Zespół amerykańskich badaczy kierowany przez Sarah Shackleton z Woods Hole Oceanographic Institution i Johna Higginsa z Uniwersytetu Princeton dokonał przełomowego odkrycia w ramach projektu Center for Oldest Ice Exploration (COLDEX) – konsorcjum 15 ośrodków badawczych finansowanego przez National Science Foundation i koordynowanego przez Oregon State University.
Czytaj też: Naukowcy odkryli nową formę lodu w temperaturze pokojowej. Ta przełomowa faza XXI zaskakuje badaczy
Najstarsze próbki pochodzą sprzed ok. 6 milionów lat, czyli z czasów, gdy – jak wskazują dane geologiczne – temperatury na Ziemi były wyższe, a poziom mórz znacznie przekraczał obecny. W niewielkich bąbelkach powietrza uwięzionych w lodzie zapisane są informacje o składzie atmosfery tamtej epoki, a więc o tym, jak wyglądał naturalny cykl klimatyczny naszej planety długo przed pojawieniem się człowieka.
Dla projektu COLDEX to największe odkrycie od momentu jego powstania w 2021 roku. Jak podkreśla jego dyrektor, Ed Brook, początkowo naukowcy spodziewali się znaleźć lód liczący najwyżej 3 mln lat. Wyniki opisane w PNAS znacznie przekroczyły te oczekiwania, przesuwając granice paleoklimatologii o całe epoki.
Jak znaleźć lód sprzed milionów lat
Badacze z COLDEX postawili na zupełnie inne podejście niż dotychczasowe wyprawy na Antarktydę. Zamiast wiercić w centralnych rejonach kontynentu, gdzie trzeba przebić się przez ponad 2 km lodu, wybrali krawędzie pokrywy lodowej – region Allan Hills, słynący z niezwykłej topografii i ekstremalnych warunków. Silne wiatry regularnie usuwają tam świeży śnieg, a niska temperatura sprawia, że lód niemal się nie porusza. To właśnie dlatego starożytne warstwy, zamiast ginąć w głębinach lodowca, są zachowane tuż pod powierzchnią.
Czytaj też: Platyna w lodowcach Grenlandii nie pochodzi z kosmosu. Prawda okazała się jeszcze bardziej fascynująca
Sarah Shackleton z Woods Hole Oceanographic Institution mówi:
Wciąż ustalamy, jakie dokładnie warunki pozwalają przetrwać tak staremu lodowi tak blisko powierzchni. Najpewniej to połączenie wiatru, zimna i specyficznego ukształtowania terenu. Allan Hills to jedno z najlepszych miejsc na Ziemi do poszukiwania płytko zalegającego starego lodu – i jednocześnie jedno z najtrudniejszych, by w nim pracować.
Naukowcy wiercili na głębokość od 100 do 200 m, a wydobyte cylindry lodu trafiły do specjalistycznych laboratoriów w Stanach Zjednoczonych. Tam przeprowadzono analizę izotopową argonu-40, co pozwoliło na bezpośrednie datowanie wieku lodu, bez konieczności opierania się na pośrednich wskaźnikach geologicznych.
Choć rdzenie z Allan Hills nie tworzą ciągłego zapisu, ich wartość jest bezprecedensowa. John Higgins tłumaczy, że zespół zbudował “bibliotekę klimatycznych migawek”, które są nawet sześciokrotnie starsze niż jakiekolwiek wcześniejsze dane z lodu antarktycznego. Analiza izotopów tlenu wykazała, że w ciągu ostatnich 6 milionów lat region ten ochłodził się o ok. 12oC – to pierwsze bezpośrednie, empiryczne potwierdzenie długoterminowego trendu chłodzenia Antarktydy.
W dalszych etapach badań naukowcy planują dokładnie określić zawartość gazów cieplarnianych – takich jak dwutlenek węgla i metan – oraz ciepła oceanicznego, które kształtowały klimat epoki pliocenu. Dane te mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia, dlaczego Ziemia zaczęła się ochładzać, a także jak naturalne cykle klimatyczne mogą wchodzić w interakcję z obecnym, antropogenicznym ociepleniem.
Odkrycie COLDEX wpisuje się w trwający na świecie “wyścig po najstarszy lód”, w którym biorą udział zespoły z Europy, Chin i USA. Niedawno europejski projekt EPICA Beyond EPICA ogłosił, że dotarł do rdzeni mających 1,2 miliona lat. Amerykanie z Oregon State University poszli jednak znacznie dalej, osiągając sześciomilionowy rekord.