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In der Zeit eingefroren

Obwohl der Mount Waddington der höchste und kälteste Berg in British Columbia ist, sagen einige Wissenschaftler, er sei einfach nicht kalt genug. Kalt genug, damit sein Gletschereis Jahrhunderte der Klimageschichte intakt hält. Um das heutige Klima mit dem der Vergangenheit zu vergleichen, wurden Eisbohrkerne aus Gletschern in der Arktis, der Antarktis, Grönland und einigen Bergen gewonnen. Die meisten Experten bezweifeln jedoch, dass nicht befleckte Kerne aus dem pazifischen Nordwesten stammen können, wo warme Sommermonate das Eis schmelzen und seine Eisschichten und staubigen Trümmer durcheinander bringen können. Ein Team von Klimaforschern hat im vergangenen Juli sechs Tage unter dem schneebedeckten Gipfel verbracht, um Informationen zu sammeln, von denen sie hoffen, dass sie das Gegenteil beweisen.

Der Geologe Doug Clark von der Western Washington University in Bellingham, Washington, und die Glaziologen Eric Steig von der University of Washington in Seattle und Erin Pettit von der Portland State University sagen, dass die Eisschichten möglicherweise Chemikalien, Mineralien und Staub im Wert von 200 bis 1.000 Jahren eingefangen haben Holzkohle - sogar Vulkanasche. Wenn die Schichten intakt bleiben, hoffen die Forscher, eine Aufzeichnung des Klimas der Region zu rekonstruieren. Die Wissenschaftler messen auch, wie schnell sich der Gletscher bewegt. Solche Informationen könnten Forschern helfen, vorherzusagen, was den pazifischen Nordwesten erwartet, einschließlich der Frage, ob seine Gletscher überleben werden, wenn sich die Erde weiter erwärmt. Wie Clark sagt: "Wenn wir eine bessere Vorstellung davon haben, was in der Vergangenheit passiert ist, haben wir eine bessere Vorstellung davon, was in Zukunft passieren könnte."

Die Forscher werden einen Großteil der benötigten Informationen aus den Gletschern extrahieren, indem sie Eiskerne bohren - ideale geologische Zeitkapseln. Zeitschichten können typischerweise als verschiedene Schattierungen von blauen und weißen Schneestreifen gesehen werden, die zu Eis verdichtet sind. Aber nur durch chemische Analyse können die Wissenschaftler Schichten von Sommerstaub vom Wintereis unterscheiden. Die Menge und Art des Staubes werden mehr über die Geschichte erzählen: Zum Beispiel können dichte Staubschichten auf einen extrem trockenen Sommer hindeuten, und Kohlenstoff oder Säure - Anzeichen von verbranntem Holz und Asche - können vergangene Waldbrände oder Vulkanausbrüche aufdecken. Die Wissenschaftler untersuchen auch das Verhältnis von leichten zu schweren Isotopen von Sauerstoff und Wasserstoff, um frühere Temperaturen zu bestimmen: Schwerere Isotope fallen tendenziell aus der kalten Luft. Clark: "Eisbohrkerne sind wohl die direktesten quantitativen Messgrößen für vergangene Temperaturen und Niederschläge."

(Illustration von Stephen Rountree) Vor dem Bohren installieren die Projektleiter Eric Steig und Doug Clark den 26 Fuß hohen Bohrturm auf dem "Combatant Col" -Gletscher unterhalb des Gipfels des Mount Waddington. (Foto von Erin Pettit) Camp ist eine Gruppe von Kuppelzelten im Schnee. Es dauerte fünf Hubschrauberflüge, um alle Vorräte und Teammitglieder auf den Berg zu bringen. (Foto von Erin Pettit) Doug Clark stabilisiert einen drei Fuß langen Abschnitt des Eiskerns, den die Bohrerin Bella Bergeron gerade vom Gletscher gebohrt hat. (Foto von Eric Steig) Illustration dessen, was die Wissenschaftler in einem Eiskern finden könnten. (Illustration von Stephen Rountree)

Dieses alpine Eis schafft und unterstützt auch einzigartige Ökosysteme. Gletscher stechen Gletscherspalten und Täler aus, treiben Erde und Fels in die Höhe und formen Hügel und Berge. Bestimmte Algen wachsen auf Eis, das Insekten wie Eiswürmer füttert, die nur auf ganzjährigen Schneedecken überleben können. Vögel, die in solch kalten Umgebungen leben, sind darauf angewiesen, dass diese Kreaturen überleben. Gletscher reflektieren Hitze, bilden Nebeltaschen (aus denen einige Alpenpflanzen Feuchtigkeit gewinnen) und geben kaltes Wasser an Flüsse ab. "Wenn die Gletscher im Nordwesten austrocknen, fällt es uns schwer, ein paar Lachsläufe zu machen", sagt Pettit. Wasser von Gletschern und Schneedecken, sagt sie, liefert auch Hydraulikkraft und frisches Wasser. "Die Stadt Seattle bezieht ihre gesamte Wasserversorgung aus zwei Schneedecken."

Gletscher in den mittleren Breiten reagieren jedoch sehr empfindlich auf Klimaveränderungen. Während sich die Erde erwärmt, fällt mehr Niederschlag als Regen statt Schnee, und dies kann Eis- und Schneepackungen auflösen. "Dann kann man wirklich einen Gletscher töten", sagt Pettit. "Es passiert schon in den Cascades." Der Glaziologe Mauri Pelto, Direktor des North Cascades Glacier Project in Dudley, Massachusetts, hat die Auswirkungen des Anstiegs des Verhältnisses von Regen zu Schnee beobachtet: Von den 47 Gletschern in der Region hat sein Forscherteam seit 1984 zweiundvierzig beobachtet haben 20 bis 40 Prozent ihres Gesamtvolumens verloren und fünf sind vollständig verschwunden. Und er sagt, die größte Wassermenge in den Bächen und Flüssen war früher im Sommer, aber jetzt im Winter. Da der Boden bis dahin bereits gesättigt ist, sei "die Hochwassergefahr noch größer", sagt Pelto.

Was macht einen Gletscher zu einem Gletscher und nicht nur zu einer großen Eisfläche? Bewegung. Ein Gletscher bewegt sich nicht immer mit Eisgeschwindigkeit. Seine Bewegungsgeschwindigkeit hängt davon ab, wie kalt es ist. Pettit erklärt, dass Gletschereis wie Melasse ist: Je wärmer es ist, desto flüssiger wird es. "Gletscher in der Arktis fließen langsam, während viele Gletscher im Nordwesten und in Alaska schnell an ihrer Basis rutschen, geschmiert durch Schmelzwasser." Ein sicheres Anzeichen dafür, dass ein Eisschild ein Gletscher ist, ist, dass sich auf der Oberfläche Spalten bilden, die durch Eisabfahrten verursacht werden. In Grönland wurde ein Gletscher beobachtet, der etwa 16 km pro Jahr zurücklegt. "Auf einem solchen Gletscher möchte man wahrscheinlich nicht zu viel Zeit verbringen", sagt Pettit. "Eine Gletscherspalte könnte sich unter Ihnen öffnen."

Steigs und Clarks Forscherteam, die mit dem Hubschrauber auf dem Mount Waddington abgesetzt wurden, verwendeten GPS, um die Geschwindigkeit und die Schmelzrate des Gletschers zu messen, und verwendeten Radar, um seine Tiefe zu scannen. Unter der Leitung von Bella Bergeron, einer professionellen Bohrmaschine von der University of Wisconsin in Madison, bohrten die meisten Besatzungsmitglieder abends, wenn das Eis kälter war. Der Kern, der in drei Fuß großen Stücken aufgewachsen war, wurde dann in ein Labor an der University of Washington in Seattle zurückgeflogen. Zu ihrer Überraschung war der Kern eher klar als blau-weiß gebändert, und am Boden ihres Bohrlochs fanden sie eine Schmelzschicht. Nur im Labor können sie feststellen, ob Wasser durch die Eisschichten geflossen ist und die Daten des Kerns verschlüsselt hat.

Die Forscher hoffen, mit diesem Kern eine Lücke im Klimarekord schließen zu können. Andere Proben aus dem pazifischen Nordwesten stammen aus Mount Logan in Kanada und aus den Bergen in Alaska. "Wir hatten jedoch noch keinen guten Klimarekord so weit im Süden", sagt Pettit. Clark sagt, dass es dringend erforderlich ist, solche Gletscher in mittleren Breiten zu beproben. "Sie schmelzen in großer Eile dahin, und diese Aufzeichnungen werden nicht mehr lange auf dem Markt sein."

Eine Kamera wird durch ein Bohrloch geführt, erzählt von der Glaziologin Erin Pettit
In der Zeit eingefroren