Na Antarktydzie powstał lodowy skarbiec. Ma ocalić pamięć topniejących lodowców

Spis treści:

1. Lodowce przechowują historię klimatu Ziemi
2. Sanktuarium Pamięci Lodu to plan awaryjny dla nauki
3. Budowa naturalnej chłodni
4. Dlaczego wybrano wnętrze Antarktydy?
5. Kto będzie miał dostęp do lodowych archiwów?
6. Ostatnie pokolenie, które może ocalić pamięć lodu

Zeszłej zimy, po trwającym 50 dni rejsie oceanicznym z wybrzeży Włoch na Płaskowyż Antarktydy Wschodniej, dwie próbki lodu lodowcowego z Alp Europejskich dotarły do stacji polarnej Concordia na Antarktydzie. Wewnątrz stacji, zarządzanej wspólnie przez Francję i Włochy, próbki trafiły na półki Sanktuarium Pamięci Lodu. To nowe antarktyczne laboratorium wykute w lodowej jaskini działa niczym bankowy skarbiec dla krajobrazów lodowcowych, które wkrótce mogą zniknąć. Będą tu bezpiecznie przechowywane rdzenie lodowe z najbardziej zagrożonych i bogatych w dane lodowców górskich świata, aby umożliwić ich badanie w przyszłości.

– To odpowiedzialność, którą dzielimy wszyscy. Ocalenie tych lodowych archiwów to nie tylko obowiązek naukowy, ale i dziedzictwo dla całej ludzkości – mówi Anne-Catherine Ohlmann, dyrektor Fundacji Ice Memory (IMF), organizacji prowadzącej sanktuarium.

Lodowce przechowują historię klimatu Ziemi

Lodowce działają jak archiwa klimatyczne, zatrzymując gazy, aerozole i zanieczyszczenia z dawnych atmosfer pomiędzy warstwami sprasowanego lodu. Naukowcy mają nadzieję, że dzięki lepszemu zrozumieniu minionych klimatów będą mogli dokładniej prognozować, jak klimat zmieni się w przyszłości. Pierwsze rdzenie – o długości 128 metrów wywiercone na przełęczy Col du Dôme we francuskim masywie Mont Blanc oraz 99 metrów z góry Grand Combin w Szwajcarii – ważą łącznie 1,7 tony. Wkrótce dołączą do nich kolejne rdzenie z Alp Europejskich, a także próbki z Tadżykistanu, Boliwii, Svalbardu i potencjalnie z Rosji.

Raport UNESCO prognozuje, że jedna trzecia lodowców znajdujących się na obszarach wpisanych na Listę Światowego Dziedzictwa – w tym w Parku Narodowym Yosemite w USA, w Dolomitach we Włoszech oraz w Parku Narodowym Kilimandżaro w Tanzanii – stopnieje do 2050 roku. Jeśli globalnego ocieplenia nie uda się ograniczyć do poziomu 1,5°C (celu wyznaczonego w porozumieniu paryskim z 2016 roku), stopnieć może jeszcze więcej lodowców. Obecnie temperatura na świecie wzrosła już o 1,3°C.

Aby odczytać zapis dawnych klimatów zawarty w lodowcu lub lądolodzie, naukowcy wiercą otwory przez warstwy lodu aż do podłoża skalnego, wydobywając cylindryczne rdzenie o długości od 90 do 150 metrów. Kiedy wiercone są rdzenie przeznaczone dla Sanktuarium Pamięci Lodu, jedna próbka jest wysyłana na Antarktydę, podczas gdy druga trafia do laboratorium uniwersytetu lub instytutu badawczego. Lód znajdujący się najbliżej wierzchniej warstwy zawiera zapis tego, jak ludzkość wpływała na ziemską atmosferę w ostatnich dziesięcioleciach.

– Najnowszy rozdział w tych archiwach – opowiadający o dwutlenku węgla pędzącym ku bezprecedensowym stężeniom – przedstawia historię, która bez podjęcia odpowiednich działań doprowadzi do zamknięcia tych ksiąg historycznych – mówi Tom Matthews, klimatolog z King’s College London i eksplorator National Geographic.

Sanktuarium Pamięci Lodu to plan awaryjny dla nauki

Ponieważ topnienia lodowców nie da się powstrzymać bez radykalnych kroków w celu zatrzymania zmian klimatycznych, Sanktuarium Pamięci Lodu stanowi ostateczność dla naukowców pragnących uratować tę wiedzę. – Ochrona rdzeni lodowych pozwala zachować możliwość ich odczytania przez przyszłe pokolenia naukowców, dzięki czemu będziemy mogli nadal dowiadywać się, jak zamarznięte obszary Ziemi reagują na ocieplanie się planety – mówi Tom Matthews. Badacze mają nadzieję, że przyszły postęp technologiczny oraz rozwój metod analizy rdzeni lodowych doprowadzą do kolejnych odkryć.

– Za 50 albo 100 lat naukowcy będą dysponowali możliwościami analitycznymi, których dziś nie potrafimy sobie nawet wyobrazić – mówi Thomas Stocker, przewodniczący IMF i emerytowany profesor fizyki klimatu i środowiska na Uniwersytecie w Bernie w Szwajcarii.

Prof. Thomas Stocker uważa, że pewnego dnia naukowcy mogą uzyskać bezprecedensowy wgląd w to, jak powietrze przemieszcza się wokół planety oraz jak woda krąży między oceanami, atmosferą i lądami. Na cieplejszej planecie cykle te mogą się dramatycznie zmieniać. Jak wyjaśnia, precyzyjne pomiary sygnałów chemicznych zapisanych w lodzie mogłyby pomóc naukowcom zrozumieć, jak działają ziemskie systemy klimatyczne, oraz sprawdzić poprawność ich modeli klimatycznych.

IMF wskazała pięć kolejnych miejsc, w których do 2036 roku mają zostać wykonane odwierty rdzeniowe: Nadbrzeżne Góry Pacyficzne rozciągające się od Kolumbii Brytyjskiej po Alaskę, Andy w Ameryce Południowej, Svalbard w Norwegii, wyspy subantarktyczne oraz Hindukusz-Himalaje. Dzięki tym dodatkowym próbkom naukowcy szacują, że będą dysponować łącznie danymi obejmującymi 300 000 lat.

Budowa naturalnej chłodni

Choć zespół ściga się z czasem, by pozyskać rdzenie lodowe, ambicja tego projektu wymaga lodowcowego tempa. Od 2015 roku liderzy Sanktuarium mierzą się ze złożonymi przeszkodami dyplomatycznymi, logistycznymi i finansowymi. Jeden z projektów odwiertów na Kilimandżaro nie doszedł do skutku, ponieważ nie udało się uzyskać pozwolenia. Wiercenie w lodzie na dużych wysokościach jest trudne i kosztowne – podobnie jak utrzymanie cylindrycznych próbek w stanie zamrożenia podczas podróży liczących tysiące kilometrów przez lądy i oceany. Delikatne rdzenie muszą przebyć drogę ze szczytów gór do południowego regionu polarnego, po drodze przekraczając ciepłe tropiki.

Transportowane przez tragarzy, skutery śnieżne, helikoptery, pojazdy, statki i samoloty rdzenie są cięte na metrowe odcinki i chłodzone w temperaturze około -20°C w szczelnych skrzyniach oraz dużych kontenerach chłodniczych.

Dlaczego wybrano wnętrze Antarktydy?

IMF wybrała wnętrze Antarktydy jako najbezpieczniejszą lokalizację dla sanktuarium, ponieważ obecnie jest to jedno z najzimniejszych i najbardziej stabilnych miejsc na Ziemi – zarówno pod względem klimatycznym, jak i politycznym. Choć kontynent traci lód w wyniku zmiany klimatu, większość topnienia zachodzi w zachodniej Antarktydzie oraz na Półwyspie Antarktycznym.

W pobliżu stacji Concordia rdzenie przechowywane są w lodowej jaskini, która nie potrzebuje energii elektrycznej, by utrzymać warunki podobne do lodówki. Aby ją zbudować, maszyna wycięła w płaskowyżu korytarz o głębokości 9 metrów i długości 35 metrów. W dużej wewnętrznej komorze, w której przechowywany jest lód, pracownicy nasypali wydobyty lód na balon w kształcie cylindra. Po spuszczeniu powietrza powstała jaskinia o wysokości i szerokości 5 metrów.

Częściowo igloo, częściowo piwniczka na wino – obiekt w naturalny sposób utrzymuje stałą temperaturę około -51°Cna wysokości 3230 metrów. Z czasem konstrukcja będzie się zagęszczać, ponieważ lód powoli odkształca się i płynie pod własnym ciężarem, dlatego w przyszłości trzeba będzie wykłuć nową jaskinię.

Kto będzie miał dostęp do lodowych archiwów?

Może minąć wiele pokoleń, zanim naukowcy przystąpią do badania tych rdzeni lodowych, dlatego IMF wciąż pracuje nad stworzeniem ram prawnych regulujących przyznawanie dostępu badaczom. Traktat antarktyczny z 1959 roku zezwala na wykorzystanie kontynentu „wyłącznie w celach pokojowych”, gwarantując swobodę badań naukowych. Zgodnie z traktatem współpraca jest wspierana, a wyniki badań muszą być otwarcie udostępniane na całym świecie. Mimo to IMF zaznacza, że wciąż pozostają bez odpowiedzi pytania o to, kto w dłuższej perspektywie będzie prawnym właścicielem rdzeni lodowych.

– Obecnie nasze rdzenie lodowe nie mają uregulowanego statusu prawnego, musimy więc go stworzyć – mówi Anne-Catherine Ohlmann. – Jesteśmy bardzo zależni od współpracy i międzynarodowej dyplomacji.

Ostatnie pokolenie, które może ocalić pamięć lodu

Anne-Catherine Ohlmann wierzy, że projekt ten jest obiecującym przykładem ponadgranicznej współpracy naukowej, a także ludzkiej. – Jesteśmy ostatnim pokoleniem, które może podjąć działania – dodaje. – Mamy pewność, że za kilka pokoleń naukowcy dostarczą decydentom wiedzę niezbędną do podejmowania dobrych decyzji.

Źródło: National Geographic