Een Europees onderzoeksconsortium, waarbij de Universiteit van Bern betrokken is, wil een 1,5 miljoen jaar oude ijskern boren in Antarctica. Een analyse van de klimaatgegevens die in het ijs zijn opgeslagen, moet bijdragen aan een beter begrip van de afwisseling tussen warme en koude perioden.

Als onderdeel van het EU-project "Beyond EPICA – Oldest Ice, " Experts van 14 instellingen in 10 Europese landen hebben drie jaar lang de Antarctische ijskap uitgekamd om de ideale locatie te vinden om de oudste ijskern op aarde te vinden. De locatie is nu gevonden en het consortium presenteerde hun keuze vandaag op de jaarlijkse jaarlijkse conferentie van de European Geoscience Union (EGU) in Wenen.

Het onderzoeksteam selecteerde een van de meest kale en levenloze plekken op aarde:"Little Dome C" ligt op ongeveer 30 kilometer - of een paar uur per sneeuwscooter - verwijderd van het Concordia Research Station, die gezamenlijk wordt beheerd door Frankrijk en Italië. Het station ligt 3233 meter boven zeeniveau, het ervaart extreem weinig neerslag en de gemiddelde jaartemperatuur is een kille -54,5 ° C. De temperatuur komt nooit boven de –25 °C en kan in de winter dalen tot –80 °C.

Vorig wereldrecord aan de Universiteit van Bern

Het Concordia Station heeft in het verleden een belangrijke rol gespeeld op het gebied van klimaatonderzoek. Als onderdeel van het EPICA-project (European Project for Ice Coring in Antarctica), tussen 1996 en 2004 boorden onderzoekers op deze plek tot een diepte van 3270 meter in het Antarctische ijs. Met behulp van een gedetailleerde analyse van deze ijskernen, de Universiteit van Bern was in staat om de CO . te reconstrueren ₂ concentratie in de atmosfeer in de afgelopen 800, 000 jaar - een wereldrecord. "Dit tijdsinterval wordt gekenmerkt door ijstijden die werden onderbroken door relatief korte warme periodes, zoals die we momenteel meemaken, elke 100, 000 jaar of zo, " legt Hubertus Fischer van het Oeschger Center van de Universiteit van Bern uit. "De CO ₂ tegelijkertijd veranderden ook de concentraties:lage waarden in ijstijden, hoge waarden in warme periodes." Fischer is een professor voor experimenteel klimaatonderzoek en de leider van het Zwitserse team dat deelneemt aan Beyond EPICA - Oldest Ice.

Studies over mariene sedimenten tonen aan dat ongeveer een miljoen jaar geleden, vóór de periode die door de EPICA-ijskern wordt bedekt, er was een dramatische verandering in dit heen en weer. In de tijd voor ca. 900, 000 jaar geleden, de cycli van ijstijden en warme periodes waren slechts rond de 40, 000 jaar lang. Wat de oorzaak is van deze verandering is een raadsel. Klimaatonderzoekers vermoeden dat broeikasgassen mogelijk een beslissende rol hebben gespeeld. Een analyse van de gassen die vastzitten in het oudste ijs op aarde kan dit probleem mogelijk oplossen. "Na de 800 te hebben geanalyseerd, 000 jaar oude monsters genomen uit de EPICA-ijskernen, we geloven dat er een goede reden is om in ijs te boren dat minstens 1,5 miljoen jaar oud is om meer informatie te krijgen, " zegt de coördinator van Beyond EPICA – Oldest Ice, Olaf Eisen van het Alfred Wegener Instituut (AWI) in Bremerhaven.

Nieuw, materiaalbesparende analysetechnologie

De onderzoeksgroep van Hubertus Fischer heeft zich gespecialiseerd in de analyse van broeikasgassen in ijskernen en zal een cruciale rol spelen bij de evaluatie van de nieuwe geboorde kern.

"Door de lucht te gebruiken die in kleine belletjes in het ijs zit, kunnen we bepalen hoe de concentratie van CO ₂ of methaan in de loop van de tijd is veranderd, ", legt Fischer uit. IJskernen van Antarctica zijn het enige klimaatrecord dat hiervoor gebruikt kan worden. een volledig nieuwe analyseprocedure is momenteel in ontwikkeling in Bern. Het ding dat het speciaal maakt? Het kan alle broeikasgassen tegelijk meten in één analyse. Bovendien, geen van de lucht die uit de kostbare 1,5 miljoen jaar oude ijsmonsters wordt gehaald, gaat verloren tijdens de meting, in plaats daarvan kan het daarna worden gebruikt voor verder onderzoek.

Voorbij EPICA-resultaten

Om de beste boorlocatie te bepalen, de onderzoekers gebruikten radar, onder andere, om de ijslagen onder het oppervlak te analyseren. Ook voerden ze proefboringen uit tot een diepte van 400 meter. De resultaten van deze onderzoeken maakten het voor hen mogelijk conclusies te trekken over de diepere, en dus ouder lagen ijs. De ideale boorlocatie moet aan drie criteria voldoen:het te boren ijs moet minimaal 1,5 miljoen jaar oud zijn, d.w.z., het ijs mag niet aan de basis smelten, ondanks de hitte die uit het binnenste van de aarde komt. Tweede, de klimaatinformatie moet een goede resolutie bieden, zelfs in de oudste delen van het ijs. En ten derde, de gelaagdheid in het diepste ijs moet ongestoord zijn. Na uitgebreide studies werd duidelijk dat "Little Dome C" de locatie is die het beste aan deze criteria voldeed.

Als de EU de tweede fase van Beyond EPICA – Oldest Ice zoals gehoopt goedkeurt, de diepboorwerkzaamheden starten in november 2021. Het doel is om ijskernen te verzamelen met een diameter van 10 centimeter. De boring vindt plaats van november tot begin februari gedurende drie Antarctische zomers, . tegen 2024, een diepte van 2730 meter, waar het ijs minstens 1,5 miljoen jaar oud is, bereikt moeten worden. De eerste resultaten van de analyses zouden in 2025 beschikbaar moeten zijn en zullen de onderzoekers in staat stellen om het verband tussen broeikasgassen en klimaat te onderzoeken tijdens de "mid-Pleistocene transitieperiode" en de periode ervoor.