Een ambitieuze missie om in de Antarctische ijskap te boren om een ​​deel van het oudste ijs ter wereld te winnen, zal essentiële aanwijzingen opleveren over een mysterieuze verschuiving in het gedrag van het klimaat op onze planeet.

Boren in het ijs van Antarctica is alsof je teruggaat in de tijd. Bevroren erin zijn overblijfselen uit lang vervlogen tijdperken - stof dat lang geleden op het oppervlak is neergedaald en luchtbellen die zijn opgesloten door oude sneeuwstormen.

Voor wetenschappers die hopen te begrijpen hoe het klimaat op aarde in het verleden is veranderd, het is een schatkamer. In elke meter ijs zitten duizenden jaren van deze kostbare artefacten verpakt.

Nu hoopt een internationaal team van onderzoekers meer dan 2 te boren, 700 meter onder het oppervlak op zoek naar ijs dat wel 1,5 miljoen jaar oud is.

Hun doel is om ijskernen te extraheren die hen zullen helpen om samen te vatten wat er met het klimaat van onze planeet is gebeurd tijdens een cruciale en mysterieuze periode van verandering die ongeveer 1 miljoen jaar geleden plaatsvond.

"In de afgelopen paar miljoen jaar het klimaat op aarde schommelde tussen koude ijstijden en kortere, warmere interglacialen, " zei professor Carlo Barbante, een analytisch chemicus aan de Ca'Foscari Universiteit van Venetië, Italië, en coördinator van het Beyond EPICA-project dat hoopt de ijskernen te herstellen.

"We weten uit informatie in mariene sedimenten dat we elke 41 een warme en een koude periode zouden hebben, 000 jaar, maar toen ongeveer 1 miljoen jaar geleden, deze cyclus veranderde in een periodiciteit van ongeveer elke 100, 000 jaar.

"We weten niet precies waarom deze verandering plaatsvond. Hoogstwaarschijnlijk was het te wijten aan veranderingen in de koolstofdioxidecyclus."

Baan

Een groot deel van de glaciale cyclus op aarde wordt aangedreven door de minder dan perfecte baan van onze planeet om de zon en het feit dat deze de neiging heeft om om zijn as te wiebelen. Maar andere veranderingen, zoals vulkanische activiteit die aerosolen in de lucht gooit en de niveaus van broeikasgassen in de atmosfeer, ook deze cyclus beïnvloeden.

Door ijs te analyseren dat dateert uit de tijd van de verandering in de glaciale cyclus, Prof. Barbante en zijn collega's hopen bewaard stof te vinden, gas en isotopen die hen kunnen vertellen wat mogelijk tot deze klimaatverandering heeft geleid.

"Het begrijpen van deze periode uit het verleden is belangrijk omdat het ons kan helpen om vragen te beantwoorden die we hebben over de gevoeligheid van ons klimaat van vandaag, " zei prof. Barbante.

Terwijl wetenschappers weten dat toename van broeikasgassen het klimaat van de planeet doet opwarmen, het is moeilijk om de exacte effecten hiervan te modelleren vanwege de complexiteit van het klimaatsysteem.

Door klimaatveranderingen in het verleden te correleren met kooldioxideconcentraties, kunnen betere voorspellingen worden gedaan over wat onze eigen uitstoot van broeikasgassen met de planeet zal doen.

"We hopen hiaten in onze kennis op te vullen over hoe de aarde zal reageren op veranderingen in de concentraties van broeikasgassen, " voegde prof. Barbante toe.

Prof. Barbante en zijn collega's hopen voort te bouwen op het succes van een eerder project, het European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA), die tot een diepte van 3, 270 meter op een locatie genaamd Dome C, dicht bij de Frans-Italiaanse onderzoeksfaciliteit Concordia Station op het poolplateau van Oost-Antarctica. Tegen 2006, na 10 jaar boren, het team had ijs verkregen tot 820, 000 jaar oud.

Het Beyond EPICA-team heeft de afgelopen drie jaar nieuwe onderzoeken uitgevoerd met behulp van radar gemonteerd op vliegtuigen en sleeën om een ​​locatie met ouder ijs te identificeren.

De sleutel was om delen van de ijskap te vinden die diep genoeg zijn om ijs te bevatten dat meer dan een miljoen jaar oud is, maar niet zo diep dat de druk van het ijs erboven ervoor zorgt dat de bodem smelt.

"We hadden twee kandidaat-locaties - ongeveer 40 km van de Concordia-basis in een gebied dat bekend staat als Little Dome C en een andere dicht bij een Japanse basis genaamd Dome Fuji Station, " zegt professor Olaf Eisen, een glacioloog aan het Alfred Wegener Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research in Bremerhaven, Duitsland, die de zoektocht naar de nieuwe boorlocatie leidde.

"We wilden mooi gelaagd ijs, met continue ophoping van sneeuw aan het oppervlak en gesteente dat niet te bergachtig is, zodat het de stratigrafie (lagen) van het ijs niet verstoort."

Topografie

Dankzij de radarbeelden kon het team duidelijke grenzen in het ijs zien die ze konden gebruiken om de leeftijd ervan in te schatten en ook de vorm van de rots eronder te zien. Ze vestigden zich uiteindelijk op de locatie bij Little Dome C. De onderliggende topografie van het land en de variaties in de hoeveelheid ijs die zich er in de loop van de tijd boven heeft opgehoopt, betekenen dat ze niet zo diep hoeven te boren als bij het oorspronkelijke EPICA-project om het land te bereiken. het oudste ijs. Ze schatten dat ze ijs van meer dan 1 miljoen jaar oud zullen vinden op een diepte van ongeveer 2, 700 meter.

"Het ijs op het plateau daar is mooi gelaagd en ongestoord, " voegde prof. Eisen toe.

Het team begint nu aan de volgende fase van het project, dat is om te beginnen met boren en het ijs ophalen. Eind vorig jaar, ze begonnen hun kamp op de locatie te bouwen en een greppel aan te leggen waar ze een voorbereidend gat door de eerste 20 meter poreuze sneeuwlaag zullen boren, of 'firn, " bovenop de ijskap.

Ze streven ernaar om de eerste 150 meter in het ijs te boren tijdens de volgende Antarctische zomer tussen november 2020 en januari 2021. Terwijl ze naar beneden boren, het team zal een dikke, niet-giftige vloeistof in het resulterende boorgat om te voorkomen dat de druk van de ijskap deze afsluit.

"We hopen binnen drie tot vier seizoenen de rotsbodem te bereiken, als alles goed gaat, " zei Prof. Barbante. "Dit kostbare ijs geeft ons de kans om terug te kijken naar een tijd waarin de wereld anders was. Er waren geen mensen in de buurt, tenminste niet als Homo sapiens , en het klimaat was in een heel andere modus.

"Het is een fascinerend archief van het verleden, maar het kan ons ook helpen de toekomst te begrijpen."