CORVALLIS, Oregon – Egy amerikai kutatócsoport az Allan Hills régióban, Kelet-Antarktiszban megtalálta a bolygó legrégebbi, közvetlenül datált jégmintáit és bennük csapdába esett légbuborékokat. Ez a 6 millió éves jég és az apró légbuborékok páratlan betekintést nyújtanak Földünk korábbi éghajlatába – áll egy frissen megjelent tanulmányban, amelyet a Proceedings of the National Academy of Sciences folyóirat közölt.
A legrégebbi jég felfedezése az Allan Hills-ben
A kutatók által datált legidősebb jégminta 6 millió éves, egy olyan időszakból származik, amikor a geológiai bizonyítékok szerint jóval melegebb volt a Föld, és magasabb volt a tengerszint, mint napjainkban. Ez az időszak jelentős eltérést mutat a jelenlegi klímaállapotoktól, így az itt talált minták kulcsfontosságúak a múlt megértéséhez.
A kutatást Sarah Shackleton (Woods Hole Oceanographic Institution) és John Higgins (Princeton University) vezette, akik az Oregon State University által irányított Center for Oldest Ice Exploration (COLDEX) nevű nemzeti tudományos alapítvány (NSF) által támogatott együttműködés tagjai. A COLDEX 15 amerikai kutatóintézet közös projektje, amely az Antarktisz legidősebb jégtakarójának feltárására fókuszál.
Az Allan Hills jégmagjai: időutazás a múltba
“A jégmagok olyan időgépek, amelyek lehetővé teszik a tudósok számára, hogy bepillantást nyerjenek bolygónk múltjába,” mondta Shackleton, aki több szezonon át vett részt jégmagfúrási expedíciókon az Allan Hills területén. “Az itt talált magok segítségével sokkal messzebbre utazhatunk vissza az időben, mint azt korábban gondoltuk.”
A COLDEX igazgatója, Ed Brook (Oregon State University), paleoklimatológus hangsúlyozta: “Ez a felfedezés eddig a legjelentősebb eredményünk. Bár kezdetben 3 millió éves vagy annál valamivel idősebb jeget reméltünk találni, ez messze felülmúlta várakozásainkat.”
Verseny a világ legrégebbi jégéért
A COLDEX csapata egyike annak a több nemzetközi kutatócsoportnak, amelyek barátságos versenyben próbálják meghosszabbítani a jégmagokból származó éghajlati rekordokat az eddigi 800 ezer éves határon túl. Nemrég egy európai kutatócsoport jelentette be, hogy Kelet-Antarktisz belsejében 1,2 millió éves folyamatos jégmagot találtak.
Ezzel szemben a COLDEX csapata más megközelítést alkalmaz: az Allan Hills távoli táborában hónapokon át dolgoznak olyan helyeken, ahol az óriási jégtakaró peremén lévő hegyvidéki domborzat és az ottani jégmozgás együttese lehetővé teszi az ősi jég felszínhez közeli megőrzését. Így viszonylag sekély mélységekből (100-200 méter) tudnak mintát venni – míg más helyszíneken akár 2000 méternél is mélyebbre kell fúrni.
A különleges környezeti feltételek szerepe
Sarah Shackleton elmagyarázta: “Még vizsgáljuk pontosan, milyen körülmények teszik lehetővé ezt az ősi jég felszíni közelségét. Valószínűleg a hegyvidéki domborzat mellett erős szelek és rendkívüli hideg játszanak szerepet. A szél elfújja a friss havat, míg a hideg majdnem teljesen lelassítja a jég mozgását.”
Ezért számít az Allan Hills az egyik legjobb helynek világszerte arra, hogy sekély mélységből ősi jeget találjanak – ugyanakkor ez egyike a legkeményebb terepeknek is egy kutatási szezon eltöltésére.
Közvetlen kormeghatározás és klímasnapképek
A bennrekedt légbuborékok lehetővé tették a kutatók számára, hogy közvetlenül meghatározzák a jég korát egy argon nemesgáz izotópjának precíz mérésével. Ez azt jelenti, hogy nem csak feltételezésekre vagy kapcsolódó rétegekre alapozva becsülték meg az életkort, hanem magában a jeges anyagban mérték azt.
Bár ezek az ősi jegek nem alkotnak folyamatos rekordot, koruk példa nélküli – magyarázta John Higgins: “A sok mintavétellel egy olyan ‘klímasnapkép’ könyvtárat hoztunk létre, amely körülbelül hatszor régebbi adatokat tartalmaz bármely korábbi ismert jégmaghoz képest.”
Klímaváltozás mérése 6 millió év távlatában
A jeges minták oxigénizotóp-mérései alapján kiderült, hogy ez a terület mintegy 12 Celsius-fokos (22 Fahrenheit-fokos) fokozatos lehűlésen ment keresztül az elmúlt 6 millió év során. Ez az első közvetlen mérés arról, mennyit hűlt Antarktisz ezen idő alatt.
További kutatások és jövőbeni expedíciók
A jelenlegi vizsgálatok célja továbbá rekonstruálni az atmoszférikus üvegházhatású gázok szintjét és az óceán hőtartalmát is – ezek kulcsfontosságú tényezők ahhoz, hogy jobban megértsük a természetes klímaváltozás okait.
Ed Brook elmondta: “A következő hónapokban újabb fúrásokra indulunk az Allan Hills-be. Reméljük még részletesebb klímasnapképeket és akár még idősebb jeget is találunk.”
Továbbá terveik között szerepel egy átfogó hosszútávú tanulmány indítása 2026 és 2031 között annak érdekében, hogy még tovább nyújtsák vissza az éghajlati rekordokat ebben a régióban.
Kutatói csapat és támogatók
A tanulmány további szerzői között szerepelnek Julia Marks Peterson, Christo Buizert és Jenna Epifanio (Oregon State), Valens Hishamunda, Austin Carter és Michael Bender (Princeton), Lindsey Davidge, Eric Steig és Andrew Schauer (Washingtoni Egyetem), Sarah Aarons, Jacob Morgan és Jeff Severinghaus (Scripps Oceanográfiai Intézet), Andrei V. Kurbatov és Douglas Introne (Maine Egyetem), Yuzhen Yan (Tongji Egyetem) valamint Peter Neff (Minnesota Egyetem).
A COLDEX projektet támogatja az NSF Office of Polar Programs; NSF Office of Integrative Activities Science and Technology Center Program; valamint Oregon State University. Az antarktiszi terepmunkát az amerikai Antarktiszi Program finanszírozza és koordinálja. A jégfúrást az NSF U.S. Ice Drilling Program segíti elő, míg a minták tárolását Denverben lévő NSF Ice Core Facility végzi.