Ein Mann mit Hut und warmer Kleidung steckt einen silbernen Zylinder in ein riesiges Regal mit ähnlichen Behältern.

Největší světový archiv ledových jader má dostat modernizaci: jeho chladicí systém přechází ze zakázaných chladicích kapalin, které mohou poškodit ozónovou vrstvu, na technologii šetrnější k životnímu prostředí.

„To nejlepší Výměna chladiv prostřednictvím řešení šetřících ozón je velmi důležitým, právně motivovaným problémem,“ říká Tas van Ommen, klimatický vědec z Hobartu v Austrálii, který je spolupředsedou International Partnerships in Ice Core Sciences.

Zmrzlinové celebrity

Zařízení na výrobu ledových jader americké národní vědecké nadace (NSF-ICF) v Denveru v Coloradu ukrývá přibližně 25 000 metrů ledových jader, všechna vyvrtaná s finanční podporou NSF od otevření zařízení v roce 1993. To zahrnuje jádro stanice Vostok v Antarktidě. 1, který držel rekord pro nejstarší souvislý led až do počátku 2000, stejně jako nová jádra z antarktických Allan Hills, která obsahují nejstarší led, jaký byl kdy těžen a jsou miliony let staré. "Jsou horkým zbožím," říká Curt LaBombard, kurátor zařízení.

Taková jádra obsahují zachycený vzduch, částice a chemické izotopy, které poskytují vodítka k minulému složení atmosféry a teploty, stejně jako události, jako jsou sopečné erupce. Shromážděná jádra jsou obvykle rozřezána na části, přičemž některé části jsou analyzovány výzkumníky a jiné jsou uloženy v archivu pro pozdější studium.

Mraznička Denver Archives o objemu 1 500 metrů krychlových je udržována při chladných -36 °C. Stejně jako mnoho domácích chladniček a klimatizací vyrobených v 90. letech 20. století se spoléhá na chladivo zvané hydrochlorofluorocarbon (HCFC).

Zakázané chladicí kapaliny

Úniky HCFC z výrobních zařízení nebo zařízení mohou zničit ochrannou ozonovou vrstvu Země. Proto bude stejně jako jejich ještě destruktivnější potomci, chlorované uhlovodíky (CFC), HCFC byly postupně zakázány. Montrealský protokol k záchraně ozonové vrstvy přijatý v roce 1987 zakázal novou výrobu HCFC po roce 2020 v bohatých zemích a po roce 2030 v chudších zemích.

To je důvod, proč mnoho novějších chladniček a klimatizací místo toho používá fluorované uhlovodíky (HFC), které jsou pro ozonovou vrstvu mnohem méně problematické než HCFC, ale mohou být silnými skleníkovými plyny – až 15 000krát silnější než oxid uhličitý. Dvě další velká zařízení pro archivaci ledových jader, kanadská laboratoř ledových jader na University of Alberta v Edmontonu a evropské úložiště ledových jader v Institutu Alfreda Wegenera v Bremerhavenu v Německu, používají HFC.

Ale HFC jsou také postupně vyřazovány v rámci změny Montrealského protokolu z roku 2016, takže chemici a společnosti hledají „náhrady za náhražky,“ říká Mark McLinden, který studuje chladiva na americkém Národním institutu pro standardy a technologie v Boulderu v Coloradu.

Pravidla pro demontáž se vztahují na nová zařízení, nikoli na stávající, ale LaBombard říká, že provozovatelé zařízení NSF cítili, že nastal čas na modernizaci. Desítky let starý mrazák je neefektivní, jeho software je zastaralý a náklady na údržbu a opravy rostou, říká Michael Jackson, programový manažer pro antarktické vědy o Zemi v NSF, který renovaci vede..

Chladivo odolné vůči budoucnosti

Mezi běžné možnosti výměny chladiv, která nepoškozují ozonovou vrstvu a jsou méně účinnými skleníkovými plyny, patří hydrofluorolefiny, propan, čpavek a CO.2. Všechny mají své výhody a nevýhody, včetně toho, že některé jsou toxické nebo hořlavé. Další velké ložisko ledového jádra v Japonsku využívá čpavek. Manažeři zařízení Denver Archives přijali „transkritickou“ CO2které se mohou chovat jako plyn a kapalina zároveň – stále oblíbenější možnost pro efektivní komerční chladicí systémy. Jackson říká, že CO2, ačkoli se jedná o skleníkový plyn, je nehořlavý a „je účinnější při nízkých provozních teplotách“, a dodává, že „je obtížné jej kvantifikovat, ale CO2„Zdá se, že jde o nejbezpečnější nízkoteplotní chladivo pro budoucnost“.

Práce na novém mrazáku NSF mají začít v srpnu a budou dokončeny v prvním čtvrtletí roku 2026.

Různé univerzity skladují vlastní ledová jádra v menších chladírenských skladech. Někteří se zájmem sledují, jak renovace NSF-ICF probíhá, protože i oni musí vyměnit zastaralá chladiva. "Jsme na stejné lodi," říká Ellen Mosley-Thompson, paleoklimatoložka z Ohio State University v Columbusu. LaBombard říká, že tým v Denveru je připraven a ochotný pomoci ostatním.“Nabídli jsme pomoc a rádi bychom se podělili o své zkušenosti,“ říká.