У продору у науку о клими, тим америчких истраживача идентификовао је најстарији директно датиран лед и ваздух икада откривени на Земљи. Узорци су пронађени у региону Аллан Хиллс на источном Антарктику, области за коју се одавно зна да чува древни лед близу површине.
Према студији објављеној 28. октобра у Зборник радова Националне академије наукалед је стар око 6 милиона година. Сићушни ваздушни мехурићи запечаћени у леду пружају редак и директан увид у древну атмосферу Земље, нудећи научницима неупоредив запис о клими планете у прошлости.
Поглед у топлији древни свет
Најстарији узорак сакупљен са брда Алан датира пре 6 милиона година, период када геолошки записи показују да је Земља била знатно топлија, а ниво мора био много виши него што је данас.
Истраживачки напор су водили Сарах Схацклетон из Океанографске институције Воодс Холе и Јохн Хиггинс са Универзитета Принцетон. Обојица су део Центра за истраживање најстаријих леда (ЦОЛДЕКС), који финансира Национална научна фондација, мулти-институцијске сарадње 15 америчких истраживачких партнера, коју координира Државни универзитет Орегон.
„Ледена језгра су као временске машине које омогућавају научницима да погледају каква је наша планета била у прошлости“, објаснио је Шеклтон, који је радио на неколико антарктичких експедиција бушења. „Језгра Аллан Хиллса нам помажу да путујемо много даље уназад него што смо замишљали да је могуће.
Ед Брук, директор ЦОЛДЕКС-а и палеоклиматолог на Државном универзитету Орегон, описао је ово откриће као најважније откриће центра до сада. Научно-технолошки центар НСФ, основан 2021. године, створен је да истражи антарктички ледени покривач, највећи резервоар смрзнуте воде на Земљи.
„Знали смо да је лед у овом региону стар“, рекао је Брук. „У почетку смо се надали да ћемо пронаћи лед стар до 3 милиона година, или можда мало старији, али ово откриће је далеко премашило наша очекивања.“
Глобална трка за достизање дубље у време
ЦОЛДЕКС је међу неколико међународних тимова који настоје да продуже рекорд леденог језгра преко претходног ограничења од 800.000 година. Европски пројекат је недавно најавио континуирано дубоко језгро које достиже 1,2 милиона година на источном Антарктику, али узорци Аллан Хиллса померају временску линију неколико милиона година даље, иако у дискретним фрагментима, а не у једном континуираном језгру.
Истраживачи ЦОЛДЕКС-а раде на удаљеном терену у Аллан Хиллс-у, проводе месеце бушећи кроз један до две стотине метара леда близу ивице антарктичког леденог покривача. У овом региону, неравни терен и обрасци тока леда делују заједно како би сачували изузетно стари лед ближе површини. Насупрот томе, добијање континуираних језгара из унутрашњости Антарктика обично захтева бушење до дубина већих од 2.000 метара.
„Још увек радимо на тачним условима који омогућавају тако древном леду да преживи тако близу површине“, рекао је Шеклтон. „Уз топографију, вероватно је мешавина јаких ветрова и јаке хладноће. Ветар одува свеж снег, а хладноћа успорава лед скоро да се заустави. То чини Алан Хилс једним од најбољих места на свету за проналажење плитког старог леда и једним од најтежих места за провођење пољске сезоне.“
Старост узорака Аллан Хиллса одређена је директно из самог леда коришћењем прецизних мерења изотопа племенитог гаса аргона. Овај приступ омогућава научницима да датирају лед без ослањања на околне седименте или друге индиректне доказе.
Иако запис није континуиран, узорци су далеко старији од било ког претходно проучаваног леда. Као што је Хигинс приметио, „тим је направио библиотеку онога што називамо ‘климатским снимцима’ отприлике шест пута старију од било којих претходно пријављених података о језгри леда, допуњујући детаљније млађе податке из језгара у унутрашњости Антарктика.
Реконструкција 6 милиона година хлађења
Анализа изотопа кисеоника у леду открила је да се регион охладио за око 12 степени Целзијуса (отприлике 22 степена Фаренхајта) у последњих 6 милиона година. Ово је први директни доказ који квантификује колико се клима на Антарктику охладила од тог древног топлог периода.
Будућа истраживања ће се фокусирати на реконструкцију концентрација гасова са ефектом стаклене баште и нивоа топлоте у океану који су сачувани унутар мехурића леда – кључни трагови за разумевање природних сила које покрећу дугорочне климатске промене.
Планирано је да се нова експедиција ЦОЛДЕКС врати на Аллан Хиллс у наредним месецима ради додатног бушења. Тим се нада да ће повратити још старије узорке и направити детаљнији запис о Земљиној древној атмосфери.
„С обзиром на спектакуларно стар лед који смо открили у Алан Хилсу, такође смо осмислили свеобухватну дугорочну нову студију овог региона како бисмо покушали да продужимо евиденцију још више у времену, за коју се надамо да ћемо спровести између 2026. и 2031. године“, рекао је Брук.
Сарадња и подршка
Сарадници студије су Јулиа Маркс Петерсон, Цхристо Буизерт и Јенна Епифанио из државе Орегон; Валенс Хишамунда, Остин Картер и Мајкл Бендер са Принстона; Линдсеи Давидге, Ериц Стеиг и Андрев Сцхауер са Универзитета у Вашингтону; Сарах Ааронс, Јацоб Морган и Јефф Северингхаус са Сцриппс Институтион оф Оцеанограпхи на Универзитету Калифорније, Сан Диего; Андреј В. Курбатов и Доуглас Интроне са Универзитета Мејн; Иузхен Иан са Универзитета Тонгји; и Петер Нефф са Универзитета у Минесоти.
ЦОЛДЕКС подржава НСФ Канцеларија за поларне програме; Програм Центра за науку и технологију НСФ Канцеларије за интегративне активности; и Државни универзитет Орегон. Теренске операције на Антарктику се изводе уз подршку америчког Антарктичког програма и финансирања НСФ-а, уз помоћ бушења од стране НСФ америчког програма за бушење леда и складиштење узорака којим управља НСФ Ице Цоре Фацилити у Денверу, Колорадо.
