Ledeni nanosi kroz koje su naučnici kopali duboko ispod površine Antarktika otkrili su, do sada, najstarije uzorke vazduha.

Foto: Ilustracija/Pixabay.com 

Ispod stotina metara glacijalnog leda koji se postepeno akumulirao na Alan Hilsu, tim naučnika predvođen glaciologom Sarom Šeklton iz Okeanografskog instituta „Vuds Hol“ izvukao je uzorke koji su bili „zarobljeni“ oko šest miliona godina.

„Ledena jezgra su poput vremenskih mašina koje naučnicima omogućavaju da saznaju kakva je naša planeta bila u prošlosti“, kaže Šekltonova.

Pošto je naša planeta i dalje veoma geološki aktivna, pronalaženje zapisa o uslovima u nekadašnjim klimatskim uslovima, može biti izazovno.

Na Antarktiku stalno akumuliranje leda i snega „zarobljava“ i zamrzava materijal, stvarajući „vremensku kapsulu zapisa“ o klimatskoj istoriji Zemlje.

Proučavanjem drevnog leda u vertikalnim jezgrima izvađenim iz leda debljine stotina metara, naučnici mogu rekonstruisati prošle uslove životne sredine naše planete.

Na Alan Hilsu, koncentracija „plavog“ leda je posebno vrijedna. To je led koji je vremenom kompresovan, istiskujući veće mehuriće vazduha i uvećavajući kristale leda, tako da led dobija plavkastu nijansu.

Pošto Alan Hils više ne akumulira sneg zbog procesa vremenskih uticaja i sublimacije, stariji led je bliži površini nego u drugim delovima Antarktika.

„Još razrađujemo tačne uslove koji omogućavaju da takav drevni led opstane tako blizu površine“, objašnjava Šekltonova.

„Ovdje je vjerovatno riječ o mešavini uticaja jakih vetrova i veoma niskih temperatura. Pošto vjetar oduva svjež sneg, to čini Alan Hils jednim od najboljih mesta na svetu za pronalaženje plitkog starog leda i jednim od najtežih mesta za istraživanja na otvorenom“, kažu naučnici.

Iako ovakav led nema vidljive mehuriće vazduha, on i dalje sadrži mikroskopske džepove vazduha, toliko gusto zbijene da zauzimaju sićušne prostore u kristalnoj strukturi leda. Ovi komprimovani džepovi vazduha su veoma važni zbog „prozora“ koji naučnicima pružaju uvid u ranu klimu Zemlje.

Otkriće koje je premašilo očekivanja

Projekat Nacionalne naučne fondacije COLDEX izbušio je tri jezgra sa Alan Hilsa sa dubinama od 150, 159 i 206 metara. U ovim jezgrima, istraživači su se nadali da će pronaći led dovoljno star da pomogne u istraživanju pliocenske klime. Ova epoha se završila pre oko 2,6 miliona godina.

„Znali smo da je led veoma star u ovom regionu. U početku smo se nadali da ćemo pronaći led star do tri miliona godina, ili možda malo stariji, ali ovo otkriće je daleko premašilo naša očekivanja“, kaže paleoklimatolog i direktor COLDEX-a Ed Bruk sa Državnog univerziteta Ohaja.

Kada su izvršili datiranje izotopa argonom svojih uzoraka – metoda koja omogućava direktno datiranje, za razliku od datiranja zasnovanog na drugom materijalu oko uzorka – istraživači su otkrili da je najdublji od tri uzorka sadržao led star oko šest miliona godina, što ga stavlja u period pred kraj miocenske epohe, a to je bilo pre oko 5,3 miliona godina.

Drugi testirani uzorci bili su mlađi, pružajući istraživačima niz snimaka koji obuhvataju kraj miocena i veći dio pliocena. Zatim su istraživači izvršili analizu izotopa kiseonika kako bi procijenili temperaturne uslove na svakom od svojih „snimaka“.

Otkrili su da je prije šest miliona godina Antarktik bio oko 12 stepeni Celzijusa topliji nego što je sada i da je hlađenje bilo postepen proces, a ne nagli.

U budućnosti, istraživači se nadaju da će rekonstruisati sadržaj Zemljine atmosfere u različitim epohama kako bi utvrdili koji su gasovi sa efektom staklene bašte bili prisutni, u kojim koncentracijama i kako se taj profil mogao menjati tokom vremena.

„S obzirom na spektakularno star led koji smo otkrili na Alan Hilsu, takođe smo osmislili sveobuhvatnu dugoročnu novu studiju ovog regiona kako bismo pokušali da proširimo istraživanje i rezultate analiza još dalje u prošlost, i nadamo se da ćemo to sprovesti između 2026. i 2031. godine“, kaže Bruk.

Istraživanje je objavljeno u Zborniku radova Nacionalne akademije nauka SAD.