دانشمندان مناطقی را در قطب‌جنوب شناسایی کرده‌اند که اطلاعاتی با قدمت 1.5 میلیون سال در خصوص آب و هوای جهان و گازهای گلخانه‌ای را در اختیار خواهند گذاشت.

 این میزان قدمت دو برابر عمر قدیمی‌ترین هسته‌ یخی است که تاکنون حفاری شده است.

با مطالعه آب و هوای گذشته، دانشمندان درک بهتری از چگونگی واکنش دما به تغییر تراکم‌های گازهای گلخانه‌ای موجود در جو خواهند داشت و این امر به نوبه خود، امکان انجام پیش‌بینی‌های بهتر در خصوص چگونگی تغییر آب و هوا در آینده را فراهم می‌کند.

به گفته هوبرتوس فیشر، پروفسور فیزیک کاربردی در دانشگاه برن سوئیس و رهبر ارشد این مطالعه، هسته‌های یخی شامل حباب‌های کوچک هوا بوده و بنابراین، نمایانگر تنها آرشیو مستقیم از ترکیب جوی در گذشته هستند.

یک هسته یخی 3.2 کیلومتری حدود یک دهه پیش در Dome Concordia واقع در قطب‌جنوب حفاری شد و تاریخ 800 هزار ساله آب و هوا را به نمایش می‌گذاشت.

به تازگی تیمی بین‌المللی از دانشمندان به دنبال یافتن پاسخ به این پرسش بوده‌اند که پیش از این زمان چه رخ داده است.

ریشه این تحقیقات «انتقال» آب و هوایی است که مطالعات بستر دریا نشان می‌دهد حدود 1.2 میلیون سال تا 900 هزار سال پیش رخ داده است.

به گفته فیشر، «انتقال» مهم‌ترین و مرموزترین فاصله زمانی در تاریخ اخیرتر آب و هوای زمین است.

آب و هوای زمین به طور طبیعی بین زمان‌های گرم‌شدن و دوران‌های خنک‌شدن بی‌نهایت طی هزاران سال تغییر می‌کند و پیش از انتقال، این دوران حدود 41 هزار سال بود، در حالی که پس از آن این زمان 100 هزار سال شد و دلیل این تغییر ناشناخته مانده است.

دانشمندان ‌آب وهواشناسی معتقدند گازهای گلخانه‌ای نقش مهمی را در بروز این انتقال بازی می‌کنند، اما آن‌ها برای تایید ادعایشان باید یخ را حفاری کنند.

محققان می‌توانند اطلاعاتی در خصوص گازهای گلخانه‌ای در آن زمان را از هسته قطب جنوبی به دست آورند؛ هسته‌ای که 1.5 میلیون سال گذشته را پوشش داده است. چنین هسته‌ای هنوز وجود ندارد اما یخ آن زمان باید در ورقه یخ قطب جنوب پنهان شده باشد.

زمانی که برف می‌بارد و بر روی سطح ورقه یخی می‌نشیند، توسط وزن برف جدیدی که بر روی نوک آن می‌نشیند، فشرده شده و طی هزاران سال به یخچال یخی تبدیل می‌شود.

وزن لایه‌های فوقانی ورقه یخ موجب می‌شود که یخ عمیق بسط یابد و عمق لایه‌های یخ هر سال نازک‌تر شوند. این امر یخ بسیار قدیمی را در اعماقی نزدیک به بستر صخره‌ای تولید می‌کند.

با این حال، حفاری عمیق‌تر برای جمع‌آوری هسته یخ طولانی‌تر لزوما به معنی یافتن هسته‌ای که به درون گذشته نفوذ کرده، نیست.

به گفته فیشر، چنانچه ضخامت یخ بیش از اندازه بلند باشد، یخ قدیمی در قسمت پایین با گرمای ژئوحرارتی چنان گرم می‌شود که ذوب می‌شود و این همان چیزی است که در Dome Concordia رخ می‌دهد و عمر آن را به 800 هزار سال محدود می‌کند.

برای پیچیده‌کردن تمامی این فرایندها، حرکات افقی یخ در بخش فوقانی بستر صخره‌ای می‌تواند قعرترین یخ را دچار اختلال کرده و موجب ترکیب‌شدن لایه‌های سالانه آن شود.

دانشمندان حاضر در این مطالعه داده‌های قابل‌دسترس در خصوص آب و هوا و شرایط یخی را در قطب‌جنوب جمع‌آوری کردند.

آن‌ها از یخ ساده استفاده کردند و مدل جریان را برای مکانیابی نواحی بزرگتری که در آن‌ها چنین یخ قدیمی می‌تواند وجود داشته باشد، حرارت دادند.

تیم علمی دریافت که یخ به قدمت 1.5 میلیون ساله همچنان باید در قعر شرق قطب‌جنوب و در نواحی نزدیک به گنبدهای اصلی باشد. این گنبدها بالاترین نقطه بر روی ورقه یخی و نزدیک به قطب جنوب هستند.

محققان همچنین دریافتند که یک هسته یخی که چنان در گذشته نفوذ می‌کند، باید بین 2.4 و سه کیلومتر طول داشته باشد و این عدد کمتر از طول هسته یخی 800 هزار ساله‌ای است که در مطالعه پیشین حفاری شده بود.

گام بعدی جستجوی مکان‌های حفاری شناسایی‌شده به منظور اندازه‌گیری ضخامت یخ و دما در قعر ورقه یخی پیش از گزینش یک مکان حفاری نهایی است.

چنین پروژه حفاری عمیقی در قطب‌جنوب می‌تواند طی سه تا پنج سال آینده آغاز شود.

جزئیات این مطالعه در Climate of the Past منتشر شد.