Om te voorspellen hoe gletsjers in de toekomst zullen reageren op klimaatverandering, wetenschappers moeten eerst begrijpen hoe ze in het verleden hebben gereageerd. Een team van wetenschappers in het Cosmogenic Nuclide Lab van het Lamont-Doherty Earth Observatory van Columbia University is de uitdaging aangegaan door gletsjerresten over de hele wereld te bestuderen, van Patagonië tot het Noordpoolgebied.

Een van de meest interessante vragen die het team onderzoekt, is of gletsjers op verschillende breedtegraden en halfronden op dezelfde tijd uitzetten en terugtrekken, zei Mike Kaplan, een Lamont-onderzoeksprofessor die werkt in het Cosmogenic Nuclide Lab. Voorafgaand aan de menselijke invloed, er zijn sterke aanwijzingen dat de klimaatpatronen die de gletsjers op het zuidelijk halfrond beïnvloeden niet in de pas lopen met die in het noorden, zei Kaplan, en begrijpen waarom zou kunnen helpen bij het projecteren van de effecten van moderne klimaatverandering.

Het verleden reconstrueren

Gletsjerterugtrekking bestuderen die meer dan 11 heeft plaatsgevonden, 000 jaar geleden kan lastig zijn.

Om dit te doen, het team gebruikt een methode die kosmogene dating wordt genoemd. Om de methode te laten werken, wetenschappers moeten eerst een goed bewaarde massa van rotsen of sediment identificeren die is achtergelaten door een krimpende gletsjer die een morene wordt genoemd. Vervolgens, wetenschappers hakken delen van de rotsblokken in de morene weg om mee terug te nemen naar het lab, waar ze kunnen worden geanalyseerd op de aanwezigheid van beryllium-10, een isotoop die wordt gevormd uit kosmische straling in de atmosfeer van de aarde.

Door de atomen van beryllium-10 op het oppervlak van de rotsen te tellen, kunnen wetenschappers precies bepalen hoe lang de rots aan de atmosfeer werd blootgesteld. of hoe lang geleden het werd ontdekt door ijs. Dit helpt om een ​​tijdlijn te creëren voor het uitzetten en terugtrekken van gletsjers, en uiteindelijk, laat zien hoe het klimaat in de loop van de tijd is veranderd. Gedurende de laatste 10 jaar, onderzoekers van het Cosmogenic Nuclide Lab hebben kosmogene dateringen gebruikt om de geesten van gletsjers op meer dan vijf continenten te documenteren, inclusief Europa, Zuid-Amerika, Antartica, Australië, en Noord-Amerika.

"De meeste van onze kennis over temperatuurveranderingen op aarde komt van ijskernen in Antarctica en in Groenland, " zei klimaatgeoloog Joerg Schaefer, die het laboratorium leidt. "Maar die bevinden zich beide in zeer extreme posities - ze zijn beide polair. Daartussenin, het is echt moeilijk om betrouwbaar te vinden, nauwkeurige thermometers, en berggletsjers vullen in feite die leemte op."

De laatste jaren, de groep heeft gletsjerresten van de Patagonische ijskap in kaart gebracht nabij het gebied van de Straat van Magellan in het zuiden van Patagonië. Daar, onderzoek onder leiding van afgestudeerde student Carly Peltier leverde bewijs op dat, tijdens de laatste ijstijd, de Magellan-ijslob zou een positie hebben bereikt die meer dan 65 kilometer verder naar het oosten is dan eerder gemeld, het verstrekken van belangrijke nieuwe gegevens voor paleoklimatologische reconstructies. Terugtrekking uit deze maximale gletsjerpositie begon langzaam tegen 25, 000 jaar geleden, terwijl het ijs herhaaldelijk stabiliseert tot ongeveer 18, 000 jaar geleden, gevolgd door een snelle, onomkeerbare terugtocht. tegen 16, 000 jaar geleden, de Patagonische ijskap was min of meer verdwenen in het meest zuidelijke Zuid-Amerika.

Met steun van de National Science Foundation, het team ging voor het laatst terug naar Zuid-Amerika in november 2019, deze keer om de historische terugtrekking van gletsjers in het centrale Andesgebergte in de afgelopen 11 jaar te bestuderen en te vergelijken, 000 jaar. Het idee is om te bepalen of gletsjers op verschillende breedtegraden in dezelfde periode vergelijkbare uitzettingen en terugtrekkingen hebben meegemaakt. Voor de laatste studie, Kaplan en drie Chileense collega's reisden bijna twee dagen te paard om een ​​afgelegen plek in de centrale Andes te bemonsteren. Daar, ze verzamelden meer dan 35 morenespecimens om mee terug te nemen naar het lab, waar ze hun chemische samenstelling zullen analyseren en ze zullen vergelijken met exemplaren die de laboratoriumgroep de afgelopen jaren heeft genomen in de zuidelijke Andes in Chili. COVID-19 vertraagde de analyse van de nieuwste monsters vanwege de sluiting en vervolgens gefaseerde heropening van laboratoria dit jaar, maar Kaplan hoopt snel te kunnen starten.

“Met dit project we gaan iets naar het noorden in Zuid-Amerika om te zien of dezelfde patronen en veranderingen die we de afgelopen 10 of 15 jaar [van het onderzoek van onze groep] hebben gezien, zich voortzetten als je naar het noorden gaat, " zei Kaplan. "Een van de dingen die we proberen te begrijpen, is wat gletsjervariabiliteit in natuurlijke zin veroorzaakte vóór menselijke effecten op het klimaatsysteem."

Een beeld van de toekomst schilderen

In de afgelopen decennia is de impact van menselijke activiteiten op klimaatverandering en uiteindelijk, gletsjer terugtocht, valt niet te ontkennen, volgens Kaplan en Schäfer. Activiteiten zoals ontbossing en het verbranden van steenkool en andere fossiele brandstoffen leidden tot een toename van kooldioxide in de atmosfeer, waar het de planeet omhelst als een sjaal, wat leidt tot een gestage stijging van de temperatuur op aarde.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.