تاريخ المناخ في الجليد

معهد ألفريد فيجنر ، مركز هلمهولتز للبحوث القطبية والبحرية

قراءة بصوت عال

قام باحثون من 14 مؤسسة في عشر دول أوروبية بتفتيش جليد القطب الجنوبي لمدة ثلاث سنوات للحصول على مكان لدراسة تاريخ المناخ في آخر 1.5 مليون سنة. أبلغ الكونسورتيوم ما وراء EPICA - أقدم جليد (BE-OI) بقيادة أولاف إيسن من معهد ألفريد فيجنر ، ومركز هيلمهولتز للبحوث القطبية والبحرية (AWI) في بريمرهافن عن النتائج مؤخرًا قدمت في مؤتمر "الاتحاد الأوروبي لعلوم الأرض" في فيينا.

اختار الباحثون واحدة من أبرد الأماكن وأكثرها جفافاً والأكثر هشاشة على وجه الأرض: تقع "قبة صغيرة C" على بعد ثلاث ساعات من ركوب الثلج (30 كم) من محطة دوم كونكورديا في القطب الجنوبي ، والتي تشغل فرنسا وإيطاليا على الجليد في ويلكس لاند على ارتفاع 3233 متر فوق مستوى سطح البحر. بالكاد لاحظ الباحثون هطول الأمطار هناك ، ويبلغ متوسط ​​درجة الحرارة السنوي ناقص 54.5 درجة مئوية. أعلى من ناقص 25 درجة من النادر جدا هناك وفي فصل الشتاء تنخفض درجات الحرارة في بعض الأحيان إلى 80 درجة تحت الصفر.

الآيس كريم 900000 سنة

حيث تقف محطة كونكورديا اليوم ، قام الباحثون بحفر 3270 مترًا في الجليد في أنتاركتيكا بين عامي 1996 و ديسمبر 2004 كجزء من مشروع EPICA الأوروبي (المشروع الأوروبي لصقل الجليد في أنتاركتيكا). من خلال التحليلات الدقيقة للنوى التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة ، تمكن الباحثون من إعادة بناء تاريخ المناخ على مدار 800000 عام بشكل موثوق. "خلال هذا الوقت ، فترات طويلة من البرد تناوبت مع فترات دافئة أقصر بمعدل حوالي مائة ألف سنة" ، أوضح باحث AWI ومنسق مشروع BE-OI أولاف إيسن.

نظرًا لأن هذا الجليد يحتوي أيضًا على فقاعات صغيرة لا تزال تحتوي على هواء من وقت تكوين الجليد ، فيمكن لباحثي المناخ قياس محتوى غازات الدفيئة المهمة ثاني أكسيد الكربون والميثان. ووجدوا روابط واضحة: إذا كان المناخ على الأرض باردًا ، فكان هناك أقل بكثير من ثاني أكسيد الكربون وأقل من الميثان في الهواء مقارنة بالعصر الأكثر دفئًا.

من القرون التي سبقت ذلك الوقت ، ومع ذلك ، فإن الباحثين ليس لديهم حتى الآن نوى جليدية في فقاعات الهواء التي يمكنهم قياس محتوى غازات الدفيئة في ذلك الوقت. لكن في هذه الحقبة ، تغير الإيقاع بشكل كبير ، بالتناوب بين الفترات الباردة والفترات الأكثر دفئًا: "منذ أكثر من 1.2 مليون عام ، استمرت هذه الدورة فقط حوالي 40،000 عام ، نتجت عن تغييرات منتظمة في ميل محور الأرض. وتبع ذلك فترة انتقالية مدتها 300000 عام ، قبل أن يبدأ إيقاع المائة ألف عام قبل حوالي 900000 عام ، "يوضح أولاف إيسن. عرض

نافذة زمنية في تاريخ المناخ

يعرف باحثو المناخ هذا التطور من خلال استكشاف الرواسب التي تراكمت في قاع المحيط خلال هذه الأوقات. توفر مثل هذه التحليلات أدلة على درجات الحرارة في الوقت الحاضر وعلى كتل الصفائح الجليدية التي كانت ترقد فوق القارة القطبية الجنوبية وغرينلاند وفي بعض الأحيان أمريكا الشمالية وشمال أوروبا. بيانات عن غازات الدفيئة ثاني أكسيد الكربون والميثان وارتباطهما بتطور المناخ ، ومع ذلك ، فإن الباحثين لا يتلقون إلا من فقاعات الهواء التي حوصروا في الجليد خلال هذا الوقت.

ويوضح أولاف إيسن: "لذلك ، هناك أسباب وجيهة للغاية للحفر بعد عينات إبيكا التي عمرها 800000 عام في ثلج لا يقل عمره عن 1.5 مليون عام". وهذا سيمكن الباحثين ليس فقط من دراسة السياق المناخي لـ "الفترة الانتقالية لمنتصف عصر البلاستوسين" ولكن أيضًا إيقاع 40،000 عام قبله. نظرًا لأن الجزيئات الموجودة في الجليد تنتشر ما يزيد قليلاً عن آلاف السنين ، مما يؤدي إلى تلطيخ التحليلات ، يبحث الباحثون عن الجليد بدقة أعلى ، حيث يتم تضمين عشرة آلاف عام من تاريخ المناخ في قلب الحفر بطول متر واحد على الأقل يلعب دور.

البحث عن أقدم الآيس كريم على الأرض

في السنوات الثلاث الماضية ، كان باحثون من عشر دول أوروبية ، بدعم من زملاء من الولايات المتحدة وأستراليا واليابان وروسيا ، في القطب الجنوبي في مشروع BE-OI ، يبحثون عن جليد يستوفي هذه المعايير. في الرحلات الجوية عبر القطب الجنوبي ، استخدموا حزم الرادار لتحليل طبقات الجليد تحت السطحية ، والتي قاموا بفحصها أيضًا مباشرةً باستخدام آبار اختبار بعمق يصل إلى 400 متر. من هذه النتائج ، خلص الباحثون إلى الظروف في طبقات أعمق وبالتالي كبار السن.

هنا ، برزت "القبة الصغيرة C" كأفضل مرشح على الجليد الذي يبلغ عمره 1.5 مليون عام على الأقل ، والذي لا يزال لديه دقة جيدة في أقدم المناطق وذلك تحت ضغط هائل من الجماهير المغطاة أيضًا لا تذوب في قاعدتها. إذا أعطى الاتحاد الأوروبي الضوء الأخضر للمرحلة الثانية من BE-OI ، كما هو مأمول ، فسيتم تنسيق الباحثين بواسطة كارلو باربانتي من جامعة فينيسيا حول "القبة الصغيرة C" بناء معسكر ميداني ستعيش فيه الحاويات في ظروف بسيطة إلى حد ما أثناء الحفر.

تتحمل من 2021

ربما في منتصف نوفمبر 2021 ثم يمكن أن تبدأ حفرة ، يتم الحصول عليها مع النوى الجليدية سميكة بسمك عشرة سنتيمترات. في ثلاثة صيف في القطب الجنوبي ، ستستمر هذه الحفرة من منتصف نوفمبر إلى أوائل فبراير ، حيث يصل عمقها إلى 2730 مترًا بحلول عام 2024 ، عندما يبلغ عمر الجليد 1.5 مليون عام على الأقل. بحلول عام 2025 ، يجب أن تكون البيانات الأولى المستقاة من تحليلات الحفر الأساسية متاحة ، والتي من خلالها سيحدد فريق البحث الدولي العلاقات بين غازات الدفيئة والمناخ في الفترة الانتقالية في منتصف عصر البلاستوسين ones والبيانات السابقة تريد أن تفحص العصور الماضية.

BE-OI هي المساهمة الأوروبية في البحث العالمي عن المكان المناسب لحفر الجليد. سيقوم الكونسورتيوم بإجراء الدراسات الأولية لاختيار الموقع حول Dome C و Dome Fuji ، وكلتا المنطقتين يحتمل أن تكونا مناسبة في شرق القارة القطبية الجنوبية. تستكشف اتحادات العلوم الأخرى مواقع أخرى ضمن IPICS (الشراكات الدولية في علوم الجليد الأساسية). يتم تمويل هذا المشروع من قبل الاتحاد الأوروبي في برنامج البحث والابتكار Horizon 2020 تحت الرقم 730258.

المصدر: معهد ألفريد فيجنر ، مركز هيلمهولتز للبحوث القطبية والبحرية

- ناديا بودبريجار