Radioaktivt klor fra atombombetests er stadig til stede i Antarktis

Antarktis iskapper frigiver stadig radioaktivt klor fra marine atomvåbenforsøg i 1950'erne, finder en ny undersøgelse. Dette tyder på, at regioner i Antarktis opbevarer og udlufter det radioaktive element anderledes end tidligere antaget. Resultaterne forbedrer også videnskabsmænds evne til at bruge klor til at lære mere om Jordens atmosfære.

Forskere bruger almindeligvis de radioaktive isotoper klor-36 og beryllium-10 til at bestemme isens alder i iskerner, som er tønder med is opnået ved at bore i iskapper. Klor-36 er en naturligt forekommende radioaktiv isotop, hvilket betyder, at det har en anden atommasse end almindeligt klor. Noget chlor-36 dannes naturligt, når argongas reagerer med kosmiske stråler i Jordens atmosfære, men det kan også produceres under atomeksplosioner, når neutroner reagerer med klor i havvand.

Atomvåbenforsøg i USA udført i Stillehavet i 1950'erne og 1960'erne forårsagede reaktioner, der genererede høje koncentrationer af isotoper som klor-36. Den radioaktive isotop nåede stratosfæren, hvor den rejste kloden rundt. Noget af gassen nåede til Antarktis, hvor den blev aflejret på Antarktis is og har været siden.

Andre isotoper produceret af marine atombombetest er for det meste vendt tilbage til niveauer før bomben i de senere år. Forskere forventede, at chlor-36 fra atombombetestene også var vendt tilbage. Men ny forskning i AGU'er Journal of Geophysical Research:Atmosfærer konstaterer, at Vostok-regionen i Antarktis fortsætter med at frigive radioaktivt klor til atmosfæren. Da naturligt produceret klor-36 opbevares permanent i lag af Antarktis sne, resultaterne indikerer, at stedet overraskende stadig har menneskeskabt klor produceret ved bombeforsøg i 1950'erne og i 1960'erne.

"Der er ikke mere nukleart chlor-36 i den globale atmosfære. Det er... derfor bør vi observere naturlige chlor-36 niveauer overalt, sagde Mélanie Baroni, en geovidenskabsmand ved Det Europæiske Center for Forskning og Undervisning i Geovidenskab og Miljø i Aix-en-Provence, Frankrig, og medforfatter til det nye studie.

At studere klorens adfærd i Antarktis kan forbedre isdateringsteknologien, hjælper videnskabsmænd med bedre at forstå, hvordan jordens klima udviklede sig over tid, ifølge undersøgelsens forfattere.

I den nye undersøgelse, Baroni og hendes kolleger undersøgte klor-emissioner i forskellige dele af Antarktis for bedre at forstå, hvordan klor opfører sig over tid i områder, hvor det årlige snefald er højt kontra områder, hvor snefaldet er lavt. Forskerne tog isprøver fra en snegrav ved Vostok, en russisk forskningsstation i det østlige Antarktis, der modtager lidt sneophobning, og sammenlignede dem med isprøver fra Talos Dome, en stor iskuppel omkring 1400 kilometer (870 miles) væk, som modtager en masse sne ophobning hvert år.

Forskerne testede prøver fra begge steder for koncentrationer af klor-36 og bestemte, hvor meget klor der var til stede i Vostoks is fra 1949 til 2007, og hvor meget der var i Talos Domes is fra 1910 til 1980.

Resultaterne viste, at klor-36 i Talos Dome-is gradvist er faldet over tid, holder kun fire gange niveauet af naturligt klor-36 niveau, i 1980. Dog Vostok-isen viste meget høje niveauer af klor-36, hvor toppen af ​​snegraven nåede niveauer på 10 gange den forventede naturlige koncentration i 2008.

De konsekvent højere niveauer tyder på, at Vostok-snepakken stadig frigiver radioaktivt klor fra 1950'erne og 1960'ernes marine atombombetest. Mængden af ​​radioaktivitet er for lille til at have en effekt på miljøet, men resultaterne er overraskende, fordi en anden radioaktiv isotop produceret ved atomprøvesprængninger allerede var vendt tilbage til niveauet før bomben i Vostok, ifølge undersøgelsens forfattere. De havde antaget, at chlor-36 ville opføre sig på samme måde.

De sammenlignede også Vostok-isprøverne med prøver fra det samme sted taget i 1998. Måling af dybden af ​​hver prøve, de fandt, at chlor-36 var rykket tættere på overfladen af ​​snepakken, hvilket var overraskende, ifølge Baroni. Kloren spredte sig ikke kun til atmosfæren fra snepakkens faste overflade, men bevæger sig op fra snepakkens dybder, hvilket betyder, at klor er mere mobil, mente forskere tidligere.

Forskere planlægger i øjeblikket at bore efter en 1,5 millioner år gammel iskerne i Antarktis og at forstå, hvordan Vostok frigiver menneskeskabt chlor-36, kan forbedre, hvordan forskere bruger isotopen til at indsamle data fra den gamle iskerne, sagde Baroni.

At bestemme, hvordan menneskeskabt nukleart chlor-36 bevæger sig i områder med lav sneakkumulering i løbet af det sidste århundrede, kunne tjene som et mikrokosmisk eksempel på, hvordan naturligt klor-36 har opbygget sig i snepakker i løbet af de sidste 1 million år, ifølge undersøgelsens forfattere. Resultaterne giver mere information til fremtidige videnskabsmænd, der bruger isotopen til at datere oldtidens is og afdække Jordens tidligere klima, ifølge undersøgelsen.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af blogs om jord- og rumvidenskab, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.