Lonnie Thompson en Ellen Mosley-Thompson van de Ohio State University bestuderen al meer dan 30 jaar ijskernen van over de hele wereld. Ze verzamelen, bewaar en bestudeer ijskernen om de geschiedenis van het klimaat op aarde te begrijpen en ze te bewaren voor toekomstige wetenschappers. In dit gesprek, ze leggen uit hoe ijskernen bewijs bewaren van zeldzame maar ingrijpende veranderingen in de geschiedenis van de aarde, vaak 'zwarte zwaan'-gebeurtenissen genoemd, evenals kleinere veranderingen in het milieu en waarom het nodig is om de ijskernen en de gletsjers waar ze vandaan komen te behouden.

Hoe helpen ijskernen bij het begrijpen van het verleden?

IJskernen zijn ijskolommen die door gletsjers zijn geboord en die zeer veelzijdige en gedetailleerde recorders zijn van het klimaat en de omgeving op aarde die honderden tot vele duizenden jaren beslaan.

Ze slaan alles op wat zich in de atmosfeer bevindt, zoals atmosferische gassen, stuifmeel, microben, uitstoot van vulkaanuitbarstingen, stof en zouten gedragen door stofstormen uit woestijnen en zoutvlakten, landbouw- en weidegronden. Ze kunnen zelfs oceaanspray registreren samen met verontreinigende stoffen van menselijke activiteiten zoals lood, kwik en radioactieve nucliden uit thermonucleaire bomtests.

IJs bewaart ook records van temperaturen in het verleden in de veranderende isotopensamenstelling van water, en geeft geschiedenissen van sneeuwval door de dikte van het ijs dat zich elk jaar heeft gevormd.

Hoe kan het bestuderen van ijskernen helpen om meer te weten te komen over historische gebeurtenissen?

IJskernen bieden onafhankelijke geschiedenissen van klimaat- en milieuveranderingen in het verleden die vaak kunnen worden vergeleken met geschreven en archeologische gegevens van de menselijke geschiedenis. Dit geldt vooral op de lagere breedtegraden waar eerdere culturen opkwamen en vielen. Bijvoorbeeld, ijskernen van de Quelccaya-ijskap in de zuidelijke Peruviaanse Andes zorgen voor een bijna 2, 000 jaar-op-jaar geschiedenis van het tropische klimaat die antropologen heeft geholpen te bestuderen hoe veranderingen in temperatuur, en jaarlijkse neerslag- en droogtepatronen volgden de opkomst en ondergang van oude Andes-beschavingen. Bijvoorbeeld, een grote droogte, geregistreerd door neerslag (sneeuwval) en stofregistraties in de Quelccaya-kernen, heeft mogelijk een rol gespeeld bij de ondergang van de Tiwanaku-beschaving rond het jaar 1000.

Abrupte wereldwijde gebeurtenissen en "zwarte zwanen, " of zeldzame maar ingrijpende gebeurtenissen, zijn waargenomen met behulp van van ijskern afgeleide paleoklimaatinformatie van hooggelegen tropische bergen. Bijvoorbeeld, bewijs van de zogenaamde "Oost-Indiase droogte" aan het einde van de 18e eeuw werd opgemerkt in ijskernen uit zowel de Peruaanse Andes als de Himalaya. Deze droogte was gedeeltelijk verantwoordelijk voor miljoenen doden in India. Dit was een tijd waarin verschillende opeenvolgende El Niño's plaatsvonden en die verband hielden met het uitvallen van de moessonregens en afnemende neerslag in delen van tropisch Zuid-Amerika. Ernstige droogtes werden ook gedocumenteerd in Egypte, Java, Australië, Mexico en het Caribisch gebied. Grote sociale omwentelingen, waaronder vier burgeroorlogen, over de hele wereld plaatsgevonden.

Verder terug in de tijd, verschillende tropische ijskernrecords bevatten bewijs van een grote wereldwijde droogte ongeveer 4, 200 jaar geleden. Dit gebeurde tijdens de snelle neergang van het Akkadische rijk in Mesopotamië, de Harappan-beschaving in de Indusvallei, het zogenaamde oude koninkrijk in Egypte en de Longshan-cultuur in Oost-China.

Wat voor soort bewijs zou de huidige pandemie in het ijs achterlaten?

Sommige ijskernrecords laten zien dat er in het midden van de jaren 1300 minder lood in de atmosfeer was, mogelijk gerelateerd aan de scherpe daling van de mijnbouw- en smeltactiviteiten. Dit viel samen met het verschijnen van de pest die bekend staat als de "Zwarte Dood" in Europa en Azië. Deze afname van menselijke industriële activiteit is analoog aan wat er nu gebeurt tijdens de huidige COVID-19-pandemie. Over de hele wereld reizen mensen minder, wat resulteert in een vermindering van de uitstoot van kooldioxide, stikstofdioxide en zwaveldioxide in de atmosfeer. Toekomstige glaciologen zullen waarschijnlijk een afname van deze gassen en hun chemische derivaten in ijskernen zien.

Naarmate gletsjers over de hele wereld zich terugtrekken als gevolg van klimaatverandering, hoe zal het ons vermogen om het verleden te bestuderen beïnvloeden?

IJskernen die zijn opgeslagen in vriezerfaciliteiten worden uiterst belangrijk voor toekomstig onderzoek, aangezien deze unieke archieven uit ons verleden wegsmelten op onze opwarmende aarde. Het ijs op de wereld smelt steeds sneller en dit smelten van ijs heeft al geleid tot de grote krimp of het verlies van de kleinere en zeer gevoelige berggletsjers in de tropen, zoals sommige gletsjers op de Kilimanjaro en vrijwel alle gletsjers in Papua, Indonesië (Nieuw-Guinea), waar binnenkort al het ijs waarschijnlijk zal verdwijnen.

Wat zijn de mogelijke gevolgen van terugtrekkende gletsjers in de gebieden die u bestudeert?

Naarmate berggletsjers verdwijnen en de beken en rivieren die eruit voortkomen worden aangetast, nabijgelegen gemeenschappen, en in mindere mate gemeenschappen verder stroomafwaarts, geconfronteerd met de grootste economische en maatschappelijke gevolgen, waaronder verstoringen van de landbouw, opwekking van waterkracht, stedelijke watervoorziening en toerisme. Op veel plaatsen, zoals de Andes en de Himalaya, gletsjers hebben diepe historische, cultureel, en zelfs spirituele betekenis voor de mensen die in hun schaduw leven.

Bijvoorbeeld, sinds onze eerste studies van de Quelccaya-ijskap in het zuiden van Peru in 1974, we hebben contact gehad met mensen in de lokale gemeenschappen net in het westen. Sinds het midden van de jaren zeventig is Quelccaya heeft bijna 40% van zijn oppervlakte verloren. Tijdens het droge seizoen, veel van de graslanden die de kuddes alpaca's voeden, lama's en schapen van de mensen in Phinaya, een lokale semi-nomadische herdersgemeenschap, kan alleen worden geïrrigeerd met het water dat van de ijskap en andere gletsjertoppen die deel uitmaken van hun territoriale domein afvloeit.

Quelccaya wordt ook beschouwd als een zeer belangrijke apu, of heilige berg, lokale godheid, en voorouder. We kwamen soortgelijke overtuigingen tegen in Bolivia en in Papua, Indonesië (Nieuw-Guinea).

Het smelten van berggletsjers brengt ook gevaren met zich mee voor lokale gemeenschappen. Smeltend ijs vormt nieuwe meren langs de gletsjerranden, en het water wordt tegengehouden door natuurlijke dammen die vaak falen. Bijvoorbeeld, we hebben sinds 1978 de terugtrekking van de Qori Kalis-uitlaatgletsjer in Quelccaya in kaart gebracht. In 1991 begon zich in deze vallei een meer te vormen dat 84 hectare besloeg en 60 meter diep was. In maart 2006, een lawine van de ijskap viel in het meer, waardoor het meer over de stuwwaldam heen sloeg en grazende alpaca's langs de uitlaatstroom verdrinken.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.