Glacialis vil sandsynligvis holde registreringer af COVID-19-pandemien, siger forskere

Is fra gletsjere rundt om i verden, uforstyrret i århundreder, vise ændringer i, hvordan samfund fungerede gennem historien - og vil sandsynligvis holde en registrering af den aktuelle virkning af COVID-19-pandemien for fremtidige generationer.

Historien om, hvordan pandemien påvirker samfund rundt om i verden, udfolder sig stadig, men is, der samler sig på høje isfelter rundt om i verden, såvel som i Grønland, samler næsten helt sikkert fysisk, kemiske og biologiske beviser fra denne tid, sagde to forskere, der har viet deres professionelle liv til at studere is.

"Disse optegnelser vil blive låst ind i isen og bevaret, " sagde Lonnie Thompson, anerkendt professor i geovidenskab ved Ohio State University og seniorforsker ved Ohio State's Byrd Polar and Climate Research Center. "Og det betyder, at 100 eller 200 år fra nu, at isen vil vise alt, hvad der er i atmosfæren nu, og det vil fortælle fremtidige generationer om, hvad der sker nu."

Der er allerede tegn på, at den nuværende COVID-19-pandemi påvirker Jordens atmosfære:Da folk blev hjemme og kørte mindre, niveauerne af nitrogendioxid og svovldioxid faldt over Kina og i store dele af USA. Begge er potente forurenende stoffer, der primært dannes ved afbrænding af gas og olie - de fossile brændstoffer, der driver de fleste af vores køretøjer.

Dette fald i nitrogendioxid- og svovldioxidniveauer vil være tydeligt i nitrat- og sulfatniveauerne i iskerner, som fremtidige glaciologer henter, sagde Thompson. Der kan være andre tegn på pandemien, som fremtidige videnskabsmænd finder i is, der dannes nu - tegn, som nutidens videnskabsmænd ikke kender til endnu.

"Selvfølgelig, dette antager, at gletsjere vil fortsætte med at eksistere i fremtiden, " sagde Thompson.

Thompson i årtier har ført hold af videnskabsmænd ind i nogle af verdens mest fjerntliggende områder for at bore lange søjler af gletsjeris, kaldet kerner. Sne og is dannes hvert år på gletsjere rundt om i verden. I de koldeste dele af planeten, sne og is smelter ikke - det hele akkumuleres bare år for år, at stable et års sne og is oven på alle de foregående år og ved og ved over tusinder af år.

Sne og is fanger alt, hvad der er i atmosfæren på det tidspunkt, hvor det dannes. Forskere ved, at det inkluderer kemikalier, mineraler, samt mikrober som bakterier og vira, og andre organiske materialer som stængler og blade af planter.

Det betyder, at kernerne fungerer som en slags tidslinje, i nogle tilfælde viser ændringer i atmosfæren år for år, meget som ringene på et træ.

I 2018, iskerneforskerholdet - som også omfatter mikrobiologiprofessorer og forskere fra Ohio State - udgav en protokol til evaluering af kernerne for bakterier i det videnskabelige tidsskrift Grænser i mikrobiologi . Et andet papir, der beskriver en protokol til evaluering af kernerne for vira, er under revision nu.

Iskernerne viser miljøændringer, både naturlige og fremkaldte af mennesker. De viser begyndelsen af ​​den industrielle revolution i slutningen af ​​1700-tallet, og de peger på det tidspunkt, hvor mennesker begyndte at tilføje kemikalier, såsom sulfat og nitrat, til atmosfæren og tilsætning af bly til benzin. Iskerner dokumenterer også vedtagelsen af ​​Clean Air Act i 1970, hvorefter atmosfæriske sulfatkoncentrationer er faldet.

Kernerne viser også pesten, også kendt som den sorte død, en pandemi i midten af ​​1300-tallet, der stadig er den dødeligste i menneskets historie. På nogle gletsjere indeholder isen, der blev dannet under pestens år, mindre bly end isen, der blev dannet i de foregående år, sandsynligvis fordi minedrift og smelteaktiviteter faldt kraftigt i løbet af den tid, ligesom i dag, nogle industrielle aktiviteter er stoppet.

Kernerne viser tegn på andre katastrofer, der i alvorlig grad påvirkede den måde, mennesker lever på. Under en større tørke, der varede fra omkring 1345 til 1390, Jorden oplevede den sorte død, der toppede omkring 1350. Som følge af tørken, søer og andre indre farvande tørrede op, og atmosfærens kemiske sammensætning ændrede sig - mindre fugt, mere støv.

"Tørken reducerede tykkelsen af ​​træringene, men det viser sig også i iskernerne i Kina og fra Quelccaya-indlandsisen i Andesbjergene i Peru som fald i tykkelsen af ​​årlige islag, " sagde Thompson. "Og vi ser højere niveauer af mineralstøv og klorid og fluorid, som stammer fra fordampning, når søer tørrer op."

Kernerne viser til dels måden mennesker og miljø er forbundet på, sagde Thompson. På grund af den tørke, folk flyttede væk fra landbrugsarealerne, hvor de havde boet i århundreder, og ind i byerne. Da befolkningerne koncentrerede sig - og før mennesker udviklede bedre behandlinger og sanitet - sygdomme, inklusive pesten, begyndte at sprede sig lettere.

Kernerne viser fysiske ændringer, som kan forklare noget af videnskaben bag, hvad der skete rundt om i verden, men forskerne har også brug for skriftlige historier fra mennesker for at kunne forstå præcis, hvad der skete. Kernerne viser, at der i midten af ​​1300-tallet skete noget, der øgede støv i atmosfæren. Men at vide præcis, hvad der skete, kræver en forståelse af, hvad der skete i verden på det tidspunkt.

"Det er som at være detektiv, som vi er med iskernerne - hvis alt du har er iskernerekorderne, og du har ikke menneskets historie, du kan gå glip af forbindelsen, " sagde Ellen Mosley-Thompson, anerkendt universitetsprofessor i geografi og seniorforsker ved Byrd Center. "For eksempel, hvis du leder efter tegn på gamle vira, så skal du vide præcist, hvor du skal kigge i kernerne."

Endnu mere interessant, iskerner samlet fra forskellige steder rundt om i verden viser lignende ændringer på samme tidspunkter. For eksempel, is fra Huascarán i Peru og is fra det tibetanske plateau i Himalaya-bjergene, samt is fra Kilimanjaro i Afrika, alle viser tegn på tørke omkring 4, 200 år siden - den samme signatur af ændringer i støv, kemikalier og isotopniveauer, en halv verden væk.

Kernerne viser tørken, men det er kun med registrerede historier, at forskere ser, hvad der skete:Tørken, mange videnskabsmænd tror, førte til sammenbruddet af kulturer rundt om i verden - det akkadiske imperium i Mesopotamien, samfund omkring Indus-floden og Yangtze-floden i Asien, og det gamle rige i Egypten.

"Iskernen registrerer, sammen med mange andre palæoklima rekorder, viser tegn på en større tørke på de lave breddegrader rundt om i verden, " sagde Mosley-Thompson. "Og på samme tid, en række samfund kollapsede, selvom disse samfund slet ikke var fysisk forbundet."

Historien i kernerne - om menneskehedens forandring af miljøet, tilpasse sig disse ændringer, og at håndtere vanskeligheder såvel som at forårsage problemer og forsøge at løse dem – kan minde os om, at vi har behandlet problemer som COVID-19-pandemien før, sagde Thompson.

"Til mig, det er altid:Kan vi se på vores tidligere historie og bestemme, hvordan vi opførte os, og hvordan kulturer overlevede disse store begivenheder?" sagde han. "Jeg formoder, at der er nogle lektioner her, som ville være nyttige i dag."