Dun, In de witachtige/transparante ijskernen worden soms bruinachtige lagen met een dikte van ongeveer een millimeter of twee waargenomen. Deze bruine lagen bestaan ​​uit materiaal afkomstig van vulkaanuitbarstingen.

Tijdens een vulkaanuitbarsting, gassen, lava, rotsen, en kleine asdeeltjes worden in de atmosfeer uitgestoten. De kleinste deeltjes worden door de wind gedragen en met de luchtmassa's meegevoerd, totdat de deeltjes eruit vallen en het land- of ijsoppervlak bedekken met een dunne deken van vulkanisch materiaal. As die duizenden jaren geleden op de ijskap van Groenland landde, ligt tegenwoordig begraven onder enorme hoeveelheden ijs en kan alleen worden teruggewonnen door lange ijskernen te boren.

Veel van de asdeeltjes in de ijskernen zijn te klein om met het blote oog zichtbaar te zijn. Meestal zijn de deeltjes slechts een tiende of een honderdste van een millimeter. Pas als er een enorme hoeveelheid asdeeltjes in een laag aanwezig is, de laag zal in de ijskern zichtbaar zijn als een dunne bruine band, maar de meeste vulkanische lagen in ijskernen zijn onzichtbaar vanwege de kleine hoeveelheid asscherven. Het zoeken naar deze aslagen in een drie kilometer lange ijskern lijkt misschien een onmogelijke taak. Hoe dan ook, dat doen onderzoekers van het Centrum voor IJs en Klimaat.

De vulkanische aslagen kunnen worden gebruikt als belangrijke referentiehorizons die verschillende ijskernen en andere archieven van het klimaat in het verleden met elkaar kunnen verbinden. De vulkanische as bevat ook een chemische vingerafdruk waardoor het mogelijk is om te achterhalen van welke vulkaan de as afkomstig is, en soms ook welke uitbarsting van een bepaalde vulkaan de bron was. Het is deze eigenschap die de onderzoekers aanmoedigt om op zoek te gaan naar de kleine asdeeltjes die verborgen zijn in de lange ijskernen.

Identificatie en analyse van vulkanische as

Het lijkt misschien een onmogelijke taak om de onzichtbare aslagen te vinden in een drie kilometer lange ijskern, bestaande uit ongeveer 20 ton ijs. Gelukkig, enige hulp is bij de hand. Na een vulkaanuitbarsting, de neerslag is vaak licht zuur vanwege de aanwezigheid van zwavelzuur dat afkomstig is van de omzetting van de vulkanische zwavelgassen in de atmosfeer. De relatief hoge zuurconcentraties leiden tot een hoge elektrische geleidbaarheid van het ijs. Het is snel en relatief eenvoudig om de elektrische geleidbaarheid van het ijs te meten, en de zuurpieken in het gemeten profiel kunnen worden gebruikt als richtlijnen voor waar de kleine asdeeltjes zich verbergen. IJsmonsters worden meestal gesneden rond waar zuurpieken worden gevonden, maar helaas is er geen garantie dat er as aanwezig is, dus de monsters moeten zeer zorgvuldig worden geanalyseerd.

De ijsmonsters worden gesmolten en gecentrifugeerd om het water af te gieten en de kleine hoeveelheid onzuiverheden uit het ijs te houden. Het meeste materiaal is door de wind opgeblazen stof of fijnkorrelig zand, komen vaak helemaal uit woestijnen in Azië. Als er asscherven aanwezig zijn, deze kunnen visueel worden geïdentificeerd in een normale lichtmicroscoop of in een elektronenscanningmicroscoop.

Een asscherf is vaak te herkennen aan zijn glazige en glanzende uiterlijk, zijn bijzondere vorm en zijn transparantie. De deeltjes zijn normaal gesproken kleurloos of lichtroze of bruinachtig, afhankelijk van de chemische samenstelling.

Na identificatie van een aslaag, de chemische analyse kan beginnen met een elektronenmicrosonde. Dit instrument werkt door een elektronenstraal af te schieten op het onderzochte asdeeltje. De chemische samenstelling van de scherven kan worden afgeleid uit de golflengten van de röntgenstralen die door het monster worden uitgezonden. Chemische resultaten van goede kwaliteit vereisen dat de monsters ruim voor analyse worden voorbereid. Dit proces is erg arbeidsintensief. Alle te analyseren scherven moeten een vlak en glad oppervlak hebben en moeten zich op hetzelfde niveau bevinden ten opzichte van het elektronenkanon in de microsonde. Een manier om dit te doen is om de scherven in een hars (epoxy) op een glasplaatje te monteren en het monster vervolgens te polijsten met fijnkorrelig diamantstof. Het oppervlak van het monster wordt langzaam verwijderd en gepolijst door het harde diamantstof. Er wordt voor gezorgd dat niet alle kostbare scherven worden weggepoetst. Tijdens het polijsten, een microscoop wordt gebruikt om te controleren of het oppervlak van de scherf vlak en glad is.

Als de chemische samenstelling van de scherven is bepaald, de resultaten worden vergeleken met resultaten van analyse van soortgelijke scherven in andere ijs- of sedimentkernen of met de samenstelling van as die in situ is gevonden bij de vulkaan die verantwoordelijk is voor de uitbarsting.