Suche
Mein Konto
Världens största iskärnarkiv kommer att få en uppgradering: dess kylsystem byter från förbjudna kylmedel som kan skada ozonskiktet till en mer miljövänlig teknik.
"Det ultimata Byte av köldmedier genom ozonbesparande lösningar är en mycket viktig, juridiskt driven fråga”, säger Tas van Ommen, en klimatforskare från Hobart, Australien, som är medordförande för International Partnerships in Ice Core Sciences.
Glass kändisar
U.S. National Science Foundation Ice Core Facility (NSF-ICF) i Denver, Colorado, rymmer cirka 25 000 meter iskärnor, allt borrat med NSF-finansiering sedan anläggningen öppnades 1993. Detta inkluderar kärnan av Vostok-stationen i Antarktis 1, som höll rekordet för äldsta kontinuerliga is fram till början av 2000-talet, samt nya kärnor från Antarktis Allan Hills, som innehåller den äldsta is som någonsin brutits och är miljontals år gamla. "De är en het handelsvara", säger Curt LaBombard, curator för anläggningen.
Sådana kärnor innehåller instängd luft, partiklar och kemiska isotoper som ger ledtrådar till tidigare atmosfärisk sammansättning och temperaturer samt händelser som vulkanutbrott. Insamlade kärnor skärs vanligtvis i sektioner, med vissa sektioner som analyseras av forskare och andra lagras i ett arkiv för senare studier.
Denver Archives 1 500 kubikmeter frys förvaras vid en kall -36ºC. Liksom många hushållskylskåp och luftkonditioneringsapparater byggda på 1990-talet, är det beroende av ett köldmedium som kallas hydroklorfluorkolväte (HCFC).
Förbjudna kylmedel
Läckor av HCFC från tillverkningsanläggningar eller utrustning kan förstöra jordens skyddande ozonskikt. Därför kommer liksom deras ännu mer destruktiva ättlingar, de klorerade kolvätena (CFC), förbjöds HCFC gradvis. Montrealprotokollet för att rädda ozonskiktet, som antogs 1987, förbjöd ny HCFC-produktion efter 2020 i rika länder och efter 2030 i fattigare länder.
Det är därför som många nyare kylskåp och luftkonditioneringsapparater använder fluorkolväten istället (HFC), som är mycket mindre problematiska för ozonskiktet än HCFC, men som kan vara kraftfulla växthusgaser – upp till 15 000 gånger starkare än koldioxid. Två andra stora arkivanläggningar för iskärnor, Canadian Ice Core Lab vid University of Alberta i Edmonton och det europeiska iskärnförvaret vid Alfred Wegener Institute i Bremerhaven, Tyskland, använder HFC.
Men HFC fasas också ut under en ändring av Montrealprotokollet från 2016, vilket lämnar kemister och företag som letar efter "ersättningar för ersättningarna", säger Mark McLinden, som studerar köldmedier vid U.S. National Institute for Standards and Technology i Boulder, Colorado.
Nedmonteringsreglerna gäller ny utrustning, inte befintlig, men LaBombard säger att operatörerna av NSF-anläggningen kände att det var dags för en uppgradering. Den decennier gamla frysen är ineffektiv, dess mjukvara är föråldrad och kostnaderna för underhåll och reparationer stiger, säger Michael Jackson, programchef för Antarktis geovetenskaper på NSF, som leder renoveringen.
Framtidssäkert köldmedium
Vanliga alternativ för ersättningsköldmedier som inte skadar ozonskiktet och är mindre potenta växthusgaser inkluderar hydrofluorolefiner, propan, ammoniak och CO2. Alla har sina fördelar och nackdelar, bland annat att vissa är giftiga eller brandfarliga. En annan stor iskärnavlagring, i Japan, använder ammoniak. Denver Archives anläggningschefer har anammat "transkritisk" CO2som kan bete sig som en gas och en vätska samtidigt - ett allt populärare alternativ för effektiva kommersiella kylsystem. Jackson säger att CO2, även om det är en växthusgas, är den icke brandfarlig och "är mer effektiv vid låga driftstemperaturer", och tillägger att "det är svårt att kvantifiera, men CO2"verkar vara det mest framtidssäkra lågtemperaturköldmediet".
Arbetet med den nya NSF-frysen är planerad att påbörjas i augusti och slutföras under första kvartalet 2026.
Olika universitet lagrar sina egna iskärnor i mindre kyllager. Vissa tittar med intresse på hur renoveringen av NSF-ICF går eftersom de också måste ersätta föråldrade köldmedier. "Vi är i samma båt", säger Ellen Mosley-Thompson, paleoklimatolog vid Ohio State University i Columbus. LaBombard säger att teamet i Denver är redo och villiga att hjälpa andra."Vi har erbjudit hjälp och vill gärna dela med oss av våra erfarenheter, säger han.