Odpoveď na príčiny globálneho otepľovania či zaznamenávanie prítomnosti skleníkových plynov – ľadové jadro je užitočným nástrojom pri získavaní historických informácií o podnebí, ktoré formovalo našu planétu do dnešnej podoby.

Ľadová encyklopédia

Ľadovce sú telesá, ktoré svojím vzhľadom a monumentálnosťou berú dych. Vznik týchto zásobární sladkej vody nastáva, keď sa vrstvy snehu hromadia jedna na druhej. Jednotlivé snehové pokrývky sa od seba odlišujú v chémii a štruktúre. Postupom času sa zasypaný sneh stlačí svojou ťarchou a nad ním sa vytvorí ľad. Častice a rozpustené chemikálie zachytí padajúci sneh, a tak sa stanú jeho súčasťou.

Vrstvy ľadu sa hromadia v priebehu ročných období a vytvárajú záznam o klimatických podmienkach v čase svojho vzniku. Ľadovec hromadí údaje o miestnej teplote, chemickom zložení atmosféry – vrátane koncentrácie skleníkových plynov, sopečnej činnosti a slnečnej aktivity.

Ľadové jadro predstavuje vyvŕtaný valec ľadu, ktorý pre výskumníkov predstavuje cenný zdroj informácií. Zmrazené časové kapsuly umožňujú vedcom rekonštruovať klimatické podmienky v časoch doby ľadovej. Vrstvy v ľadových jadrách zodpovedajú rokom a ročným obdobiam, pričom najmladší ľad je na vrchu a najstarší na spodnej časti.

Získané informácie umožňujú vedcom určiť, ako a prečo sa klíma v minulosti menila. Pochopenie predošlých zmien počasia je kľúčové pre čo najpresnejšie odhady o budúcich klimatických podmienkach.

Pomoc pre paleoklimatológov

Približne pred 600 miliónmi rokov bola naša planéta obrovská guľa snehu a ľadu. Námraza s hrúbkou viac ako kilometer siahala od pólov po rovník. Počas vlády dinosaurov, asi pred 120 miliónmi rokov, množstvo vybuchujúcich sopiek vyvrhlo do atmosféry skleníkové plyny. Vzniknutý horúci a vlhký dažďový prales bol odrazu jedným z najteplejších miest v histórii Zeme.

V tom čase sa v okolí nenachádzali žiadni ľudia, ktorí by tieto udalosti zaznamenali. Ako teda vieme, že všetky tieto udalosti skutočne nastali? Odpovediam na tieto otázky sa venuje paleoklimatológia. Renomovaní vedci majú niekoľko spôsobov merania zmien klímy, vrátane odoberania vzoriek ľadového jadra, pozorovania zvyškov ľadovcových pôdnych foriem, prieskumu sedimentov na dne oceánu a štúdia fosílií starovekej vegetácie.

Ľadové jadro je zlatým štandardom v zisťovaní vývoja klimatologických podmienok našej Zeme. Medzi jeho výhody patrí vysoké časové rozlíšenie a schopnosť archivovať skutočné koncentrácie skleníkových (a neskleníkových) plynov z minulosti.

Cesta za dosiahnutím ľadového jadra

Ľadové jadrá sú vyvŕtané v ľadovcoch a na ľadových plátoch na všetkých kontinentoch Zeme. Väčšina jadier pochádza z Antarktídy a Grónska, pričom najdlhšie siahajú do hĺbky troch kilometrov. Najstaršie záznamy súvislého ľadového jadra zvyčajne siahajú až do 130 000 rokov v Grónsku a 800 000 rokov v Antarktíde.

K ľadovým jadrám sa výskumníci zvyčajne dostanú pomocou mechanickej alebo tepelnej vŕtačky. Mechanická vŕtačka je rotujúca rúrka alebo hlaveň vŕtačky s frézami na hlave. Keď sa valec vŕtačky otáča, frézy vyrezávajú kruh okolo ľadu, ktorý sa má odobrať, až kým sa valec nenaplní ľadom. Hlaveň vŕtačky sa otáča buď fyzickou silou, alebo pomocou elektromechanického motorického pohonu.

Tepelné vŕtačky používajú vyhrievacie teleso v tvare prstenca na roztavenie priestoru okolo ľadu, ktorý sa má odoberať, pričom sa voda z taveniny skladuje v nádrži vo vrtáku. Používajú sa hlavne pri vŕtaní cez teplejší ľad (nad -10 °C) a na ľadovce strednej alebo nízkej šírky. Na mnohých nepolárnych ľadovcoch sa však ľadové podmienky môžu líšiť od „studeného“ ľadu po „teplý“ ľad, čo si vyžaduje mechanické aj tepelné vŕtanie na získanie najlepšej možnej kvality jadra v celom hĺbkovom intervale.

Archív klimatických záznamov

Národná vedecká nadácia Ice Core Facility (NSF-ICF) je zariadenie na skladovanie, úpravu a štúdium týchto studených záznamov. Inštitúcia umožňuje vedcom vykonávať skúšky a merania na ľadových jadrách za účelom získavania výsledkov v rámci rôznych štúdií.

NSF-ICF v súčasnosti uchováva viac ako 17 000 metrov ľadového jadra zozbieraného z rôznych miest v Antarktíde, Grónsku a Severnej Amerike. Hlavná archívna mraznička NSF-ICF má objem vyše 1500 litrov a udržiava sa pri teplote -36 °C. Úložisko pred pár rokmi získalo 2,5 milióna rokov starý exemplár z Antarktídy, najstaršie jadro, aké kedy bolo vyvŕtané.

 „Toto je jediná vzorka atmosféry starovekej Zeme, ku ktorej máme prístup,“ povedal David Shuster, geochemik z Kalifornskej univerzity v Berkeley.

Okrem hlavnej archívnej mrazničky má NSF-ICF aj skúšobnú miestnosť, ktorú vedci používajú pri skúmaní ľadových jadier. Teplota klesá na -25 °C, preto sa v nej paleoklimatológovia zdržiavajú čo najkratšie. Časť jadra sa odreže a pošle sa na analýzu do príslušného laboratória.

Práca týchto výskumníkov sa v istých prípadoch podobá na pátranie, ktoré absolvujú vyšetrovatelia televíznych CSI seriálov. Síce nejde o kuriózne vraždy, no prostredníctvom kvalitnej expertízy ľadového jadra odhaľujú prastaré tajomstvá nášho sveta.

Zdroje: www.icecores.org, www.study.com

Zdroj titulnej fotografie: www.pinterest.com