science >> Wetenschap >  >> Natuur

IJskernverzameling met risico op beschadiging of verlies

Krediet:CC0 Publiek Domein

De geschiedenis van de wereld is zorgvuldig gedocumenteerd en bewaard in een vriezer aan de Ohio State University.

De universiteit heeft een zeldzame verzameling ijskernen van afgelegen tropische gletsjers die nauwgezet zijn geboord, geëxtraheerd en teruggestuurd naar een bevroren opslagfaciliteit in Columbus uit 16 verschillende landen. Als de kernen - elk een paar centimeter in diameter en een paar voet lang - op een rij zouden staan, zouden ze ongeveer 7,2 kilometer lang zijn.

Maar de monsters dreigen verloren te gaan. De vriezers van de universiteit zijn over hun levensduur heen en onderzoekers hebben geen ruimte meer.

Toen Lonnie Thompson en Ellen Mosley-Thompson decennia geleden begonnen met het verzamelen van de kernen, ze maten voor stofdeeltjes.

Nu de tijd is verstreken, technologie is geëvolueerd. Teams van over de hele wereld gebruiken de kernen om te meten voor items, waaronder zwarte koolstof, bacteriën en virussen.

"Alles wat in de atmosfeer is, het valt met de sneeuw naar beneden en blijft behouden. Het is bevroren in de tijd, " zei Thompson, een paleoklimatoloog aan het Byrd Polar and Climate Research Center van de Ohio State University.

Bijvoorbeeld, "pollen vertelt ons over vegetatie en hoe het is veranderd. We hebben alle thermonucleaire bomtests die mensen ooit op deze aarde hebben gedaan en die een radioactieve laag hebben achtergelaten. We kunnen dat meten omdat we weten wanneer die tests plaatsvonden, dus geven ze ons een tijdlijn. Het zijn echt fantastische platen, "zei hij. "Helaas, ze verdwijnen."

Tropische gletsjers over de hele wereld blijven zich terugtrekken dankzij de uitstoot van broeikasgassen. Dat zorgde voor stijgende temperaturen, dat maakt de collectie van de universiteit - bewaard op -30 graden Fahrenheit - van onschatbare waarde.

"We zien onze projecten nu eigenlijk als reddingsmissies. Je probeert naar binnen te gaan, je probeert de kernen te krijgen voordat ze beginnen te smelten, ', zei Thompson. Dat vereist het navigeren door een groot aantal bureaucratie, inclusief de toestemming van landen, onderhandelen met lokale stammen in sommige gevallen en het verkrijgen van vergunningen.

Maar de vrieskamers die de monsters bevatten, die in de jaren 80 werden geïnstalleerd, zijn aan het einde van hun levensduur. Indien niet snel vervangen, de collectie dreigt beschadigd of verloren te gaan.

"Dat archief is een soort verzekering voor de volgende generatie jonge wetenschappers, omdat we niet in de echte wereld kunnen gaan om die monsters te krijgen, Thompson zei. "Dit zijn de enige monsters die er zijn, als de gletsjers eenmaal verdwenen zijn."

Er is weinig tot geen ruimte meer in de vriezer, op de Westcampus. Ellen Mosley-Thompson, een senior onderzoeker aan het Byrd Polar and Climate Research Center van de Ohio State University, heeft ijskernen moeten smelten die ze tijdens expedities op een parkeerplaats van een universiteit had vastgezet om plaats te maken voor meer.

"Wat we dan moeten doen, is prioriteren wat de belangrijkste kernen zijn? Hoe prioriteren we die? En natuurlijk, smeltende gletsjers hebben absoluut prioriteit, " zei Mosley-Thompson, die negen expedities naar Antarctica en zes naar Groenland heeft geleid.

De vriezer, en de faciliteit waarin het is gehuisvest, moet worden geüpgraded. De prijs wordt geschat op $ 5,5 miljoen, maar het pad om het project te financieren is nog steeds onzeker, vooral nu COVID-19 de overheidsinkomsten uitput.

Het Byrd Polar and Climate Research Centre heeft een kleine inzamelingsactie gehouden om interesse in het project te wekken. Ongeveer $ 100, 000 werd geschonken door bijna 200 donoren, volgens universitaire functionarissen.

"Dit project wordt momenteel 'voorgesteld' - in de vroege stadia van conceptie - en wordt niet weerspiegeld in het Ohio State University Capital Plan, " zei Dan Hedman, directeur marketing en communicatie voor het Office of Administration and Planning van de universiteit. "Financiering voor elk project wordt van geval tot geval afgehandeld en ik kan niet spreken over de financieringsplannen van het Byrd Center of een mogelijke toekomstige algehele verdeling van de financiering."

Jason Cervenec, directeur onderwijs en outreach voor het Byrd Polar and Climate Research Center, zei dat de financiering voor de expedities door de jaren heen is gedekt door federale onderzoeksdollars en particuliere giften.

"Als je denkt aan de overhead en hoeveel dat heeft bijgedragen aan de universiteit in de staat, voor zover bekendheid en erkenning, het is immens, " hij zei.

De vriezer moet een eigen fundering hebben met grind en schuim, zodat hij een beetje kan buigen met het gewicht van de collectie. De mechanica omvat compressoren, verdampers, generatoren en leidingen.

De huidige vriezers hebben een aantal problemen. Het landschap van de universiteit is veranderd met parkeerplaatsen rondom het Byrd Polar and Climate Research Center. Dat veranderde de hydrologie, zelfs met een grote retentievijver in de buurt om veranderingen te compenseren.

Er begonnen ijsheuvels te groeien onder de vloer van de tweede vriezer die het dichtst bij de vijver was, waardoor het omhoog gaat. Er moesten verwarmingsstaven in de vloer worden geïnstalleerd om het ijs heel langzaam te smelten om de vloer weer naar beneden te krijgen. Het proces om het ijs te smelten duurde meer dan zes maanden.

"Je ziet nog steeds de scheuren in de vloer. Verwarmingsstaven zitten er nog in en worden elke maand getest. Want als de verwarmingsstaven uitgaan, onze vloeren gaan deinen, ' zei Mosley-Thompson.

Vorstformaties in de vriezer vallen periodiek op de vloer. De vrieskist is verschoven op zijn fundament, wat betekent dat de vriezer geen goede afdichting heeft. Dat laat warme lucht naar binnen.

Onderzoekers willen niet dat het ijs smelt en opnieuw kristalliseert.

"We willen het alsof het in de natuur bewaard is gebleven als een perfecte stratigrafische reeks, ' zei Thompson.

Voor wie niet van wetenschap houdt, Cervenec vergeleek de archieven van ijskernen met een kunstwerk van onschatbare waarde, zoals een schilderij van OSU-alum Roy Lichtenstein, in het Wexner Center for the Arts

"Ze zijn essentieel voor ons om ons verleden te begrijpen en het te begrijpen op een manier die ons rechtstreeks raakt met klimaatverandering. En naarmate de tijd verstrijkt, wij begrijpen meer, we krijgen slimmere tools. Dit archief wordt waardevoller, " zei hij. "Niemand in de mensheid zal ooit toegang krijgen tot degenen die permanent verloren zijn. Dus het is net alsof je kunst uit een museum haalt en het gewoon verbrandt. Je hebt geen toegang tot wat het je moet leren."

Thompson heeft zijn hele leven geprobeerd anderen te waarschuwen voor klimaatverandering die in zijn onderzoek is gedocumenteerd.

"Ik getuigde voor het eerst voor de Amerikaanse Senaat hierover in 1992. En, helaas, er is niets veranderd, het (wereldwijde) traject waar we op zitten is hetzelfde. In feite, onze stijgingspercentages van CO 2 is eigenlijk aan het versnellen. En dat komt deels doordat de hele wereld zich ontwikkelt. Ze hebben energie nodig en 86% daarvan komt van fossiele brandstoffen, " hij zei.

"De meeste van deze berggletsjers zullen verdwijnen, "Zei Thompson. "Het enige ijs dat daar overblijft, is het ijs dat hier in de vriezer ligt."

©2020 De Columbus-verzending (Columbus, Ohio)
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC