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

Največji arhiv ledenih jeder na svetu naj bi prejel nadgradnjo: njegov hladilni sistem bo zamenjal prepovedane hladilne tekočine, ki lahko poškodujejo ozonski plašč, na okolju prijaznejšo tehnologijo.

»Najboljši Zamenjava hladilnih sredstev z rešitvami, ki varčujejo z ozonom, je zelo pomembno, pravno vodeno vprašanje,« pravi Tas van Ommen, podnebni znanstvenik iz Hobarta v Avstraliji, ki je sopredsedujoči Mednarodnemu partnerstvu na področju znanosti o ledu.

Sladoledne zvezdnice

Ameriška nacionalna znanstvena fundacija Ice Core Facility (NSF-ICF) v Denverju v Koloradu hrani približno 25.000 metrov ledenih jeder, ki so bila vsa izvrtana s financiranjem NSF od odprtja objekta leta 1993. To vključuje jedro postaje Vostok na Antarktiki 1, ki je držal rekord za najstarejši neprekinjeni led do zgodnjih 2000-ih, kot tudi nova jedra iz hribov Allan Hills na Antarktiki, ki vsebujejo najstarejši led, ki so ga kdajkoli izkopali, in so stara več milijonov let. "So vroča dobrina," pravi Curt LaBombard, kustos ustanove.

Takšna jedra vsebujejo ujeti zrak, delci in kemični izotopi, ki dajejo namige o pretekli atmosferski sestavi temperature ter dogodki, kot so vulkanski izbruhi. Zbrana jedra so običajno razrezana na dele, pri čemer nekatere dele analizirajo raziskovalci, drugi pa so shranjeni v arhivu za kasnejšo študijo.

1500 kubičnih metrov zamrzovalnika Denver Archives hranijo pri hladnih -36 °C. Tako kot mnogi gospodinjski hladilniki in klimatske naprave, izdelani v devetdesetih letih prejšnjega stoletja, se zanaša na hladilno sredstvo, imenovano hidroklorofluoroogljikovodik (HCFC).

Prepovedane hladilne tekočine

Puščanje HCFC iz proizvodnih obratov ali opreme lahko uniči zaščitno ozonsko plast Zemlje. Zato bo tako kot njihovi še bolj uničujoči potomci, klorirani ogljikovodiki (CFC), so bili HCFC postopoma prepovedani.. Montrealski protokol za ohranitev ozonskega plašča, sprejet leta 1987, je prepovedal novo proizvodnjo HCFC po letu 2020 v bogatih državah in po letu 2030 v revnejših državah.

Zato veliko novejših hladilnikov in klimatskih naprav namesto njih uporablja fluoroogljikovodike (HFC), ki so veliko manj problematični za ozonski plašč kot HCFC, vendar so lahko močni toplogredni plini. – do 15.000-krat močnejši od ogljikovega dioksida. Dva druga velika arhiva ledenih jeder, kanadski laboratorij ledenih jeder na univerzi Alberta v Edmontonu in evropsko skladišče ledenih jeder na Inštitutu Alfreda Wegenerja v Bremerhavnu v Nemčiji, uporabljata HFC.

Toda HFC-ji se prav tako postopoma opuščajo v skladu s spremembo Montrealskega protokola iz leta 2016, zaradi česar kemiki in podjetja iščejo "nadomestke za nadomestke", pravi Mark McLinden, ki proučuje hladilna sredstva na ameriškem Nacionalnem inštitutu za standarde in tehnologijo v Boulderju v Koloradu.

Pravila za razstavljanje veljajo za novo opremo, ne za obstoječo, vendar LaBombard pravi, da so operaterji obrata NSF menili, da je prišel čas za nadgradnjo. Desetletja star zamrzovalnik je neučinkovit, njegova programska oprema je zastarela, stroški vzdrževanja in popravil pa naraščajo, pravi Michael Jackson, vodja programa za antarktične znanosti o Zemlji pri NSF, ki vodi prenovo.

Hladilno sredstvo za prihodnost

Običajne možnosti za nadomestna hladilna sredstva, ki ne poškodujejo ozonskega plašča in so manj močni toplogredni plini, vključujejo fluoroolefine, propan, amoniak in CO2. Vsi imajo svoje prednosti in slabosti, vključno s tem, da so nekateri strupeni ali vnetljivi. Drugo veliko nahajališče ledenih jeder na Japonskem uporablja amoniak. Upravitelji objektov Denver Archives so sprejeli "transkritični" CO2ki se lahko obnašajo kot plin in tekočina hkrati – vse bolj priljubljena možnost za učinkovite komercialne hladilne sisteme. Jackson pravi, da CO2, čeprav je toplogredni plin, je negorljiv in "je bolj učinkovit pri nizkih delovnih temperaturah," dodaja, da "je težko kvantificirati, vendar CO2»zdi se, da je nizkotemperaturno hladilno sredstvo, ki je najbolj primerno za prihodnost«.

Dela na novem zamrzovalniku NSF naj bi se začela avgusta in končala v prvem četrtletju 2026.

Različne univerze hranijo lastna ledena jedra v manjših hladilnicah. Nekateri z zanimanjem spremljajo, kako poteka prenova NSF-ICF, saj morajo tudi oni zamenjati zastarela hladilna sredstva. "Smo v istem čolnu," pravi Ellen Mosley-Thompson, paleoklimatologinja na Ohio State University v Columbusu. LaBombard pravi, da je ekipa v Denverju pripravljena pomagati drugim.“Ponudili smo pomoč in radi bi delili svoje izkušnje,« pravi.