Den ældste is på Jorden kan muligvis løse gåden om planetens klimahistorie

Et europæisk forskningskonsortium, hvor universitetet i Bern er involveret i, ønsker at bore en 1,5 millioner år gammel iskerne i Antarktis. En analyse af de klimadata, der er lagret i isen, skal bidrage til en bedre forståelse af vekslen mellem varme og kolde perioder.

Som en del af EU-projektet "Beyond EPICA – Oldest Ice, " eksperter fra 14 institutioner i 10 europæiske lande har brugt tre år på at finkæmme den antarktiske iskappe for at finde den ideelle placering til at hente den ældste iskerne på Jorden. Placeringen er nu fundet, og konsortiet præsenterede deres valg i dag ved den årlige konference for European Geoscience Union (EGU) i Wien.

Forskerholdet udvalgte et af de mest golde og livløse steder på Jorden:"Little Dome C" ligger omkring 30 kilometer – eller et par timer med snescooter – væk fra Concordia Research Station, som drives i fællesskab af Frankrig og Italien. Stationen er 3233 meter over havets overflade, den oplever ekstremt lidt nedbør, og den gennemsnitlige årlige temperatur er kølige –54,5 °C. Temperaturen kommer aldrig over –25 °C og kan falde til –80 °C om vinteren.

Tidligere verdensrekord ved universitetet i Bern

Concordia Station har tidligere spillet en vigtig rolle med hensyn til klimaforskning. Som en del af EPICA-projektet (European Project for Ice Coring in Antarctica), mellem 1996 og 2004 borede forskere til en dybde på 3270 meter ind i den antarktiske is på dette sted. Ved hjælp af en detaljeret analyse af disse iskerner, Universitetet i Bern var i stand til at rekonstruere CO ₂ koncentration i atmosfæren gennem de sidste 800, 000 år – en verdensrekord. "Dette tidsinterval er karakteriseret ved istider, der blev afbrudt af relativt korte varme perioder, som den, vi oplever i øjeblikket, hver 100, 000 år eller deromkring, " forklarer Hubertus Fischer fra Oeschger Center ved Universitetet i Bern. "CO ₂ koncentrationer ændrede sig også på samme tid:lave værdier i istider, høje værdier i varme perioder." Fischer er professor i eksperimentel klimaforskning og leder af det schweiziske team, der deltager i Beyond EPICA – Oldest Ice.

Undersøgelser af marine sedimenter viser, at for omkring en million år siden, før det tidsrum, der er dækket af EPICA-iskernen, der skete en dramatisk ændring i dette frem og tilbage. I tiden før ca. 900, 000 år siden, cyklusserne af istider og varme perioder var kun omkring 40, 000 år lang. Det, der fik denne ændring til at ske, er et puslespil. Klimaforskere formoder, at drivhusgasser kan have spillet en afgørende rolle. En analyse af de gasser, der er fanget i den ældste is på Jorden, kan muligvis løse dette problem. "Efter at have analyseret 800, 000 år gamle prøver taget fra EPICA-iskernerne, vi mener, at der er god grund til at bore i is, der er mindst 1,5 millioner år gammel for at få mere information, " siger koordinatoren for Beyond EPICA – Oldest Ice, Olaf Eisen fra Alfred Wegener Institute (AWI) i Bremerhaven.

Ny, materialebesparende analyseteknologi

Hubertus Fischers forskergruppe har specialiseret sig i analyse af drivhusgasser i iskerner og vil spille en afgørende rolle, når det kommer til evalueringen af ​​den nye borede kerne.

"Ved at bruge luften indesluttet i små bobler i isen, vi kan bestemme, hvordan koncentrationen af ​​CO ₂ eller metan har ændret sig over tid, " forklarer Fischer. Iskerner fra Antarktis er den eneste klimarekord, der kan bruges til dette. en helt ny analyseprocedure er i øjeblikket under udvikling i Bern. Det der gør det specielt? Den kan måle alle drivhusgasser på samme tid i en enkelt analyse. Hvad mere er, ingen af ​​luften udvundet fra de dyrebare 1,5 millioner år gamle isprøver går tabt under målingen, i stedet kan den bruges til yderligere forskningsarbejde efterfølgende.

Ud over EPICA-resultater

For at bestemme det bedste borested, forskerne brugte radar, bl.a. at analysere islagene under overfladen. De udførte også prøveboringer op til 400 meters dybde. Resultaterne af disse undersøgelser gjorde det muligt for dem at drage konklusioner om de dybere, og derfor ældre, lag af is. Det ideelle borested skal opfylde tre kriterier:For det første, isen, der skal bores i, skal være mindst 1,5 millioner år gammel, dvs. isen må ikke smelte ved bunden på trods af varmen, der kommer fra Jordens indre. Sekund, klimainformationen skal give en god opløsning, selv i de ældste dele af isen. Og for det tredje, lagdelingen i den dybeste is skal være uforstyrret. Efter omfattende undersøgelser blev det klart, at "Little Dome C" er det sted, der bedst opfyldte disse kriterier.

Hvis EU godkender anden fase af Beyond EPICA – Oldest Ice som håbet, dybdeboringsarbejdet starter i november 2021. Målet er at samle iskerner med en diameter på 10 centimeter. Boringen vil finde sted fra november til starten af ​​februar over tre antarktiske somre, . Inden 2024, en dybde på 2730 meter, hvor isen er mindst 1,5 millioner år gammel, bør nås. De første resultater fra analyserne skulle foreligge i 2025 og vil give forskerne mulighed for at undersøge sammenhængen mellem drivhusgasser og klima i "midt-pleistocæn overgangsperiode" og perioden før.