800 tusen år gammal luft

Iskärnor är cylindrar av is som borras ur en inlandsis eller glaciär. De flesta iskärnrekord kommer från Antarktis och Grönland, och de längsta iskärnorna sträcker sig till 3 km på djupet. De äldsta kontinuerliga iskärnregistren hittills sträcker sig 123 000 år på Grönland och 800 000 år i Antarktis. Iskärnor innehåller information om tidigare temperaturer och om många andra aspekter av miljön. Avgörande är att isen omsluter små luftbubblor som innehåller ett prov av atmosfären - från dessa är det möjligt att direkt mäta den tidigare koncentrationen av gaser (inklusive koldioxid och metan) i atmosfären.

Direkta och kontinuerliga mätningar av koldioxid (CO₂) i atmosfären sträcker sig bara tillbaka till 1950-talet. Iskärnmätningar gör att vi kan sträcka oss tillbaka till det förflutna.

I Antarktiska kärnor med mycket hög snöfallshastighet har det varit möjligt att mäta koncentrationer i luft från så sent som på 1980-talet som redan är innesluten av bubblor i isen. Jämförelse med mätningar som gjorts direkt från atmosfären vid forskningsstationer i Antarktis visar att iskärnan fungerar som en trogen registrerare av atmosfäriska koncentrationer, även om vi måste vara försiktiga, eftersom små artefakter kan uppstå på platser med höga koncentrationer av andra föroreningar.

CO₂

Antarktiska iskärnor visar oss att koncentrationen av CO₂ var stabil under det senaste årtusendet fram till början av 1800-talet. Den började sedan stiga och dess koncentration är nu nästan 50 % högre än den var före den industriella revolutionen.

Andra mätningar som kan fingeravtrycka källan till denna CO₂ (t.ex. isotopdata) bekräftar att ökningen måste bero på utsläpp från användning av fossila bränslen och mänskligt inducerade förändringar i vegetation och mark.

Mätningar från äldre iskärnor bekräftar att både omfattningen och hastigheten av den senaste ökningen nästan helt säkert saknar motstycke under de senaste 800 000 åren.

Den snabbaste naturliga ökningen uppmätt i äldre iskärnor är cirka 15 ppm (parts per million) under cirka 200 år. Som jämförelse stiger nu atmosfärisk CO₂ med 15 ppm vart sjätte år.

CH₄

Metan (CH₄), en annan viktig växthusgas, visar också en aldrig tidigare skådad koncentrationsökning under de senaste två århundradena. Dess koncentration är nu mycket mer än dubbelt så stor som den förindustriella nivån. Detta beror främst på utsläpp från jordbrukskällor och produktion av fossila bränslen, som kommer utöver naturliga utsläpp från våtmarker och andra källor.

Genom att mäta förhållandena mellan olika vattenisotoper i polära iskärnor kan vi avgöra hur temperaturen i Antarktis och Grönland har förändrats tidigare.

Istider

Den äldsta kontinuerliga iskärnan vi har borrades av European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA) från Dome C på den antarktiska platån. Den sträcker sig 800 000 år tillbaka i tiden och visar en rad långa, kalla "glaciala" perioder, varvas ungefär vart 100 000:e år av varma "interglaciala" perioder (av vilka de senaste 11 000 åren är de senaste).

Denna följd av händelser är välkänd från andra register, och de kallaste perioderna i Antarktis är de tider då vi hade istider. Inlandsisar sträckte sig över Nordamerika så långt söderut som platser som Chicago och New York, och över Storbritannien söder om The Wash.

Den äldsta iskärnens rekord för atmosfärisk CO2 och temperaturförändringar i Antarktis

Källor

• Ice cores and climate change, British Antarctica Survey (2014-03-01)
• NFS Ice core facility
• Ice core, Wikipedia