Zes miljoen jaar oud ijs ontdekt in Antarctica onthult unieke inzichten in een warmer Aarde

Allan Hills, 2022-2023.

Een team van Amerikaanse wetenschappers heeft het oudste direct gedateerde ijs en lucht op de planeet ontdekt in de regio Allan Hills in Oost-Antarctica.

Het 6 miljoen jaar oude ijs en de kleine luchtbellen die erin zijn gevangen, bieden een ongekend kijkje in het verleden van het klimaat op aarde, volgens een studie gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences. Het oudste ijsmonster uit Allan Hills, gedateerd door de onderzoekers, is 6 miljoen jaar oud en komt uit een periode in de geschiedenis van de aarde waarin overvloedig geologisch bewijs wijst op veel warmere temperaturen en hogere zeespiegels vergeleken met vandaag de dag.

Het onderzoek werd geleid door Sarah Shackleton van het Woods Hole Oceanographic Institution en John Higgins van Princeton University, die zijn verbonden aan het Center for Oldest Ice Exploration (COLDEX), een samenwerking van 15 Amerikaanse onderzoeksinstellingen onder leiding van de Oregon State University.

“IJsboringen zijn als tijdmachines die wetenschappers in staat stellen om te zien hoe onze planeet er in het verleden uitzag,” zei Shackleton, die aan veel seizoenen van ijsboringen in Allan Hills heeft deelgenomen. “De ijskernen van Allan Hills helpen ons veel verder terug te reizen dan we ooit voor mogelijk hielden.”

Dit is de meest significante ontdekking tot nu toe voor COLDEX, dat belast is met het verkennen van de Antarctische ijskap, de grootste ijsmassa op de planeet, aldus COLDEX-directeur Ed Brook, een paleoklimatoloog aan de OSU’s College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences. “We wisten dat het ijs oud was in deze regio. Aanvankelijk hoopten we ijs te vinden tot 3 miljoen jaar oud, of misschien iets ouder, maar deze ontdekking heeft onze verwachtingen ver overtroffen,” zei Brook.

COLDEX is een van de vele teams wereldwijd die momenteel in een vriendelijke competitie zijn om het ijskernrecord uit te breiden voorbij de eerdere limiet van 800.000 jaar. Onlangs heeft een Europees team aangekondigd een diep doorlopend ijsmonster te hebben gevonden dat 1,2 miljoen jaar oud is in het binnenland van Oost-Antarctica.

Onderzoeksteams van COLDEX verkennen een andere omgeving voor oud ijs. Werken in een afgelegen veldkamp in de Allan Hills in Oost-Antarctica gedurende maanden, boorde de groep één tot twee honderd meter diep aan de randen van de ijskap op verschillende locaties waar ijsstroming en ruige bergtopografie samenkomen om het oude ijs te behouden en dichter bij het ijsoppervlak te brengen, waardoor het gemakkelijker te bereiken is. In tegenstelling tot het ophalen van de oudste doorlopende ijskernen van locaties in Oost-Antarctica, is het nodig om meer dan 2000 meter diep te boren.

“We zijn nog steeds bezig om de exacte omstandigheden te begrijpen die het mogelijk maken dat zo oud ijs zo dicht bij het oppervlak overleeft,” zei Shackleton. “Naast de topografie is het waarschijnlijk een mix van sterke winden en bitter koude. De wind blaast verse sneeuw weg en de kou vertraagt het ijs tot bijna stilstand. Dat maakt Allan Hills een van de beste plekken ter wereld om ondiep oud ijs te vinden en een van de moeilijkste plekken om een veldseizoen door te brengen.”

De gevangen lucht in deze nieuwe kernen stelt wetenschappers in staat om het ijs direct te dateren door zorgvuldige metingen van een isotoop van het edelgas argon. Directe datering betekent dat wetenschappers dingen in het ijs zelf meten die de leeftijd aangeven in plaats van een afleiding te maken op basis van een bijbehorende eigenschap of afzetting.

Hoewel de gegevens van dit oude ijs niet continu zijn, is hun ouderdom ongekend, zeiden de onderzoekers. Door veel monsters te dateren, verklaarde Higgins: “heeft het team een bibliotheek opgebouwd van wat we ‘klimaatsnapshots’ noemen die ongeveer zes keer ouder zijn dan eerder gerapporteerde ijskerngegevens, ter aanvulling van de meer gedetailleerde jongere gegevens van kernen in het binnenland van Antarctica.”

Temperatuurrecords van metingen van zuurstofisotopen in het ijs onthullen dat dit gebied een geleidelijke, langdurige afkoeling van ongeveer 12 graden Celsius heeft ervaren, ongeveer 22 graden Fahrenheit. Dit is de eerste directe meting van de hoeveelheid afkoeling in Antarctica over de laatste 6 miljoen jaar.

Voortduurende onderzoeken naar deze ijskernen proberen de niveaus van atmosferische broeikasgassen en de warmte-inhoud van de oceaan te reconstrueren, wat belangrijke implicaties heeft voor het begrijpen van de oorzaken van natuurlijke klimaatverandering. Een COLDEX-team zal de komende maanden naar de Allan Hills gaan voor meer boringen, met de potentie om meer gedetailleerde snapshots en zelfs ouder ijs te verkrijgen, aldus Brook.

“Gezien het spectaculair oude ijs dat we hebben ontdekt in Allan Hills, hebben we ook een uitgebreid nieuw langetermijnonderzoek van deze regio ontworpen om te proberen de gegevens nog verder in de tijd uit te breiden, wat we hopen te kunnen uitvoeren tussen 2026 en 2031,” zei hij.