Проект за леденото јадро на Гренланд

Проектот за ледено јадро на Гренланд (ГРИП) бил истражувачки проект кој бил организиран преку Европската научна фондација (ESF). Проектот траел од 1989 до 1995 година, со сезони на дупчење од 1990 до 1992 година. Во 1988 година, проектот бил прифатен како програма поврзана со ЕСФ, а теренската работа била започната во Гренланд во летото 1989 година.
ГРИП имала за цел да собере и истражи ледени јадра долги 3000 метри издупчени на врвот на ледената покривка Гренланд, исто така познат како Самит Камп. Ледената покривка на Гренланд опфаќа повеќе од 90% од вкупната ледена покривка и мразот на ледникот надвор од Антарктикот.
Проектот бил управуван од Управниот комитет на Институтот за физика на Универзитетот во Берн, со кој претседавал професорот Бернхард Стауфер. Финансирањето дошло од осум европски нации (Белгија, Данска, Франција, Германија, Исланд, Италија, Швајцарија и Обединетото Кралство) и од Европската Унија. Студиите за јадрени изотопи и различни атмосферски состојки обезбедени од јадрата му овозможиле на тимот да изгради детални записи за климатските промени, покривајќи ги последните 100.000 години.
1 Заднина
Губењето на масата на ледената покривка на Гренланд се забрзува поради ефектите од климатските промени предизвикани од човечките активности. Масовното губење на ледените плочи и ледниците предизвикувале зголемување на нивото на морето, опаѓање на копненото албедо и промена на обрасците на океанската циркулација. Се предвидувало дека нивото на морето ќе се зголеми за приближно 7 метри доколку се стопи целиот мраз. Зголемувањето на нивото на морето поради топењето на ледниците од ледената покривка ќе оневозможело луѓето да живеат во крајбрежните региони.
Бидејќи не постоел зачуван антички копнен талог на Гренланд, поголемиот дел од историјата на ледените плочи се засновал на индиректни записи. Користејќи ги ограничените податоци за палеоклимата, истражувачите покажале дека обемот на мразот на Гренланд значително се променил со текот на времето, а тоа сугерира дека промената на големината се должела на различни физички фактори на животната средина. Најдобрите проценки врз основа на палеоклиматските податоци покажуваат дека ледената покривка на Гренланд била значително намалена дури и со мало зголемување на негативните ефекти од климатските промени. Истражувачки труд од 2020 година сугерирал дека топењето на ледената покривка што го покрива Гренланд ќе се забрза многу побрзо од претходно предвиденото.
2 Резултати и наоди
Студиите за јадрени изотопи и различни атмосферски состојки обезбедуваат детални записи за климатските промени во текот на 100.000 години. Од анализата на односот на изотоп на кислород на јадрото ГРИП ископано во 1992 година, станало јасно дека наглите климатски промени се случиле на Гренланд за време на последниот глацијален период. Ова се случило повеќе од 20 пати. Понатаму стана јасно дека топлиот и студениот период наизменично се менувале. Во близина на дното на јадрото ГРИП, односот на изотоп на кислород имал остри флуктуации. Ова првично било протолкувано како индикација за повторени насилни климатски промени за време на последниот меѓуглацијален период на Гренланд.
3 Техники
Првото дупчење на проектот за ледено јадро на Гренланд отишло само неколку стотици метри во мразот на ледникот. Но, од 1989 до 1992 година ГРИП успешно дупчеле ледено јадро од 3029 метри до коритото на ледената покривка на Гренланд на врвот. Во 1991 година биле дупчени ледени јадра долги 783 до 2482 метри, а леденото јадро било дупчено до основата во 1992 година. Леденото јадро прво било однесено на Универзитетот во Копенхаген во Данска, каде што се чувало во ладна просторија на -26 °C. Во Јапонија биле испорачани пет делови од ледено јадро со должина од околу 300 до 400 мм. Од мразот можело да се анализираат широк спектар на информации поврзани со минатите и сегашните климатски и еколошки промени. Слоевите на ледниците што биле собрани можеле да откријат до 500.000 години докази.
Студиите на изотопи и различни атмосферски состојки во јадрото обезбедиле детална евиденција за климатските промени кои достигнувала повеќе од 100.000 години назад во времето. Резултатите покажувале дека холоценската клима била неверојатно стабилна, но тие ја потврдувале појавата на брзи климатски варијации во текот на последното ледено доба. Варијациите на Делта-О-18 биле забележани во јадрото за кои се верувало дека потекнуваат од Еемската етапа не биле потврдени со други записи, вклучувајќи го и јадрото на Северен Гренланд и повеќе не се верувало дека претставуваат климатски настани. Се чинело дека меѓуглацијалната клима на Еемската етапа била стабилна како холоценот.
Во проектот биле користени три различни типови на дупчалки за јадрото на ледената плоча, кои главно се разликувале по длабочините до кои можеле да се дупчат.
4 Поврзани проекти
Во прилог на ГРИП, имало неколку други проекти за ледено јадро на Гренланд, како што бил проектот за ледена покривка на Гренланд (ГИСП2), Проектот за ледено јадро на северен Гренланд (Северен ГРИП) и дупчење мраз на северен Гренланд од Еемската етапа (NEEM).
4.1 Проект за мраз на Гренланд (ГИСП2)
Првично се чинело дека ГИСП2 го поништил претходниот резултат откриен од ГРИП. Врз основа на острите флуктуации на односот на изотоп на кислород во близина на дното на јадрото ГРИП, се претпоставувало дека сериозни климатски промени постојано се случувале во текот на последниот меѓуглацијален период на Гренланд. Сепак, податоците за односот на изотоп на кислород на јадрото ГИСП2 што било ископано само 30 км подалеку од точката на земање примероци на јадрото ГРИП не се совпаѓало со податоците за ГРИП. Станало јасно дека структурата на ледениот слој била нарушена од наборите на дното на ледената покривка во двете јадра, што покажувало дека толкувањето дека имало сериозни климатски промени за време на последниот меѓуглацијален период можеби било неточно.
Реконструкциите на ГИСП2 биле релативно стари. Неодамнешните студии покренале прашања за проценка на врската помеѓу температурата и Делта-О-18 за време на холоценот со оглед на висинските промени во ледената покривка на локацијата ГИСП2. Реконструкциите на ГИСП2 ја смениле врската помеѓу Делта-О-18 и температурата со фактор два за време на холоценот, додека поновите реконструкции ја оставиле таа врска непроменета. Промената на висината влијаела на записот Delta-O-18, а постарите ГИСП2 реконструкции не ги земале предвид промените на висините.
4.2 Северен проект за ледено јадро на Гренланд (Северен ГРИП)
Овој проект имал за цел да собере мраз за време на последниот меѓуглацијален период, но дното на ледената покривка се стопило и не било можно да се откопаат тие примероци. Како резултат на тоа, температурите кои се проценувале на дури 5 °C над сегашните, биле забележани од некои од ледените јадра што можеле да се соберат во средината на последниот меѓуглацијален период. Ледената покривка на Гренланд очигледно постоела дури и во таква топла клима.
Засенчените линии ја претставувале несигурноста на проценките поради неточности во анализата и прилагодувањата во изотопскиот модел.
4.3 Северен Гренланд Еемиско дупчење мраз (NEEM)
Подоцнежниот проект NEEM ја проширил работата на ГРИП со ископување на ледено јадро што го покажувало топењето на дното и наборите на локацијата NEEM и обезбедувало докази за целиот последен меѓуглацијален период. Во северен Гренланд, најтопло било околу 126.000 години пред почетокот на последниот меѓуглацијален период, кога температурата била околу 8 °C ± 4 °C повисоко отколку што било тогаш. Во текот на 6000 години помеѓу 128.000 и 122.000 години, дебелината на ледената покривка се намалила за 400 ± 250 м, а пред 122.000 години висината на површината на ледената покривка била 130 ± 300 м повисока отколку што е денес. Ова покажувало дека е исклучително ретко ледената покривка да се стопи дури и во жешкото лето на Гренланд. Наместо тоа, површината на ледената покривка се стопила за време на последниот меѓуглацијален период (Еемијата) поради метанот и ретките гасови собрани од леденото јадро на NEEM. Фактот дека јадрото на Гренланд останало стабилно за време на порастот на температурата сугерира дека ледената покривка на Антарктикот се намалила за време на последниот меѓуглацијален период и значително придонела за зголемување на нивото на морето.
5 Климатска промена
За точно да се предвидел одговорот на ледената покривка на Гренланд на климатските промени, неопходно било да се добијат долгорочни податоци за минатото затоплување и неговите ефекти и да се подобрат климата и моделите на ледената покривка врз основа на тоа. Бидејќи антропогените фактори биле длабоко вклучени во прашањата за животната средина, како што биле стакленички гасови, тие исто така можело да бидат поврзани со климатските промени за време на Еемијата.
6 Источен проект за ледено јадро на Гренланд (Источен ГРИП)
Претходните проекти за дупчење на јадрото на мразот, вклучително и ГРИП, биле спроведени на места каде што хоризонталниот проток на мраз било што е можно помал. Спротивно на тоа, најновото истражување Источен ГРИП било спроведено возводно од ледениот тек на североисточниот дел на Гренланд. Ова бил најзначајниот активен леден тек на Гренланд.
Дополнително, длабочините на мраз во претходните ледени јадра на Гренланд што одговарале на топлиот период од раниот холоцен биле многу кревки. Било речиси невозможно да се соберат високо точни податоци за хемиски и гасни анализи со висока временска резолуција од традиционалните ледени јадра на Гренланд. Со оглед на оваа тешкотија, Источен ГРИП инсталирале комора со ладна температура за да го задржеле избушениот мраз под -30 °C веднаш по дупчењето и биле направени напори да се минимизира уништувањето на ледените јадра со елиминирање на мали чекори од неколку десетици микрони во обработката на јадрото поле. Ладниот воздух го спречувало ширењето на воздушните меури и го спречувало кршењето на мразот. Како резултат на тоа, биле собрани ледени јадра погодни за континуирана анализа на протокот дури и од кревки длабочински зони и се очекувало дека во иднина ќе биде возможна подетална и точна анализа на гасот и другите хемикалии.