IJs van gletsjers over de hele wereld, eeuwenlang ongestoord, veranderingen laten zien in hoe samenlevingen door de geschiedenis heen hebben gefunctioneerd – en zullen waarschijnlijk de huidige impact van de COVID-19-pandemie voor toekomstige generaties bijhouden.

Het verhaal over hoe de pandemie samenlevingen over de hele wereld treft, ontvouwt zich nog steeds, maar ijs dat zich ophoopt op hooggelegen ijsvelden over de hele wereld, evenals in Groenland, verzamelt vrijwel zeker fysieke, chemisch en biologisch bewijs van deze tijd, zeiden twee onderzoekers die hun professionele leven hebben gewijd aan het bestuderen van ijs.

"Deze records worden opgesloten in het ijs en bewaard, " zei Lonnie Thompson, onderscheiden hoogleraar aardwetenschappen aan de Ohio State University en een senior onderzoeker aan het Byrd Polar and Climate Research Center in de staat Ohio. "En dat betekent dat over 100 of 200 jaar, dat ijs zal alles laten zien wat er nu in de atmosfeer is, en dat zal toekomstige generaties vertellen wat er nu gebeurt."

Er zijn al tekenen dat de huidige COVID-19-pandemie de atmosfeer van de aarde beïnvloedt:toen mensen thuis bleven en minder reden, stikstofdioxide- en zwaveldioxideniveaus daalden boven China en in een groot deel van de Verenigde Staten. Beide zijn krachtige verontreinigende stoffen die voornamelijk worden gevormd door verbranding van gas en olie - de fossiele brandstoffen die de meeste van onze voertuigen aandrijven.

Die daling van het stikstofdioxide- en zwaveldioxidegehalte zal duidelijk zijn in de nitraat- en sulfaatgehalten in ijskernen die door toekomstige glaciologen worden gevonden, zei Thompson. Er kunnen andere tekenen zijn van de pandemie die toekomstige wetenschappers vinden in ijs dat zich nu vormt - tekenen die de wetenschappers van vandaag nog niet kennen.

"Natuurlijk, dit veronderstelt dat gletsjers in de toekomst zullen blijven bestaan, ' zei Thompson.

Thompson leidt al tientallen jaren teams van wetenschappers naar enkele van 's werelds meest afgelegen gebieden om lange kolommen gletsjerijs te boren, kernen genoemd. Sneeuw en ijs vormen elk jaar op gletsjers over de hele wereld. In de koudste delen van de planeet, sneeuw en ijs smelten niet - het stapelt zich gewoon jaar na jaar op, sneeuw en ijs van een jaar stapelen op alle voorgaande jaren en duizenden jaren lang.

Sneeuw en ijs vangen alles wat zich in de atmosfeer bevindt op het moment dat het zich vormt. Onderzoekers weten dat chemicaliën, mineralen, evenals microben zoals bacteriën en virussen, en andere organische materialen zoals de stengels en bladeren van planten.

Dat betekent dat de kernen fungeren als een soort tijdlijn, in sommige gevallen met veranderingen in de atmosfeer van jaar tot jaar, net als de ringen van een boom.

in 2018, het onderzoeksteam van ijskernen - waartoe ook professoren in de microbiologie en onderzoekers uit de staat Ohio behoren - publiceerde een protocol voor het evalueren van de kernen voor bacteriën in het wetenschappelijke tijdschrift Grenzen in de microbiologie . Een tweede paper waarin een protocol wordt beschreven voor het evalueren van de kernen op virussen, wordt nu beoordeeld.

De ijskernen tonen veranderingen in het milieu, zowel natuurlijke als die veroorzaakt door mensen. Ze tonen het begin van de industriële revolutie aan het einde van de 18e eeuw, en ze wijzen op de tijd dat mensen chemicaliën begonnen toe te voegen, zoals sulfaat en nitraat, aan de atmosfeer en het toevoegen van lood aan benzine. IJskernen documenteren ook de passage van de Clean Air Act in 1970, waarna de atmosferische sulfaatconcentraties zijn afgenomen.

De kernen tonen ook de pest, ook wel de Zwarte Dood genoemd, een pandemie in het midden van de jaren 1300 die nog steeds de dodelijkste is in de geregistreerde menselijke geschiedenis. Op sommige gletsjers bevat het ijs dat tijdens de jaren van de pest is gevormd minder lood dan het ijs dat zich in de voorgaande jaren heeft gevormd, waarschijnlijk omdat de mijnbouw- en smeltactiviteiten in die tijd sterk terugliepen, net als vandaag, sommige industriële activiteiten zijn stopgezet.

De kernen tonen bewijs van andere rampen die de manier waarop mensen leven ernstig hebben getroffen. Tijdens een grote droogte die duurde van rond 1345 tot 1390, De aarde beleefde de Zwarte Dood die rond 1350 een hoogtepunt bereikte. Als gevolg van de droogte, meren en andere binnenwateren droogden op en de chemische samenstelling van de atmosfeer veranderde - minder vocht, meer stof.

"De droogte verminderde de dikte van boomringen, maar het komt ook voor in de ijskernen in China en in de Quelccaya-ijskap in de Andes van Peru als de dikte van de jaarlijkse ijslagen afneemt, Thompson zei. "En we zien hogere niveaus van mineraal stof en chloride en fluoride, die ontstaan ​​door verdamping als meren opdrogen."

De kernen laten voor een deel zien hoe mens en milieu met elkaar verbonden zijn, zei Thompson. Door die droogte mensen trokken weg van de landbouwgronden waar ze eeuwenlang hadden gewoond en gingen naar steden. Toen de bevolking zich concentreerde - en voordat mensen betere behandelingen en sanitaire voorzieningen ontwikkelden - ziekten, inclusief de pest, begon zich gemakkelijker te verspreiden.

De kernen vertonen fysieke veranderingen, die een deel van de wetenschap kan verklaren achter wat er over de hele wereld is gebeurd, maar de onderzoekers hebben ook geschreven geschiedenissen van mensen nodig om precies te begrijpen wat er is gebeurd. De kernen laten zien dat er in het midden van de jaren 1300 iets gebeurde waardoor het stof in de atmosfeer toenam. Maar om precies te weten wat er is gebeurd, moet je begrijpen wat er op dat moment in de wereld gebeurde.

"Het is alsof je een detective bent zoals we zijn met de ijskernen - als je alleen de ijskernrecords hebt, en je hebt de menselijke geschiedenis niet, mis je misschien de verbinding, " zei Ellen Mosley-Thompson, vooraanstaand universiteitshoogleraar geografie en senior onderzoeker aan het Byrd Center. "Bijvoorbeeld, als u op zoek bent naar bewijs van oude virussen, dan moet je precies weten waar je moet zoeken in de kernen."

Nog interessanter, ijskernen verzameld uit verschillende plaatsen over de hele wereld tonen vergelijkbare veranderingen op hetzelfde moment. Bijvoorbeeld, ijs van de Huascarán in Peru en ijs van het Tibetaanse plateau in het Himalayagebergte, evenals ijs uit de Kilimanjaro in Afrika, vertonen allemaal tekenen van een droogte rond 4, 200 jaar geleden - dezelfde signatuur van veranderingen in stof, chemicaliën en isotopenniveaus, een halve wereld verder.

De kernen tonen de droogte, maar het is alleen met opgetekende geschiedenissen dat onderzoekers zien wat er is gebeurd:de droogte, veel wetenschappers geloven, leidde tot de ineenstorting van culturen over de hele wereld - het Akkadische rijk in Mesopotamië, samenlevingen rond de Indus-rivier en de Yangtze-rivier in Azië, en het Oude Koninkrijk in Egypte.

"De ijskern records, samen met vele andere paleoklimaatrecords, bewijzen tonen van een grote droogte op de lage breedtegraden over de hele wereld, " zei Mosley-Thompson. "En tegelijkertijd, een aantal samenlevingen stortte in, ook al waren deze samenlevingen helemaal niet fysiek met elkaar verbonden."

De geschiedenis in de kernen - van de mensheid die de omgeving verandert, aanpassen aan die veranderingen, en omgaan met ontberingen, maar ook problemen veroorzaken en proberen deze op te lossen - kan ons eraan herinneren dat we eerder te maken hebben gehad met problemen zoals de COVID-19-pandemie, zei Thompson.

"Naar mij, het is altijd:kunnen we naar onze geschiedenis kijken en bepalen hoe we ons gedroegen en hoe culturen deze grote gebeurtenissen hebben overleefd?', zei hij. 'Ik vermoed dat er hier enkele lessen zijn die vandaag nuttig zouden zijn.'