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

Verdens største iskernearkiv skal modtage en opgradering: Dets kølesystem skifter fra forbudte kølemidler, der kan beskadige ozonlaget, til en mere miljøvenlig teknologi.

"Det ultimative Udskiftning af kølemidler gennem ozonbesparende løsninger er et meget vigtigt, juridisk drevet spørgsmål,” siger Tas van Ommen, en klimaforsker fra Hobart, Australien, som er medformand for International Partnerships in Ice Core Sciences.

Is-berømtheder

U.S. National Science Foundation Ice Core Facility (NSF-ICF) i Denver, Colorado, huser cirka 25.000 meter iskerner, alt sammen boret med NSF-midler siden anlægget åbnede i 1993. Dette omfatter kernen af ​​Vostok-stationen i Antarktis 1, som holdt rekorden for ældste kontinuerlige is indtil begyndelsen af ​​2000'erne, samt nye kerner fra Antarktis' Allan Hills, som indeholder den ældste is, der nogensinde er udvundet og er millioner af år gamle. "De er en varm vare," siger Curt LaBombard, kurator for anlægget.

Sådanne kerner indeholder indespærret luft, partikler og kemiske isotoper, der giver spor til tidligere atmosfærisk sammensætning og temperaturer samt begivenheder som vulkanudbrud. Indsamlede kerner skæres typisk i sektioner, hvor nogle sektioner analyseres af forskere og andre opbevares i et arkiv til senere undersøgelse.

Denver Archives' 1.500 kubikmeter fryser opbevares ved en kølig -36ºC. Som mange husholdningskøleskabe og klimaanlæg bygget i 1990'erne, er det afhængigt af et kølemiddel kaldet hydrochlorfluorcarbon (HCFC).

Forbudte kølemidler

Lækager af HCFC'er fra produktionsanlæg eller udstyr kan ødelægge Jordens beskyttende ozonlag. Derfor vil ligesom deres endnu mere destruktive efterkommere, de chlorerede kulbrinter (CFC'er), blev HCFC'er gradvist forbudt. Montreal-protokollen til at redde ozonlaget, der blev vedtaget i 1987, forbød ny HCFC-produktion efter 2020 i rige lande og efter 2030 i fattigere lande.

Det er derfor, mange nyere køleskabe og klimaanlæg bruger hydrofluorcarboner i stedet (HFC'er), som er meget mindre problematiske for ozonlaget end HCFC'er, men som kan være kraftige drivhusgasser – op til 15.000 gange stærkere end kuldioxid. To andre store iskernearkivfaciliteter, Canadian Ice Core Lab ved University of Alberta i Edmonton og det europæiske iskernelager på Alfred Wegener Institute i Bremerhaven, Tyskland, bruger HFC'er.

Men HFC'er er også ved at blive udfaset under en ændring af Montreal-protokollen fra 2016, hvilket efterlader kemikere og virksomheder på udkig efter "erstatninger til erstatningerne," siger Mark McLinden, der studerer kølemidler ved U.S. National Institute for Standards and Technology i Boulder, Colorado.

Demonteringsreglerne gælder for nyt udstyr, ikke eksisterende, men LaBombard siger, at operatørerne af NSF-anlægget følte, at tiden var inde til en opgradering. Den årtier gamle fryser er ineffektiv, dens software er forældet, og omkostningerne til vedligeholdelse og reparationer stiger, siger Michael Jackson, programleder for Antarktis geovidenskab hos NSF, som leder renoveringen.

Fremtidssikret kølemiddel

Fælles muligheder for erstatningskølemidler, der ikke beskadiger ozonlaget og er mindre potente drivhusgasser, omfatter hydrofluorolefiner, propan, ammoniak og CO2. Alle har deres fordele og ulemper, herunder at nogle er giftige eller brandfarlige. En anden stor iskerneforekomst i Japan bruger ammoniak. Denver Archives facility managers har omfavnet 'transkritisk' CO2som kan opføre sig som en gas og en væske på samme tid - en stadig mere populær mulighed for effektive kommercielle køleanlæg. Jackson siger, at CO2, selvom det er en drivhusgas, er den ikke-brændbar og "er mere effektiv ved lave driftstemperaturer," og tilføjer, at "det er svært at kvantificere, men CO2"ser ud til at være det mest fremtidssikrede lavtemperaturkølemiddel".

Arbejdet med den nye NSF-fryser er planlagt til at begynde i august og afsluttes i første kvartal af 2026.

Forskellige universiteter opbevarer deres egne iskerner i mindre kølerum. Nogle følger med interesse, hvordan renoveringen af ​​NSF-ICF foregår, fordi de også skal udskifte forældede kølemidler. "Vi er i samme båd," siger Ellen Mosley-Thompson, en palæoklimatolog ved Ohio State University i Columbus. LaBombard siger, at holdet i Denver er klar og villige til at hjælpe andre.Vi har tilbudt hjælp og vil gerne dele ud af vores erfaringer,” siger han.