Wie Eiskerne unser Verständnis des antiken Klimas beeinflussen

Wie Eiskerne unser Verständnis des antiken Klimas beeinflussen Millionen Jahre altes Eis liegt wahrscheinlich mehr als 3km unter der Oberfläche der Antarktis. Tas van Ommen, Autor zur Verfügung gestellt Tas van Ommen

Es ist etwas mehr als 50 Jahre her, seit der französische Wissenschaftler Claude Lorius etwas Gletschereis in seinen Whisky fallen ließ und eine Suche begann, die bis heute andauert. Lorius studierte Gletscher in der Antarktis und fragte sich, ob die Luft, die aus dem Eis sprudelte, das er an diesem Tag gebohrt hatte, Informationen aus der Vergangenheit enthalten könnte.

Die Antwort auf diese Frage war "Ja". Das wissen wir jetzt Eiskerne enthalten ein reichhaltiges Archiv vergangener Informationen in den Blasen und im Eis selbst.

Diese Woche hat die Die Weltgemeinschaft der Eiskerne trifft sich in Hobart wie sich die 24-Nationen der International Partnerships in Ice Core Sciences (IPICS) versammeln. IPICS wurde in 2004 gegründet, um die Koordinierung und Steuerung dieses in hohem Maße kollaborativen Wissenschaftszweigs zu unterstützen. Bei großen Eiskernprojekten ist die Logistik unter den schwierigsten Bedingungen der Erde herausfordernd. Daher sind gut entwickelte und koordinierte Programme wichtig.

Geheimnisse im Eis

Wie Eiskerne unser Verständnis des antiken Klimas beeinflussen Eis bohren. Tas van Ommen, Autor zur Verfügung gestellt

Das Gebiet des Eis-Kern-Paläoklimas ist heute ein ausgereifter Zweig der Geowissenschaften, der revolutionäre Einblicke in das Klima der letzten 800,000-Jahre gewährt hat. Keine Einsicht ist wirkungsvoller als die Offenbarung, dass globale Temperatur und Kohlendioxid (CO2) im Schleusentakt marschieren durch die Eiszeiten. Aktueller CO2 Die Werte liegen weit über dem natürlichen Bereich (jetzt etwas über 400 ppm (parts per million) oder mehr als 100 ppm höher als zu irgendeinem Zeitpunkt in 800,000 Jahren).

Das Bohren eines Eiskerns ist eine bedeutende logistische Aufgabe. Die Vorbereitung kann mehrere Jahre dauern, und für tiefe Bohrkerne (1km bis über 3km tief) sind mehrere Sommersaisonen auf dem Feld erforderlich. In einer einzigen Feldsaison können flachere Kerne mit einer Tiefe von bis zu mehreren hundert Metern gebohrt werden, sodass eine breitere Palette dieser Kerne in der gesamten Antarktis aufgebaut werden kann.

Im Laufe der Jahre wurden aus der Antarktis und Grönland eine Reihe von langen, tiefen Eisbohrkernen sowie viele kürzere Bohrkerne von Polar- und Gebirgsgletschern auf der ganzen Welt gewonnen. Es ist dringend erforderlich, die Arbeit fortzusetzen. Immer bessere Analysemethoden liefern effizienter mehr Informationen aus Eisbohrkernen, aber es gibt immer noch zu wenige Kernstandorte, um ein zuverlässiges Bild der vergangenen Veränderungen zu erhalten.

Zum Beispiel aktuelle Forschungsergebnisse zu Rekonstruieren Sie das Klima der letzten 2,000-Jahre stützte sich auf nur vier Kerne in der östlichen Antarktis: eine Herausforderung, die mit dem Verständnis des australischen Klimas von nur vier oder fünf Wetterstationen aus vergleichbar ist.

Um die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels abzufedern und uns an unvermeidliche Veränderungen anzupassen, ist es wichtig zu verstehen, wie sich das Klimasystem langfristig verhält.

Blick in die Zukunft

Wir wissen, welche Fragen wir zuerst beantworten müssen. Im Grunde müssen wir unser Netzwerk von Eisbohrkernen erweitern, um die Klimavariationen in den letzten Jahrtausenden besser untersuchen zu können.

Diese Arbeit hat sich zum Testen von Klimamodellen als wichtig erwiesen. Mithilfe von Informationen aus Eisbohrkernen können wir feststellen, wie genau Klimamodelle vergangene Klimata nachbilden. Auf diese Weise können wir beurteilen, wie nützlich sie für die Vorhersage der Zukunft sind. Für Australien haben Eisbohrkerne unser Verständnis von erweitert Faktoren, die die Dürre beeinflussen.

Die ehrgeizigste Priorität für die Eisbohrkernforschung ist die Herausforderung, einen Kern wiederzugewinnen, der weit über eine Million Jahre zurückreicht. Der älteste Eisbohrkern erreicht derzeit nur 800,000 Jahre, aber es besteht die starke Aussicht, dass Eis in der Nähe des Grundes der antarktischen Eiskappe (mehr als 3 km unter der Oberfläche) über eine Million Jahre alt ist.

Vor rund einer Million Jahren haben sich die Eiszeitzyklen von 41,000-Jahren auf 100,000-Jahre verlagert. Wir wissen nicht, was diese Verschiebung verursacht hat. Ein Eisbohrkern, der diesen Zeitraum abdeckt, würde es uns ermöglichen, eine direkte Aufzeichnung von CO zu gewinnen2 und sehen Sie, welche Rolle, wenn überhaupt, es gespielt haben könnte.

Eine weitere Herausforderung, die umfangreiche Tiefbohrarbeiten erfordert, ist die Erkundung der Warmphase vor Beginn der letzten Eiszeit vor etwa 100,000 Jahren. Diese warme oder interglaziale Zeit erreichte einen Höhepunkt um 2˚C, der wärmer war als vorindustrielle Zeiten. Der Meeresspiegel befand sich damals 6-9 Meter über der Gegenwart.

Neue Eiskernaufzeichnungen aus Grönland und der Antarktis würden helfen zu verstehen, wie schnell der Meeresspiegel anstieg und wie sich das Muster und der Zeitpunkt der Erwärmung auf der ganzen Welt unterschieden. Momentan sind die grönländischen Eiskernaufzeichnungen dieser Periode diskontinuierlich und unvollständig, während die Antarktis die Aussicht auf sehr detaillierte Eiskerne bietet, die mehr über die Größe des antarktischen Eises während dieser Periode des höheren Meeresspiegels erzählen.

Solche Informationen wären wertvoll für das Verständnis der Geschwindigkeit und des Ausmaßes des Meeresspiegelanstiegs, mit dem wir in Zukunft konfrontiert sind.

Die Wissenschaftler des Eiskerns suchen auch nach Projekten, die uns helfen könnten, die Komplexität des Eisflusses sowie rein klimatische Informationen zu verstehen. Diese könnten neue Bohrungen an herausfordernden Orten wie Eisströmen vorantreiben.

Ein weiteres dringendes Thema, das diskutiert wird, ist der rasche Verlust von Eiskappen in Bergregionen. Diese verschwindenden Gletscher enthalten Klimainformationen, die bald für uns verloren gehen werden. Die Eiskerngemeinschaft ist daher dringend auf der Suche nach Bohrungen und archivieren Sie diese kostbare Ressource.Das Gespräch

Über den Autor

Tas van Ommen, leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter - Klima und Eis

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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