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

Maailman suurin jääydinarkisto saa päivityksen: sen jäähdytysjärjestelmä siirtyy kielletyistä otsonikerrosta vahingoittavista jäähdytysnesteistä ympäristöystävällisempään tekniikkaan.

"Perimmäinen Kylmäaineiden vaihto otsonia säästävien ratkaisujen avulla on erittäin tärkeä, laillisesti ohjattu kysymys”, sanoo Tas van Ommen, ilmastotutkija Hobartista, Australiasta, joka on International Partnerships in Ice Core Sciences -järjestön toinen puheenjohtaja.

Jäätelöjulkkikset

Yhdysvaltain kansallisen tiedesäätiön Ice Core Facility (NSF-ICF) Denverissä Coloradossa sisältää noin 25 000 metriä jääsydämiä, jotka kaikki on porattu NSF:n rahoituksella laitoksen avaamisesta vuonna 1993. Tämä sisältää Vostok-aseman ytimen Antarktiksella. 1, joka piti hallussaan vanhimman jatkuvan jään ennätystä 2000-luvun alkuun asti, sekä uusia ytimiä Etelämantereen Allan Hillsistä, jotka sisältävät vanhimman koskaan louhitun jään ja ovat miljoonia vuosia vanhoja. "Ne ovat kuuma hyödyke", sanoo Curt LaBombard, laitoksen kuraattori.

Tällaiset ytimet sisältävät loukkuun jäänyt ilma, hiukkaset ja kemialliset isotoopit, jotka antavat vihjeitä aiemmasta ilmakehän koostumuksesta ja lämpötilat sekä tapahtumat, kuten tulivuorenpurkaukset. Kerätyt ytimet leikataan tyypillisesti osiin, joista jotkut tutkijat analysoivat ja toiset tallennetaan arkistoon myöhempää tutkimusta varten.

Denver Archivesin 1 500 kuutiometrin pakastin säilytetään kylmässä -36 ºC:ssa. Kuten monet 1990-luvulla rakennetut kotitalouksien jääkaapit ja ilmastointilaitteet, se käyttää kylmäainetta, jota kutsutaan kloorifluorihiilivedyksi (HCFC).

Kielletyt jäähdytysnesteet

HCFC-yhdisteiden vuodot tuotantolaitoksista tai laitteista voivat tuhota maapallon suojaavan otsonikerroksen. Siksi tulee kuten niiden vielä tuhoisimmat jälkeläiset, klooratut hiilivedyt (CFC), HCFC:t kiellettiin vähitellen. Montrealin pöytäkirja Save the Ozone Layer, joka hyväksyttiin vuonna 1987, kielsi uuden HCFC-tuotannon vuoden 2020 jälkeen vauraissa maissa ja vuoden 2030 jälkeen köyhemmissä maissa.

Siksi monet uudemmat jääkaapit ja ilmastointilaitteet käyttävät fluorihiilivetyjä sen sijaan (HFC-yhdisteet), jotka ovat paljon vähemmän ongelmallisia otsonikerrokselle kuin HCFC-yhdisteet, mutta voivat olla voimakkaita kasvihuonekaasuja – jopa 15 000 kertaa vahvempi kuin hiilidioksidi. Kahdessa muussa suuressa jääydinarkistossa, Edmontonin Albertan yliopiston Canadian Ice Core Lab -laboratoriossa ja Bremerhavenissa, Saksassa, sijaitsevassa Alfred Wegener Instituten eurooppalaisessa jääsydämessä käytetään HFC-yhdisteitä.

Mutta HFC:t poistetaan käytöstä myös Montrealin pöytäkirjan vuoden 2016 muutoksen myötä, jolloin kemistit ja yritykset etsivät "korvikkeita", sanoo Mark McLinden, joka tutkii kylmäaineita Yhdysvaltain kansallisessa standardi- ja teknologiainstituutissa Boulderissa, Coloradossa.

Purkamissäännöt koskevat uusia laitteita, ei olemassa olevia, mutta LaBombard sanoo, että NSF-laitoksen toiminnanharjoittajat kokivat, että oli tullut aika päivittää. Vuosikymmeniä vanha pakastin on tehoton, sen ohjelmistot ovat vanhentuneita ja huolto- ja korjauskustannukset nousevat, sanoo peruskorjausta johtava NSF:n Etelämantereen maatieteiden ohjelmapäällikkö Michael Jackson..

Tulevaisuuden kestävä kylmäaine

Yleisiä vaihtoehtoja korvaaville kylmäaineille, jotka eivät vahingoita otsonikerrosta ja ovat vähemmän voimakkaita kasvihuonekaasuja, ovat fluori-olefiinit, propaani, ammoniakki ja CO.2. Kaikilla on hyvät ja huonot puolensa, mukaan lukien se, että jotkut ovat myrkyllisiä tai syttyviä. Toinen suuri jääydinesiintymä Japanissa käyttää ammoniakkia. Denver Archivesin laitospäälliköt ovat omaksuneet "transkriittisen" CO:n2joka voi toimia kaasuna ja nesteenä samanaikaisesti – yhä suositumpi vaihtoehto tehokkaissa kaupallisissa jäähdytysjärjestelmissä. Jackson sanoo, että CO2, vaikka se on kasvihuonekaasu, se on syttymätön ja "on tehokkaampi matalissa käyttölämpötiloissa", lisäten, että "se on vaikea määrittää määrällisesti, mutta CO2"näyttää olevan tulevaisuudenkestävin matalan lämpötilan kylmäaine".

Uuden NSF-pakastimen työt on määrä alkaa elokuussa ja valmistua vuoden 2026 ensimmäisellä neljänneksellä.

Useat yliopistot varastoivat omia jääsydämiä pienempiin kylmävarastoihin. Jotkut seuraavat kiinnostuneena, kuinka NSF-ICF:n kunnostus etenee, koska heidänkin on vaihdettava vanhentuneet kylmäaineet. "Olemme samassa veneessä", sanoo Ellen Mosley-Thompson, paleoklimatologi Ohion osavaltion yliopistosta Columbuksessa. LaBombard sanoo, että tiimi Denverissä on valmis ja halukas auttamaan muita."Olemme tarjonneet apua ja haluamme jakaa kokemuksiamme”, hän sanoo.