesta inlandisarna på norra halvklotet smält bort - den enda som finns kvar är
den grönländska inlandsisen. Genom att försöka förstå hur denna is betett sig kan vi lära oss hur klimat-, havsnivåoch
miljöförändringar samverkar och påverkar isen, och därigenom förhoppningsvis lära oss att förutspå hur den
kommer att bete sig i framtiden, när klimatet förändras.
Under den senaste istiden låg isen tjock ända ut till shelfkanten på Grönland och tryckte ner landmassorna
därunder. Efter hand som klimatet förändrades drog isen sig tillbaka och när den försvann från ett område började
landet i området höja sig. Genom att undersöka sedimentlagerföljder från sjöbassänger och havsvikar belägna på
olika nivåer och mäta höjden på deras trösklar kan vi erhålla de relativa havsnivåförändringarna. Dessa kan sedan
användas för att analysera inlandsisens utbredning och tjocklek genom modellering.
I denna studie har jag undersökt sediment från två sjöbassänger i Tasiusaqområdet i den inre delen av
Bredefjord på sydvästra Grönland. I sedimenten registreras förändringar, som visar hur miljön i bassängerna skiftat
från saltvatten till färskvatten, när bassängerna blivit isolerade från havet. Miljöförändringarna leder till att
sedimentens sammansättning samt deras flora-, fauna- och kemiska innehåll förändras. Genom att undersöka hur
sedimenten förändras fysiskt, och genom att analysera makrofossilinnehåll, mäta mängden organiskt material
genom glödförlust och använda automatiserad röntgenfluorecensspektrometri (XRF-scanning) för att mäta kemiska
variationer genom lagerföljden, kan jag bestämma var i lagerföljden bassängerna blivit isolerade. Genom att sedan
kol-14-datera makrofossil och bulkprover över och under isoleringen, har jag kunnat bestämma när isoleringen
ägde rum: bassäng Ta1 på 26 meter över högsta astronomiska tidvattennivå (h.a.t.) isolerades för ungefär 8750 år
sedan, och bassäng Ta3 på 12 meter över h.a.t. för ungefär 8500 år sedan. När dessa data kombineras med liknande
data från en havsvik i samma område, som först blivit isolerad och sedan översvämmats av havet igen, kan jag
fastställa hur den relativa havsnivån förändrats i Tasiusaqområdet under de senaste 11 000 åren. Detta har jag sedan
kunnat jämföra med tidigare modelleringsresultat över hur isen smält av på sydvästra Grönland.
Jag har kunnat fastslå att den relativa havsnivån sjönk väldigt fort under tidig Holocen i Tasiusaqområdet.
Mellan ca. 9000 och 8000 år före nutid var den relativa landhöjningen ungefär 33 mm/år. Detta betyder att isen
smälte av fort från detta område: för 13 000 år sedan låg iskanten vid dagens kustlinje och för 10 500 år sedan hade
den nått den nivå där iskanten ligger idag. Isen fortsatte sedan att smälta av och nådde sin miniminivå cirka 30 km
inåt land från dagens iskant räknat, runt 9000 år före nutid. I Tasiusaqområdet visar sig detta genom att havsnivån
fortsatte sjunka under dagens nivå och nådde sin lägsta nivå någon gång mellan 7000 och 2000 år före nutid. Exakt
när den nådde sin lägsta nivå och vilken denna nivå var har dock inte kunnat fastställas. För ungefär 4000 år sedan
började den relativa havsnivån kring Tasiusaq att stiga igen, och havsnivån nådde dagens strax före nutid. Denna
havsnivåstigning i senare delen av Holocen beror antagligen framför allt på att inlandsisen började växa till igen på
grund av att klimatet försämrades; när isen växte till tryckte den återigen ner landet framför sig vilket gav upphov
till att den relativa havsnivån höjdes i området framför isen.
Förhoppningen är att dessa nya data från sydvästra Grönland ska kunna användas för att förbättra de modeller
och isavsmältningsscenarion som tidigare framställts, så att kunskapen om den Grönländska inlandsisen och dess
beteende ökar och att vi bättre förstår hur den har betett sig och kanske också hur den kommer att bete sig i
framtiden.

• author: Randsalu, Linda
• supervisor: Charlotte Sparrenbom; Svante Björck; Ole Bennike; Kurt Lambeck
• organization: Department of Geology
• alternative title: Relativa havsnivåförändringar i Holocen tid i Tasiusaqområdet, södra Grönland, med fokus på sjöarna Ta1 och Ta3
• year: 2008
• type: H1 - Master's Degree (One Year)
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: isostasi, havsnivåförändringar, södra Grönland, Holocen, isoleringslagerföljder, Greenland Ice Sheet, isostasy, sea-level changes, southern Greenland, isolation sequences, Holocene, grönländska inlandsisen, geology, physical geography, geologi, naturgeografi
• publication/series: Dissertations in Geology at Lund University
• report number: 220
• funder: The Australian Research Council
• funder: The Swedish Polar Secretariat
• funder: The Australian National University
• language: English
• additional info: Kurt Lambeck, Professor of Geophysics, Research School of Earth Sciences, The Australian National University, Canberra, Australia.; Ole Bennike, Seniorforskare på De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland, GEUS.
• id: 1320376
• date added to LUP: 2008-05-14 00:00:00
• date last changed: 2012-01-31 15:12:42