Suche
Mein Konto
Verdens største iskjernearkiv skal motta en oppgradering: kjølesystemet bytter fra forbudte kjølevæsker som kan skade ozonlaget til en mer miljøvennlig teknologi.
«Det ultimate Utskifting av kjølemedier gjennom ozonsparende løsninger er et veldig viktig, juridisk drevet problem, sier Tas van Ommen, en klimaforsker fra Hobart, Australia, som er medformann for International Partnerships in Ice Core Sciences.
Iskrem kjendiser
U.S. National Science Foundation Ice Core Facility (NSF-ICF) i Denver, Colorado, huser omtrent 25 000 meter med iskjerner, alt boret med NSF-midler siden anlegget åpnet i 1993. Dette inkluderer kjernen til Vostok-stasjonen i Antarktis 1, som holdt rekorden for eldste kontinuerlige is frem til tidlig på 2000-tallet, samt nye kjerner fra Antarktis Allan Hills, som inneholder den eldste isen som noen gang er utvunnet og er millioner av år gamle. "De er en varm vare," sier Curt LaBombard, kurator for anlegget.
Slike kjerner inneholder fanget luft, partikler og kjemiske isotoper som gir ledetråder til tidligere atmosfærisk sammensetning og temperaturer samt hendelser som vulkanutbrudd. Innsamlede kjerner er vanligvis kuttet i seksjoner, med noen seksjoner analysert av forskere og andre lagret i et arkiv for senere studier.
Denver Archives' 1500 kubikkmeter fryser oppbevares ved en kjølig -36ºC. Som mange husholdningskjøleskap og klimaanlegg bygget på 1990-tallet, er den avhengig av et kjølemiddel kalt hydroklorfluorkarbon (HCFC).
Forbudte kjølevæsker
Lekkasjer av HCFC fra produksjonsanlegg eller utstyr kan ødelegge jordens beskyttende ozonlag. Derfor vil i likhet med deres enda mer destruktive etterkommere, klorerte hydrokarboner (KFK), ble HCFC gradvis forbudt. Montreal-protokollen for å redde ozonlaget, vedtatt i 1987, forbød ny HCFC-produksjon etter 2020 i rike land og etter 2030 i fattigere land.
Det er derfor mange nyere kjøleskap og klimaanlegg bruker hydrofluorkarboner i stedet (HFK), som er mye mindre problematisk for ozonlaget enn HCFK, men kan være kraftige klimagasser – opptil 15 000 ganger sterkere enn karbondioksid. To andre store iskjernearkivanlegg, Canadian Ice Core Lab ved University of Alberta i Edmonton og det europeiske iskjernelageret ved Alfred Wegener Institute i Bremerhaven, Tyskland, bruker HFC.
Men HFC-er fases også ut under en endring i Montreal-protokollen fra 2016, og etterlater kjemikere og selskaper på jakt etter "erstatninger for erstatningene," sier Mark McLinden, som studerer kjølemedier ved U.S. National Institute for Standards and Technology i Boulder, Colorado.
Demonteringsreglene gjelder for nytt utstyr, ikke eksisterende, men LaBombard sier at operatørene av NSF-anlegget følte at tiden var inne for en oppgradering. Den flere tiår gamle fryseren er ineffektiv, programvaren er utdatert og kostnadene for vedlikehold og reparasjoner øker, sier Michael Jackson, programleder for Antarktis geovitenskap ved NSF, som leder renoveringen.
Fremtidssikkert kjølemedium
Vanlige alternativer for erstatningskjølemedier som ikke skader ozonlaget og er mindre potente drivhusgasser inkluderer hydrofluorolefiner, propan, ammoniakk og CO2. Alle har sine fordeler og ulemper, inkludert at noen er giftige eller brannfarlige. En annen stor iskjerneforekomst, i Japan, bruker ammoniakk. Denver Archives anleggsledere har omfavnet "transkritisk" CO2som kan oppføre seg som en gass og en væske på samme tid - et stadig mer populært alternativ for effektive kommersielle kjøleanlegg. Jackson sier at CO2, selv om det er en drivhusgass, er den ikke brennbar og "er mer effektiv ved lave driftstemperaturer," og legger til at "det er vanskelig å kvantifisere, men CO2"ser ut til å være det mest fremtidssikre lavtemperaturkjølemediet".
Arbeidet med den nye NSF-fryseren skal etter planen begynne i august og være ferdig i første kvartal 2026.
Ulike universiteter lagrer egne iskjerner i mindre kjølelager. Noen følger spent med på hvordan renoveringen av NSF-ICF går fordi de også må erstatte utdaterte kjølemedier. "Vi er i samme båt," sier Ellen Mosley-Thompson, en paleoklimatolog ved Ohio State University i Columbus. LaBombard sier at teamet i Denver er klare og villige til å hjelpe andre."Vi har tilbudt hjelp og vil gjerne dele våre erfaringer, sier han.