Im Rahmen des australischen Projekts „Million Year Ice Core“ (MYIC) untersuchen Wissenschaftler Luftblasen, die seit Tausenden bis Millionen von Jahren im antarktischen Eis eingeschlossen sind. Diese Luft enthält Treibhausgase wie Kohlendioxid (CO₂), Methan (CH₄) und Lachgas (N₂O) und ermöglicht einen direkten Einblick in die frühere Atmosphäre der Erde.
Die Eiskerne stammen aus der Ostantarktis nahe der Forschungsstation Casey. Ziel des Projekts ist es, Eisproben zu gewinnen, die mehr als eine Million Jahre alte Klimadaten enthalten. Damit wollen die Forscher ein wichtiges Rätsel der Klimageschichte lösen: Vor etwa einer Million Jahren änderte sich der Rhythmus der Eiszeiten von etwa 40.000 auf 100.000 Jahre. Eine Theorie besagt, dass ein Rückgang des atmosphärischen Kohlendioxids für diese Veränderung verantwortlich war.
Zur Untersuchung der eingeschlossenen Gase werden zwei Methoden eingesetzt. Bei der ersten Methode, der Sublimation, wird ein kleines Eisstück in einer Vakuumkammer erwärmt. Das Eis verwandelt sich direkt in Wasserdampf, ohne zu schmelzen, und die eingeschlossenen Gase werden freigesetzt. Anschließend werden ihre Konzentrationen mit einem Spektrometer gemessen.
Die zweite Methode ist die kontinuierliche Durchflussanalyse. Dabei werden lange Eisstäbe kontrolliert geschmolzen, sodass die Luftblasen in der Reihenfolge freigesetzt werden, in der sie ursprünglich eingeschlossen wurden. Diese Methode eignet sich besonders für die Untersuchung von Methan und ermöglicht eine schnelle Analyse großer Eismengen.
Methan ist für die Forschung besonders interessant, da es eine wichtige Rolle im Klimasystem spielt und sich seine Konzentration in der Atmosphäre relativ rasch verändern kann. Außerdem kann es genutzt werden, um Eiskerne zeitlich einzuordnen und mit anderen Klimadaten zu vergleichen.
Die Untersuchungen liefern nicht nur Erkenntnisse über die Klimageschichte der Erde, sondern helfen auch dabei, Klimamodelle zu verbessern und zukünftige Klimaentwicklungen besser vorherzusagen. Bis zum Ende des Jahrzehnts wollen die Wissenschaftler Bohrungen bis in eine Tiefe von etwa 3.000 Metern durchführen und dabei Eis gewinnen, das älter ist als jede bisher untersuchte Eisprobe.
Fazit
Die Analyse alter Luft in antarktischen Eiskernen ist ein wichtiger Beitrag zur Klimaforschung. Sie ermöglicht es, die Zusammensetzung der Atmosphäre über sehr lange Zeiträume zu rekonstruieren und die Zusammenhänge zwischen Treibhausgasen und Klimaveränderungen besser zu verstehen. Die Ergebnisse des MYIC-Projekts könnten entscheidende neue Erkenntnisse über die Vergangenheit und Zukunft des Erdklimas liefern.
Heiner Kubny, PolarJournal