Til Hovedsiden
  
 Meny:  
- for deg som leser mer enn du klikker -
 Startsiden

 Ny viten

 Tema:
 Sopp
 Norge
 Hukommelse
 Mennesker & dyr
 Katastrofer
 Stein
 Tverrfaglighet

 Redaksjonen
 Kontakt oss
 viten.com
 Arkiv


   Tema: Hukommelse:

Iskjerner - et utømmelig klima og miljøarkiv

Elisabeth Isaksson
Forsker ved Norsk Polarinstitutt, Tromsø
e-post: Elisabeth.Isaksson@npolar.no

 
Idag när diskussioner om klimatet och drivhuseffekten är vardagsmat så är det aktuellare än någonsin att ta reda på hur klimatet varierat tillbaka i tiden. Har det t.ex. förekommit så stora variationer i nederbörd, temperatur och vind mellan olika år som vi tycker oss uppleva nu? Iskärnor är en av de mest användbara informationskällorna till vår kunskap om gågna tiders klimat. Ur de stora inlandsisarna på Antarktis (bl.a. Vostok, Dome C, och Dome F) och Grönland (bl.a GRIP och GISP2) har man lyckats borra mer än 3000 m djupa iskärnor och fått kontinuerlig information om bl.a. temperatur, nederbörd och cirkulationsförändringar ca 400 000 år tillbaka i tiden. Det unika med iskärnor är att de innehåller förhållandevis detaljerad information om klimatet - i gynnsamma fall kan man se individuella år så långt tillbaka som 100 000 år. Då är förutsättningen att det inte sker någon smältning under sommaren och att snöar en viss mängd varje år, som det t.ex gör på Grönland. I de inre delarna av Antarktis råder däremot helt andra förhållanden, där är det arktisk öken och den årliga nederbördsmängden är mindre än i Sahara, och då kan det givetvis var svårt att se de individuella åren i isen.

De stora variationerna i klimatet med 100 000 årscyklerna med istider (glacialer) och mellanistider (interglacialer) som vi har idag, har tidigare varit kända genom kärnor borrade i djuphavssediment. Ytterligare något unikt med iskärnor är de luftbubblor som finns inneslutna i isen och som ger information om atmosfärens sammansättning tillbaka i tiden. En av de viktigaste upplysningarna som iskärnorna har bidragit med är att drivhusgaserna i atmosfären varierat med temperaturen. Det har alltså varit höga halter av CO2 (koldioxid) och CH4 (metan) under de varma perioderna (som den vi lever i nu). Det verkar dock inte ha förekommit så höga koncentrationerna av dessa gaser som vi har idag.

Det finns glaciärer också på andra ställen än vid polerna, kan inte de användas som klimatarkiv? Åtskilliga iskärnor har under de senaste decennnierna borrats på glaciärer runt om i världen, till och med på höga höjder i ekvatoriella områden (Ecuador, Bolivia, Kenya, Kina). Det har visat sig att också de innehåller information som går att tolka.

Här i Norge finns det ju också åtskilliga "breer" så går dom att använda som klimatarkiv? Det stora problemet med de norska glaciärerna är att smältningen under sommarhalvåret är så stor att det förstör informationen när smältvattnet rinner ner i snöpacken. Nya metoder är dock under ständig utveckling så det är inte omöjligt att det om några år är möjligt att få ut någon form av klimatinformation också ur en del norska glaciärer. De områden som vi på Norsk Polarinstitutt intresserar oss mest för är de norska polar-territorierna Dronning Maud Land i Antarktis och Svalbard. På Antarktis deltar vi i ett stort EU projekt som kallas EPICA där bl.a en ca 2000 m djup iskärna ska borras i den norska sektorn under de närmaste åren. Projekten på Svalbard drivs också de tillsammans med många andra nationer eftersom iskärneborrning och analyser är mycket kostsamma.

Datering av iskärnor
Som med alla stratigrafiska metoder är det kritiskt att kunna datera sin iskärna. Det finns många olika metoder och i de flesta fall använder man flera av dom parallellt. Referenshorisonter av historiska händelser är ett viktigt dateringshjälpmedel. Radioaktiva horisonter i snön av kärnvapensprängningar, såsom de som ägde rum i Sibirien mellan 1954 och 1974 har lämnat efter sig mätbara halter av 137Cs i glaciärerna i Arktis. Ett väl synligt maximum 1962-63 och det är nu vår mest använda dateringshorisont på norra halvklotet. På Antaktis är det framförallt provsprängningarna i Stilla Havet som syns i iskärnorna. Också Tjenobyl olyckan 1986 kan användas för datering av snön på bl.a. Svalbard, men det radioaktiva nedfallet pågick endast under mindre än en veckas tid och är därför inte lika tydlig som de sibiriska sprängningarna. Kända vulkanutbrott är annan välanvänd dateringsmetod. Höga halter av surt nedfall i samband med vulkanutbrotten gör att de kan identifieras med bl.a elektrisk metoder som är relativt snabba. Vulkanutbrotten används dels för direkt datering men också för att korrelera iskärnor med varandra lågt tillbaka i tiden. I gynnsamma fall kan man använda sig av hur olika komponenter i isen varierar med säsong. Några är de temperaturberoende och andra är beroende av cirkulationsmönstret under de olika årstiderna.

Måste man borra väldigt djupt ner i isen för att det ska vara intressant? De är långtifrån bara de stora klimatförändringarna som är av intresse. På Antarktis är det t.ex så att den längsta mätta temperaturserien endast sträcker sig tillbaka till 1957 vilket ju inte är långt när man försöker att förstå klimatets vändningar. Därför är iskärnor ett ypperligt hjälpmedel när det gäller att rekonstruera temperaturen. Syreisotopstraigrafi d18O är vad som används som temperatur-proxy i dessa sammanhang. Det baserar sig på förhållandet mellan isotoperna O16 och O18 i nederbörden vilken bl.a. är temperatur beroende. På ett mycket förenklat sätt kan man säga att ju kallare det är dessto mindre O18 finns det i nederbörden. Genom att analysera snön på förhållandet mellan just O18 och O16 så kan man få fram en proxy-temperaturkurva. Förhållandet är egentligen mycket mer komplicerat än så eftersom faktorer som var vattenångan ursprungligen kommer från och transportsträckan som vattenångan måste genomgå spelar in. Det har dock visat sig att rent empiriskt fungerar detta förhållande relativt bra.

Svalbard- ett högintressant område för både klimat och miljöstudier
Det unika med Svalbard är att de har en intressant läge mitt i havet där de varma havsströmmarna från Atlanten möter det kalla arktiska vattnet. Området är därför mycket känsligt för förändringar i havsströmmarna och istransporten från arktis. Svalbard har också en särställning när det gäller föroreningar pga sitt läge i förhållande till den atmosfäriska cirkulationen, speciellt under vinterhalvåret. Vi kan i våra iskärnestudier se att miljöpåverkan av Svalbard startade i samband med den industriella revolutionen i mitten av 1800-talet. De stora förändringarna verkar ha skett sedan 1950-talet med en markant ökning av sulfater, nitrater och organiska föroreningar som härrör från bl.a förbränning av fossila bränslen och utsläpp från fordon. En stor del av detta som vi ser på Svalbard under denna tid kan också vara lokalt eftersom gruvdriften och befolkningsökningen ökade markant under denna tid.

Vi arbetar just nu med två iskärnor från olika glaciärer på Svalbard som täcker de senast 800 åren. Det finns möjlighet att få tag på äldre is bl.a på Nordaustlandet där isen är nästan 600 m tjock. I ett samarbete med japanska forskare så har vi borrat nästan hälften av detta isdjup . Det mesta tyder dock på att i stort sett alla glaciärer på Svalbard och i andra delar av Arktis smälte bort helt under det mycket varma perioden ca 8000 BP, så is äldre än detta kan bli svår att hitta.

Iskärnor inbjuder till multi-disciplinärt samarbete
Eftersom det går att bedriva många typer av studier med iskärnor så lämpar det sig ypperligt för studier inom många olika forskningsdiscipliner. Vi glaciologer samarbetar nära samman med andra forskare inom klimatstudier såsom oceanografer, maringeologer, meteorologer och miljökemister. Exempel på studier som vi just nu jobbar med är pollen studier i isen för att se om man kan få information om den atmosfäriska cirkulationen och studier av organiska föroreningar i isen som kan ge oss kunskap om hur dessa varierat i atmosfären och vilka effekter olika föroreningsrestriktioner har gett på miljön i Arktis. Nya förfinade analysmetoder utvecklas hela tiden så allt pekar på att iskärnor kommer att fortsätta att ge oss värdefull information om gågna tiders klimat och miljö.

P.S. För er som är intresserad av att läsa mer om iskärnor kan jag rekommendera en nyutkommen populärvetenskaplig bok på engelska; The two-mile time machine: ice cores, abrupt climate change, and our future, by Richard B. Alley. I boken kan man följa arbetet med en av de djupa iskärnorna på Grönland och läsa om de spännnande resultaten.


© viten.com 2001