Suche
Mein Konto
Największe na świecie archiwum rdzeni lodowych zostanie zmodernizowane: jego system chłodzenia zostanie zastąpiony zakazanymi chłodziwami, które mogą uszkodzić warstwę ozonową, na technologię bardziej przyjazną dla środowiska.
„Ostateczny Wymiana czynników chłodniczych poprzez rozwiązania oszczędzające ozon to bardzo ważna kwestia prawna” – mówi Tas van Ommen, klimatolog z Hobart w Australii, który jest współprzewodniczącym International Partnerships in Ice Core Sciences.
Gwiazdy lodów
Obiekt Ice Core Facility (NSF-ICF) amerykańskiej Narodowej Fundacji Naukowej w Denver w Kolorado mieści około 25 000 metrów rdzeni lodowych, wszystkie wywiercone dzięki funduszom NSF od czasu otwarcia obiektu w 1993 r. Obejmuje to rdzeń stacji Wostok na Antarktydzie 1, który do początku XXI wieku był rekordem najstarszego ciągłego lodu, a także nowe rdzenie ze wzgórz Allan Hills na Antarktydzie, które zawierają najstarszy wydobyty lód, mający miliony lat. „Są bardzo popularnym towarem” – mówi Curt LaBombard, kustosz obiektu.
Takie rdzenie zawierają uwięzione powietrze, cząstki i izotopy chemiczne, które dostarczają wskazówek na temat składu atmosfery w przeszłości i temperatury, a także zdarzenia takie jak erupcje wulkanów. Zebrane rdzenie są zazwyczaj cięte na sekcje, przy czym niektóre sekcje są analizowane przez badaczy, a inne są przechowywane w archiwum do późniejszych badań.
Zamrażarka Archiwum Denver o pojemności 1500 metrów sześciennych jest utrzymywana w temperaturze -36°C. Podobnie jak wiele domowych lodówek i klimatyzatorów zbudowanych w latach 90. XX wieku, wykorzystuje on czynnik chłodniczy zwany wodorochlorofluorowęglowodorem (HCFC).
Zabronione chłodziwa
Wycieki HCFC z zakładów produkcyjnych lub sprzętu mogą zniszczyć ochronną warstwę ozonową Ziemi. Dlatego będzie podobnie jak ich jeszcze bardziej niszczycielscy potomkowie, chlorowane węglowodory (CFC), HCFC zostały stopniowo zakazane. Protokół montrealski o ochronie warstwy ozonowej, przyjęty w 1987 r., zakazał nowej produkcji HCFC po 2020 r. w krajach bogatych i po 2030 r. w krajach biedniejszych.
Dlatego wiele nowszych lodówek i klimatyzatorów wykorzystuje zamiast tego fluorowęglowodory (HFC), które są znacznie mniej problematyczne dla warstwy ozonowej niż HCFC, ale mogą być silnymi gazami cieplarnianymi – do 15 000 razy silniejszy od dwutlenku węgla. Dwa inne duże archiwa rdzeni lodowych, kanadyjskie laboratorium rdzeni lodowych na Uniwersytecie Alberty w Edmonton i europejskie repozytorium rdzeni lodowych w Instytucie Alfreda Wegenera w Bremerhaven w Niemczech, wykorzystują HFC.
Jednak HFC są również wycofywane w ramach zmiany Protokołu montrealskiego z 2016 r., co zmusza chemików i firmy do poszukiwania „substytutów substytutów” – mówi Mark McLinden, który bada czynniki chłodnicze w Amerykańskim Narodowym Instytucie Standardów i Technologii w Boulder w Kolorado.
Zasady demontażu mają zastosowanie do nowego sprzętu, a nie istniejącego, ale LaBombard twierdzi, że operatorzy placówki NSF uznali, że nadszedł czas na modernizację. Licząca kilkadziesiąt lat zamrażarka jest niewydajna, jej oprogramowanie jest przestarzałe, a koszty konserwacji i napraw rosną – mówi Michael Jackson, kierownik programu ds. nauk o Ziemi w Antarktyce w NSF, który kieruje renowacją.
Przyszłościowy czynnik chłodniczy
Typowe opcje zamienników czynników chłodniczych, które nie uszkadzają warstwy ozonowej i są słabszymi gazami cieplarnianymi, obejmują wodorofluoroolefiny, propan, amoniak i CO2. Wszystkie mają swoje zalety i wady, w tym to, że niektóre są toksyczne lub łatwopalne. Inne duże złoże rdzeni lodowych w Japonii wykorzystuje amoniak. Menedżerowie obiektów Denver Archives przyjęli „transkrytyczny” CO2który może zachowywać się jednocześnie jak gaz i ciecz – coraz popularniejsza opcja w przypadku wydajnych komercyjnych systemów chłodniczych. Jackson twierdzi, że CO2, chociaż jest gazem cieplarnianym, jest niepalny i „jest bardziej wydajny w niskich temperaturach roboczych”, dodając, że „trudno to określić ilościowo, ale CO2„wydaje się być najbardziej przyszłościowym niskotemperaturowym czynnikiem chłodniczym”.
Prace nad nową zamrażarką NSF mają się rozpocząć w sierpniu i zakończyć w pierwszym kwartale 2026 roku.
Różne uniwersytety przechowują własne rdzenie lodowe w mniejszych chłodniach. Niektórzy z zainteresowaniem obserwują, jak przebiega renowacja NSF-ICF, bo i oni muszą wymienić przestarzałe czynniki chłodnicze. „Jedziemy na tej samej łodzi” – mówi Ellen Mosley-Thompson, paleoklimatolog z Ohio State University w Columbus. LaBombard twierdzi, że zespół w Denver jest gotowy i chętny do pomocy innym.„Zaoferowaliśmy pomoc i chcielibyśmy podzielić się naszymi doświadczeniami – mówi.