Die Eiskerne, die uns 1,5 Millionen Jahre in die Vergangenheit blicken lassen

Schmelzen ist keine Option, da sich Kohlendioxid leicht in Wasser auflöst. Traditionell verwendeten Wissenschaftler mechanische Extraktionsmethoden, indem sie Proben einzelner Eisschichten zermahlen, um die Luft zu befreien. Für das Beyond EPICA-Eis im Tiefkühllager der Universität, das auf 50 °C unter Null gehalten wird, wäre das Mahlen jedoch nicht effektiv. Das älteste Eis ganz unten im Kern wird so komprimiert und die einzelnen einjährigen Schichten so dünn, dass Blasen nicht sichtbar sind – sie wurden in das Gitter der Eiskristalle gedrückt und bilden eine neue Phase namens Clathrat .

„Ganz unten erwarten wir 20.000 Jahre Klimageschichte, komprimiert in nur einem Meter Eis“, sagt Hubertus Fischer, Leiter der Forschungsgruppe Vergangenheitsklima und Eiskerne in Bern. Das ist ein Hundertstel der Dicke aller bisherigen Eiskernaufzeichnungen.

Die neue Methode, die Krauss und Fischer entwickeln, heißt deepSLice. (Eine Pizzakarte ist an der Seite des Geräts direkt unter den Laserwarnschildern aufgeklebt, ein Geschenk einer gleichnamigen Pizzeria in Australien.) DeepSLice besteht aus zwei Teilen. Das Laser-Induced Sublimation Extraction Device (LISE) füllt einen halben Raum im Labor des Teams. LISE richtet einen Nahinfrarot-Laser kontinuierlich auf eine 10 Zentimeter große Eiskernscheibe, sodass diese unter extrem niedrigem Druck und extrem niedriger Temperatur direkt vom Feststoff in Gas übergeht. Das sublimierte Gas gefriert dann in sechs auf 15 K (-258 °C) gekühlten Metalltauchrohren, die jeweils die Luft aus einem Zentimeter Eiskern enthalten. Schließlich werden die Proben in ein maßgeschneidertes Absorptionsspektrometer geladen, das auf Quantenkaskadenlasertechnologie basiert und Photonen durch die Gasprobe schießt, um gleichzeitig die Konzentrationen von Kohlendioxid, Methan und Lachgas zu messen. Ein weiterer großer Vorteil dieses Systems besteht darin, dass es viel weniger Eis (und Arbeit) erfordert als die alte Analysemethode, bei der Wissenschaftler Methan durch Schmelzen von Eis (es löst sich nicht in Wasser auf) und Kohlendioxid durch Mahlen von Eis maßen.

DeepSLice bietet „eine einzigartige Fähigkeit, die niemand sonst hat“, sagt Christo Buizert, Eiskernwissenschaftler an der University of Oregon und Leiter der Eisanalyse bei COLDEX (dem Center for Oldest Ice Exploration) – dem US-Äquivalent von Beyond EPICA befindet sich derzeit in einem „freundschaftlichen Wettlauf“ mit den Europäern um die Bohrung eines durchgehenden Kerns bis hin zum 1,5 Millionen Jahre alten Eis.

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