De Antarctische ijskap van 5,4 miljoen vierkante mijl is verreweg de grootste hoeveelheid zoet water op aarde. Als alles zou smelten, het zou de wereldwijde zeespiegel zo'n 70 meter (220 voet) verhogen, de menselijke beschaving landinwaarts drijven, en sommige naties volledig uitwissen. Nu de door de mens veroorzaakte klimaatverandering nu snel verloopt, wetenschappers willen weten hoe snel het ijs zou kunnen reageren. Een manier om daar achter te komen:bestudeer hoe het ijs heeft gereageerd op warme perioden uit het verleden die analoog kunnen zijn aan de onze.

Hiervoor is een groep van 30 wetenschappers onderweg. Het onderzoeksschip JOIDES Resolution, verliet Punta Arenas, Chili op 20 maart om sedimentkernen te boren uit een afgelegen deel van de zeebodem waar oude ijsbergen vermoedelijk aanwijzingen hebben achtergelaten. Met behulp van deze, de onderzoekers hopen in kaart te brengen hoe de ijskap is gegroeid en afgenomen als reactie op klimaatschommelingen in de afgelopen 10 miljoen jaar.

De cruise van twee maanden is Expeditie 382 van het International Ocean Discovery Program (IODP), een samenwerking van wetenschappers uit vele landen die grootschalige oceaanexpedities coördineert om de geschiedenis van de aarde te bestuderen zoals vastgelegd in sedimenten en rotsen onder de oceaanbodem. De wetenschappers en bemanning willen kernen boren uit de bodem van de Scotiazee, van het Antarctisch Schiereiland.

Terwijl er sneeuw valt op Antarctica, het bouwt langzaam op en verandert in ijs in het binnenland van het continent. Dit ijs verandert in gletsjers, die naar buiten stromen, richting de kusten. Dit bewegende ijs schraapt omhoog en bevat een grote hoeveelheid stenen en stof. Als het ijs de oceaan bereikt, bergen breken af, samen met hun lading puin. Antarctica wordt omringd door een krachtige stroom tegen de klok in, en vele bergen rijden zo helder over het continent, totdat ze het obstakel van het Antarctisch Schiereiland naderen, een lange arm die uitsteekt vanaf de belangrijkste landmassa in de richting van Chili. Hier, in de Scotiazee, de bergen worden noordwaarts geduwd in de richting van de Zuidelijke Oceaan, en beginnen te smelten. Onderzoekers hebben dit gebied "Iceberg Alley" genoemd (niet te verwarren met zijn bekendere tegenhanger ten zuiden van Groenland, waar een ijsberg de Titanic zonk in 1912).

Terwijl ijsbergen smelten, ze laten hun gerafelde puinladingen op de zeebodem vallen, en deze belastingen stapelen zich in de loop van eeuwen en millennia op in lagen, over miljoenen jaren. En, omdat gesteenten uit verschillende delen van Antarctica verschillende chemische handtekeningen hebben, wetenschappers kunnen hun herkomst achterhalen. Met behulp van recent ontwikkelde technieken, ze kunnen ook zien wanneer er puin is gevallen, tot binnen een paar honderd jaar. Dus, ze zouden moeten kunnen vertellen hoeveel ijs er is geloosd en wanneer - een routekaart naar veranderend klimaat, en de resulterende groei of krimp van het ijs.

"Deze expeditie zal ons begrip van de geschiedenis van de Antarctische ijskappen en hun omringende oceanen in de afgelopen 10 miljoen jaar verbeteren, " zei Jamie Allan van de afdeling Ocean Sciences van de Amerikaanse National Science Foundation, die de IOD financiert. "Het zal ook onze kennis vergroten over hoe ijsbergen zich in die tijd hebben gevormd en verplaatst."

Mede-hoofdwetenschapper Maureen Raymo van het Lamont-Doherty Earth Observatory van Columbia University zei dat ze vooral geïnteresseerd is in twee periodes die vergelijkbaar zijn met de moderne tijd. De eerste was het late Plioceen, zo'n 3 miljoen jaar geleden, een periode van hoge zeespiegels waarin het kooldioxidegehalte rond de 400 deeltjes per miljoen lag - ongeveer wat ze nu zijn - en de temperaturen waren dicht bij de verwachte temperaturen aan het einde van de 21e eeuw. De andere:een warme klik tussen ijstijden van slechts 120, 000 jaar geleden, toen de zeespiegel plotseling 15 tot 30 voet steeg, mogelijk binnen tientallen jaren.

"Om de zeespiegel zo hoog te laten worden, veel ijs moest smelten, ' zei Raymo. 'Maar niemand weet waar die hoeveelheid ijssmelt vandaan komt. Was het Groenland? West-Antarctica? Oost-Antarctica? Als we gaan begrijpen waar we binnenkort mee te maken kunnen krijgen, het is heel belangrijk om te weten waar dat ijs vandaan kwam, en wanneer."

De wetenschappers zijn van plan om in sedimenten te boren waarvan het oppervlak maar liefst 4, 000 meter (2,5 mijl) onder het oceaanoppervlak, om kernen van ongeveer 600 meter omhoog te brengen (2, 000 voet) lang elk van maar liefst een half dozijn locaties. Hoeveel cores ze daadwerkelijk krijgen, kan deels een kwestie van geluk zijn, zegt Raymo; schepen die in deze regio werken, worden gewoonlijk van hun station afgedreven door precies datgene wat ze willen bestuderen:gigantische ijsbergen die hun kant op komen. In dit geval, het schip moet verhuizen naar een alternatieve locatie.

Behalve de bergen, de Scotia Zee is relatief rustig. Maar om de reis van zo'n 1 te maken 500 kilometer (950 mijl) daar, het schip moet de winderige Drake Passage oversteken, die enkele van de ruigste zeeën en de grootste golven ter wereld heeft. "Ik ben nog nooit zeeziek geweest, maar als ik ooit zeeziek word, het zal op deze reis zijn, ' zei Raymo.

Mede-leider van de cruise is klimatoloog Michael Weber van de Universiteit van Bonn, die gespecialiseerd is in het bestuderen van het einde van de laatste ijstijd, en de bijbehorende dynamiek van het Antarctische ijs. Andere wetenschappers op de expeditie komen uit Australië. het Verenigd Koninkrijk, China, Brazilië, Spanje, Zwitserland, Nederland, Japan, Zuid-Korea en India.