Wissenschaftler Nähern Sich Dem ältesten Eis Des Planeten

Ein neuer Kern aus der Antarktis könnte den Klimarekord möglicherweise auf 1,5 Millionen Jahre zurückführen.

Den ältesten Eiskern der Welt zu finden, ist laut Hubertus Fischer ein kleines Problem mit Goldlöckchen.

Es gibt viele Stellen, an denen das Eis zu dick oder vielleicht zu dünn ist. Das Grundgestein darunter könnte zu warm sein und wichtige Schichten von unten schmelzen, oder das Eis könnte sich gefaltet und geknickt haben und die Schichten im Kern vermischt haben.

Dies ist einer der Gründe, warum Fischer und seine Kollegen, die Teil einer internationalen Initiative namens International Partnerships in Ice Core Sciences (IPICS) sind, eine Art "How to" -Ratgeber für Wissenschaftler veröffentlicht haben, die nach dem Ort suchen, an dem sie genau richtig bohren können 1,5 Millionen Jahre alter Eiskern.

Ihr Artikel mit dem Titel "Wo man 1,5 Millionen Jahre altes Eis für den IPICS-Eiskern 'Oldest-Ice' findet" wurde gestern in der europäischen Open-Access-Zeitschrift Climate of the Past veröffentlicht.

"Wir hoffen, dass wir andere Menschen dazu bringen können, sich für das Thema zu interessieren, und uns dabei unterstützen, die gesamte geophysikalische Forschung zu betreiben, um den richtigen Ort zu finden", sagte Edward Brook, Geochemiker an der Oregon State University, der auch Co war -Autor auf dem Papier.

Mit fast dem doppelten Alter des derzeit ältesten Eiskerns, der 800.000 Jahre zurückreicht und auch in der Antarktis gefunden wurde, ist der noch zu bohrende "Älteste Eiskern" (Forscher haben ihm einen Eigennamen gegeben) a eine Art heiliger Gral für Forscher, die vergangene Klimazonen studieren.

Das liegt daran, dass sich das Erdklima in den letzten 800.000 Jahren in Abständen von etwa 100.000 Jahren ziemlich regelmäßig zwischen Eiszeiten und wärmeren Perioden umgeschaltet hat.

Jagd nach alten Atmosphären

Zuvor waren die Zyklen jedoch unterschiedlich. Eiszeiten und wärmeren Perioden wechselten sich etwa alle 40.000 Jahre ab.

Wissenschaftler wissen das, weil sie Beweise dafür in Sedimentkernen gesehen haben, die in der Zeit weiter zurückreichen.

"Wir wissen aus der Untersuchung von Ozeankernen, dass sich die Eigenschaften des Klimas kurz vor 800.000 Jahren sehr dramatisch verändert haben", sagte Brook.

Was sie nicht wissen, ist warum.

Forscher wie Brook und Fischer sagen, dass die Atmosphäre der Vergangenheit einige Hinweise geben könnte. Und die einzige Möglichkeit, Proben der Atmosphäre vor 1,5 Millionen Jahren zu erhalten, sind die winzigen Luftblasen, die im alten Eis eingeschlossen sind.

"Wir würden wirklich gerne wissen, was die Atmosphäre tat, als wir diesen großen Übergang in Zyklen durchmachten", sagte Brook. "Wenn beispielsweise CO2 doppelt so hoch wäre wie in letzter Zeit, würde dies etwas darüber aussagen, wie die Atmosphäre auf CO2-Werte reagiert."

Eine solche Paläoklimaforschung ist eine Möglichkeit, mit der Forscher verstehen können, wie Änderungen der Kohlendioxidkonzentration zu Änderungen der Erdtemperatur führen, ein Maß, das häufig als Klimasensitivität bezeichnet wird.

Daten von Sedimentkernen in Seen und Ozeanen, die Millionen von Jahren zurückreichen, bieten einige Hinweise. Derzeit deuten die Beweise aus diesen Kernen nicht darauf hin, dass der Kohlendioxidgehalt zum Zeitpunkt der Verschiebung des Eiszeitzyklus signifikant höher ist, sagte Brook.

Andererseits sind die Unsicherheiten bei der Schlussfolgerung atmosphärischer CO2-Konzentrationen aus Sedimentkernen relativ groß, sagte Brook.

Die "Kuppeln" des Südpols

Ein Eiskern ermöglicht eine direktere Messung nicht nur von Kohlendioxid, sondern auch von anderen Gasen in der Atmosphäre zu dieser Zeit.

Jetzt haben die Forscher die Aufgabe, die in Fischers jüngstem Artikel beschriebenen Leitlinien zu verwenden, um die älteste Aufzeichnung des Eiskerns zu ermitteln.

Ein nächster Schritt, so Fischer, sei die Durchführung von Luftradaruntersuchungen in bestimmten Regionen, um einen Ort einzugrenzen, an dem Forscher mit Handradar arbeiten sollten, um Daten mit höherer Auflösung zu erhalten. Er hofft, dass innerhalb von drei bis fünf Jahren ein Tiefbohrprojekt durchgeführt werden kann.

Das Papier hebt Teile des antarktischen Innenraums in der Nähe der Hauptkuppeln hervor, die die höchsten Punkte auf der Eisdecke darstellen, als mögliche Kandidaten, um den Kern zu finden.

"Wir haben noch nicht wirklich auf einen endgültigen Standort hingewiesen. Wir haben auf wichtige Regionen hingewiesen, in denen es sich lohnen würde, genauer hinzuschauen", sagte Fischer. "Es ist immer noch ziemlich groß, aber im Vergleich zur Größe der Antarktis ist es klein. Es ist überschaubar."

Nachdem ein Gebiet für eine Handuntersuchung ausgewählt wurde, könnten Wissenschaftler dort eine schnelle Aufklärungsbohrmission durchführen, um den Wärmestrom vom Grundgestein zu messen und festzustellen, ob das Eis dort ein wahrscheinlicher Kandidat für den ältesten Kern ist.

Richard Alley, ein Glaziologe an der Pennsylvania State University, der mit dem Artikel vertraut war, schrieb in einer E-Mail, dass die Autoren einen "vernünftigen Weg nach vorne" skizziert hätten.

"Dies ist wahrscheinlich der beste Ansatz, um ungestörtes, ordentliches Eis von hohem Alter an zu finden", schrieb er.

Alley wies auch darauf hin, dass Wissenschaftler möglicherweise Eis finden könnten, das älter als 800.000 Jahre ist, indem sie es an Orten wie dem blauen Eisgebiet Allan Hills in der Antarktis suchen, wo altes Eis an die Oberfläche gestiegen ist. Diese Proben würden keinen vollständigen 1,5-Millionen-Jahres-Rekord enthalten, könnten es Forschern jedoch ermöglichen, die Geschichte des Eiskerns mit diskreten Stücken alten Eises zu erweitern, die dort gefunden wurden.

"Ich vermute, dass eine Kombination der beiden Ansätze, bei der Suche nach den alten fortlaufenden Aufzeichnungen, wo dies in der neuen Veröffentlichung angegeben ist, und bei der Suche nach altem Eis, wo es flach, aber wahrscheinlich diskontinuierlich ist, die größte Erfolgschance bietet", sagte Alley.