Het is zomer op Antarctica, en wetenschappers van over de hele wereld vliegen naar onderzoeksstations op het bevroren continent als onderdeel van een al jaren durende campagne om 's werelds oudste ijs bloot te leggen.

Op het spel staat het vermogen om de opwarming van de aarde nauwkeuriger te voorspellen aan de hand van de uitstoot van broeikasgassen.

Een van de meest vooraanstaande experts op het gebied van jacht is Jeff Severinghaus, een paleoklimatoloog aan de Universiteit van Californië, San Diego's Scripps Institution of Oceanography. Hij gelooft dat, na een aantal jaren van testen, hij zou nu slechts enkele maanden verwijderd kunnen zijn van een grote doorbraak met behulp van een experimentele boormachine van zijn eigen ontwerp.

"Hoe meer we leren, hoe moeilijker het blijkbaar zal zijn om het ideaal te vinden, ongebroken ijskern, maar we geven niet op, " Severinghaus zei in een recent interview met de San Diego Union-Tribune een paar dagen voordat hij naar Antarctica vertrok. Hij voegde eraan toe:"We komen dicht bij het overwinnen van alle problemen."

De internationale zoektocht zal waarschijnlijk uitmonden in een epische expeditie die tientallen miljoenen dollars kost en het grootste deel van een decennium beslaat - met onderzoekers en technici op een gletsjer 10, 000 voet boven zeeniveau bij temperaturen onder het vriespunt, meer dan twee mijl diep in het ijs boren om zorgvuldig lange cilindrische monsters te extraheren.

Hoewel dergelijke kostbare en tijdrovende projecten in het verleden zijn uitgevoerd, wetenschappers moeten nog een ijskap vinden die continu meer dan een miljoen jaar teruggaat.

Onderzoekers proberen nu precies vast te stellen waar het volgende boorproject het meest waarschijnlijk de oudste ijskernmonsters zal opgraven.

Daartoe, Severinghaus hoopt verkenningsexpedities uit te voeren met behulp van een RAID of snelle ijsboor, die hij jarenlang heeft gebouwd en getest. Ongeveer tien jaar geleden kreeg hij voor het eerst een National Science Foundation-subsidie ​​​​van $ 10,5 miljoen om het project op gang te brengen.

de 100, 000-pond gereedschap extraheert geen ijskernen voor onderzoek, maar creëert eerder een smal, diep gat dat onderzoekers in staat stelt de ouderdom van ijs te evalueren dat ver in een gletsjer begraven ligt.

Het schatten van de leeftijd van ijs op de laagste diepten van een gletsjer is een enorme uitdaging gebleken voor onderzoekers. Eerdere ijskernboringen vertrouwden op radar, ijsstroommodellen en andere geofysische waarnemingen om de locatie van wetenschappelijk bruikbare ijskappen te schatten.

"Het is een geheel nieuwe manier om de binnenste ijskap te verkennen, " Zei Severinghaus. "De oude manier was om 3 meter diep te boren en een ijskern en spaanders op te halen. Het was als buck and rope mining."

Andere wetenschappers over de hele wereld hebben vergelijkbare technologieën ontwikkeld, maar velen moeten nog werkbaar blijken te zijn. In maart, Chinese onderzoekers vierden feest nadat ze de rotskern van onder een ijskap in Oost-Antarctica hadden gehaald.

Echter, voordat Severinghaus het binnenland van Antarctica kan verkennen met zijn boormachine, hij moet eerst zijn waarde bewijzen. De RAID-tool heeft drie voorgaande jaren van tests ondergaan, met veel tegenslagen onderweg.

"IJs is echt anders dan vaste aarde, "zei hij. "Als je op aarde in de problemen komt, je verhoogt gewoon het koppel. Dat kan niet in ijs. Als je te veel energie in het ijs stopt, het smelt en bevriest opnieuw, en dan zit je vast."

Severinghaus neemt nu een 15-koppig team mee op een expeditie van 2 1/2 maand naar een locatie genaamd Minna Bluff voor de laatste en misschien laatste test van de oefening. De camping ligt net ten zuiden van McMurdo Station, waar een verzameling onderzoeksfaciliteiten ongeveer 1, 000 mensen voor de noordkust van het continent.

Op de bluf, het team zal proberen om ongeveer 2 te boren, 000 voet naar de bodem. Indien succesvol, Severinghaus gelooft dat hij de komende jaren extra federale financiering kan krijgen en het binnenland kan verkennen.

"We staan ​​op het punt " zei John Goodge, een geoloog aan de Universiteit van Minnesota in Duluth die zich voorbereidt om Severinghaus te vergezellen op de expeditie. "Het belangrijkste doel is om te bewijzen dat de boor kan werken. Dan is het alsof de dam breekt. Er is potentieel veel belangrijke wetenschap die we ermee kunnen doen."

Hoewel het werk slopend kan zijn, accommodaties niet. Zowel Goodge als Severinghaus zeiden dat het eten uitstekend is en dat ze toegang zullen hebben tot internet.

Skiën en rijden op sneeuwmachines zijn ook een recreatieve optie, hoewel vallen in een gletsjerspleet een gevaar is.

Andere leden van het team zijn een technische bemanning om de boor te bewerken en twee poolreizigers die verantwoordelijk zijn voor veiligheid.

Nog altijd, het kan in de toekomst nog spannender worden als de tests succesvol blijken te zijn en het team naar het binnenland van het continent verhuist.

"Veel van de doelen waar mensen in geïnteresseerd zijn, liggen erg afgelegen, " zei Goodge. "Het Antarctische boorseizoen duurt ongeveer drie maanden per jaar van november tot januari. Zelfs in de zomer zal de oppervlaktetemperatuur min 40 graden Celsius zijn."

Opgesloten in de oude gletsjers zijn kleine luchtbellen - tijdcapsules die veranderingen in atmosferische kooldioxide gedurende honderdduizenden jaren documenteren.

Het ijs wordt gedateerd door argonisotopen te meten, terwijl oceaantemperaturen voor een bepaalde periode kunnen worden geëxtrapoleerd op basis van zuurstofisotopen, aldus Severinghaus.

De paleoklimatoloog zette zichzelf in 1997 op de kaart nadat hij had uitgevonden hoe historische oceaantemperaturen konden worden berekend met behulp van ijskernen.

"Lucht gevangen in de ijskap van Antarctica bevat een historisch record van de atmosfeer (van) toen het ijs werd gevormd, " zei Helen Fricker, een glacioloog bij Scripps Polar Center. "Hoe dieper het ijs, hoe ouder het ijs en hoe ouder de ingesloten lucht.

"Door verder terug te gaan in de tijd, we kunnen ijskernen verzamelen waarmee we de natuurlijke variabiliteit van het klimaatsysteem van de aarde kunnen ontwarren van door de mens veroorzaakte opwarming, " voegde ze eraan toe.

Wetenschappers hebben sinds de jaren vijftig ijskernen bestudeerd, met als resultaat belangrijke gegevens voor het vaststellen van het verband tussen fossiele brandstoffen en de opwarming van de aarde.

Echter, experts zijn er tot nu toe alleen in geslaagd om ijskernen te extraheren die teruggaan tot ongeveer 800, 000 jaar, en die monsters waren niet ideaal.

De uitdaging is dat ijs zich vaak opvouwt en zich vermengt als deeg, het creëren van een inconsistent record. De echte prijs voor wetenschappers zou zijn om een ​​gletsjer te vinden met ongestoorde ijslagen die meer dan een miljoen jaar oud zijn.

"We hebben momentopname-informatie, elk slechts enkele tienduizenden jaren lang, "Olaf Eisen, een glacioloog aan het Alfred Wegener Instituut in Duitsland, zei in een e-mail.

"Een continue ijskern - in feite, we hebben er meerdere nodig ... om er zeker van te zijn dat we een echt signaal zien en niet alleen ruis - zou het voor ons mogelijk maken om de evolutie van de gassen en temperatuur in de loop van de tijd te begrijpen, " hij voegde toe.

Severinghaus van Scripps maakte deel uit van een Noord-Amerikaans team dat in oktober een studie publiceerde in het tijdschrift Natuur het analyseren van een Arctische ijskern die meer dan 2 miljoen jaar oud bleek te zijn. Echter, de steekproef was beperkt in omvang, niet de uitgebreide tijdlijn bieden die onderzoekers hopen te ontdekken.

Als een wetenschappelijk bruikbare ijskern kan worden gewonnen, het analyseren van het monster zou kunnen helpen bij het verklaren van een ijstijd die meer dan miljoen jaar geleden begon - en de nauwkeurigheid van de voorspellingen van de opwarming van de aarde in de komende decennia vergroten.

De internationale wetenschappelijke consensus heeft berekend dat een verdubbeling van de atmosferische kooldioxide zal resulteren in een opwarming van 1,5 graden Celsius tot 4,5 graden Celsius.

Severinghaus heeft zijn zinnen gezet op het nauwkeuriger maken van die voorspelling.

"Het is een wetenschappelijke schande omdat dat aantal in 1975 werd voorgesteld, en we zijn er nog steeds niet in geslaagd om die onzekerheid te verkleinen, " hij zei.

"Als we betere voorspellingen zouden kunnen doen over hoeveel dingen gaan opwarmen, zou dat waarschijnlijk helpen om de samenleving te pushen, "voegde hij eraan toe. "Op dit moment, de samenleving doet niet veel om het koolstofdioxideprobleem te beteugelen."

Om dit te doen, Severinghaus hoopt de verschuiving tussen warme en koude cycli beter te begrijpen. Eerder, de planeet beleefde ijstijden op 41, 000-jarige cycli, maar ongeveer een miljoen jaar geleden begon dat te vertragen tot elke 100, 000 jaar.

Aangezien de aarde 4,5 miljard jaar oud is, dat verandering een relatief recent fenomeen is, een die Severinghaus een 'onopgelost mysterie' noemt.

©2019 De San Diego Union-Tribune
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.