De ijskappen van Antarctica geven in de jaren vijftig nog steeds radioactief chloor vrij bij het testen van kernwapens op zee. een nieuwe studie vindt. Dit suggereert dat regio's in Antarctica het radioactieve element anders opslaan en ventileren dan eerder werd gedacht. De resultaten verbeteren ook het vermogen van wetenschappers om chloor te gebruiken om meer te weten te komen over de atmosfeer van de aarde.

Wetenschappers gebruiken vaak de radioactieve isotopen chloor-36 en beryllium-10 om de leeftijd van ijs in ijskernen te bepalen, Dit zijn vaten ijs die zijn verkregen door in ijskappen te boren. Chloor-36 is een natuurlijk voorkomend radioactief isotoop, wat betekent dat het een andere atomaire massa heeft dan gewoon chloor. Sommige chloor-36 vormen van nature wanneer argongas reageert met kosmische straling in de atmosfeer van de aarde, maar het kan ook worden geproduceerd tijdens nucleaire explosies wanneer neutronen reageren met chloor in zeewater.

Kernwapentests in de Verenigde Staten die in de jaren vijftig en zestig in de Stille Oceaan werden uitgevoerd, veroorzaakten reacties die hoge concentraties isotopen zoals chloor-36 genereerden. De radioactieve isotoop bereikte de stratosfeer, waar het de wereld rondreist. Een deel van het gas bereikte Antarctica, waar het werd afgezet op het ijs van Antarctica en sindsdien is gebleven.

Andere isotopen die zijn geproduceerd door het testen van atoombommen op zee zijn de afgelopen jaren grotendeels teruggekeerd naar het niveau van vóór de bom. Wetenschappers verwachtten dat chloor-36 van de atoombomtests ook zou zijn teruggekaatst. Maar nieuw onderzoek in AGU's Journal of Geophysical Research:Atmosferen vindt dat de Vostok-regio van Antarctica radioactief chloor in de atmosfeer blijft afgeven. Omdat natuurlijk geproduceerd chloor-36 permanent wordt opgeslagen in lagen sneeuw van Antarctica, de resultaten geven aan dat er verrassend genoeg nog steeds door de mens gemaakt chloor wordt geproduceerd door bomtests in de jaren vijftig en zestig.

"Er is geen nucleair chloor-36 meer in de mondiale atmosfeer. Dat is... waarom we overal natuurlijke chloor-36-niveaus moeten observeren, " zei Melanie Baroni, een geowetenschapper bij het European Centre for Research and Teaching in Geosciences and the Environment in Aix-en-Provence, Frankrijk, en co-auteur van de nieuwe studie.

Het bestuderen van het gedrag van chloor op Antarctica kan de ijsdateringstechnologie verbeteren, wetenschappers helpen beter te begrijpen hoe het klimaat op aarde in de loop van de tijd is geëvolueerd, volgens de auteurs van de studie.

In de nieuwe studie Baroni en haar collega's onderzochten de chlooremissies in verschillende delen van Antarctica om beter te begrijpen hoe chloor zich in de loop van de tijd gedraagt ​​in gebieden met veel sneeuwval en in gebieden met weinig sneeuw. De onderzoekers namen ijsmonsters uit een sneeuwkuil in Vostok, een Russisch onderzoeksstation in Oost-Antarctica dat weinig sneeuw krijgt, en vergeleek ze met ijsmonsters van Talos Dome, een grote ijskoepel op ongeveer 1400 kilometer (870 mijl) afstand die elk jaar veel sneeuw krijgt.

De onderzoekers testten monsters van beide locaties op concentraties van chloor-36 en bepaalden hoeveel chloor aanwezig was in het ijs van Vostok van 1949 tot 2007 en hoeveel in het ijs van Talos Dome van 1910 tot 1980.

De resultaten toonden aan dat chloor-36 in Talos Dome-ijs in de loop van de tijd geleidelijk is afgenomen, met slechts vier keer het niveau van natuurlijk chloor-36, in 1980. Echter, het Vostok-ijs vertoonde zeer hoge niveaus van chloor-36, waarbij de top van de sneeuwkuil een niveau bereikt van 10 keer de verwachte natuurlijke concentratie in 2008.

De constant hogere niveaus suggereren dat het Vostok-sneeuwpakket nog steeds radioactief chloor vrijgeeft uit de tests met atoombom op zee uit de jaren vijftig en zestig. De hoeveelheid radioactiviteit is te klein om effect te hebben op het milieu, maar de resultaten zijn verrassend omdat een andere radioactieve isotoop geproduceerd door kernproeven al was teruggekeerd naar het niveau van vóór de bom in Vostok, volgens de auteurs van de studie. Ze hadden verondersteld dat chloor-36 zich op dezelfde manier zou gedragen.

Ze vergeleken ook de Vostok-ijsmonsters met monsters van dezelfde locatie die in 1998 werden genomen. Door de diepte van elk monster te meten, ze ontdekten dat chloor-36 dichter bij het oppervlak van de sneeuwlaag was gekomen, wat verrassend was, volgens Baroni. Het chloor verspreidde zich niet alleen naar de atmosfeer vanaf het oppervlak van de sneeuwlaag, maar omhoog bewegen vanuit de diepten van het sneeuwpakket, wat betekent dat het chloor mobieler is, dachten wetenschappers eerder.

Wetenschappers zijn momenteel van plan om te boren naar een 1,5 miljoen jaar oude ijskern in Antarctica en als ze begrijpen hoe Vostok door de mens gemaakt chloor-36 vrijgeeft, zou dit de manier kunnen verbeteren waarop wetenschappers de isotoop gebruiken om gegevens van de oude ijskern te verzamelen. zei Baroni.

Bepalen hoe door de mens gemaakt nucleair chloor-36 zich in de afgelopen eeuw in lage sneeuwaccumulatiezones verplaatst, zou kunnen dienen als een microkosmisch voorbeeld voor hoe natuurlijk chloor-36 zich de afgelopen 1 miljoen jaar heeft opgebouwd in sneeuwlagen, volgens de auteurs van de studie. De resultaten geven meer informatie aan toekomstige wetenschappers die de isotoop gebruiken om oud ijs te dateren en het vroegere klimaat van de aarde bloot te leggen, volgens de studie.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.