در سال 1966، دانشمندان در Camp Century، یک پایگاه نظامی متروکه ایالات متحده در قطب شمال، در اعماق ورقه یخی گرینلند حفاری کردند و یک استوانه یخ به طول تقریباً یک مایل به همراه 12 فوت از رسوبات یخ زده ای که در زیر آن قرار داشت استخراج کردند.

اندرو کریست، زمین شناس که اخیراً یک دوره فوق دکتری را در دانشگاه ورمونت گذرانده، می گوید: «این یک شاهکار مهندسی بسیار معجزه آسا بود که تکرار آن واقعاً سخت بود.

این نمونه اولین هسته یخی عمیقی بود که دانشمندان تا به حال جمع آوری کرده بودند، و در طول دهه های بعد، یخ موضوع مطالعه شدید علمی شد و سرنخ های حیاتی در مورد تاریخ آب و هوای سیاره ارائه کرد. همین امر را نمی توان در مورد رسوبات گفت، که پیش از ناپدید شدن کامل، تا حد زیادی نادیده گرفته شد.

در سال 2017، این رسوب در یک فریزر در دانمارک دوباره کشف شد. اکنون، مطالعه نمونه های یخ زده، نور جدیدی را بر گذشته گرینلند می اندازد و شاید هشداری شوم برای آینده ارائه کند. یافته ها، که در Science منتشر شد روز پنجشنبه، نشان می دهد که تقریباً 400000 سال پیش سایت Camp Century در شمال غربی گرینلند به طور موقت عاری از یخ بوده است. آنها به شواهد انباشته می افزایند که ورقه یخی گرینلند در 2.5 میلیون سال گذشته، همانطور که دانشمندان زمانی تصور می کردند، پایدار نبوده است.

“پیام بزرگ این است که گرینلند آسیب پذیر است.” پل بیرمن، زمین شناس در دانشگاه ورمونت و نویسنده این مطالعه جدید گفت. ورقه یخ در گذشته ذوب شده است و بنابراین می تواند دوباره ذوب شود.

دکتر بیرمن و یک تیم بین المللی از همکاران برای اولین بار چندین سال پیش مطالعه این رسوب را آغاز کردند و به سرعت به کشف شگفت انگیزی دست یافتند. لایه بالایی نمونه، جایی که آنها انتظار داشتند کمی بیشتر از یک سنگ فشرده پیدا کنند، پر از مواد گیاهی بود: شاخه ها، برگ ها، قطعات ریز خزه. کشف، که دانشمندان در سال 2021 منتشر کردند، نشان داد که این منطقه همیشه پوشیده از یخ نبوده است.

اما سوالی که در آن زمان به آن پاسخ ندادیم این بود که این گیاهان و رسوبات حاصل از این منظره که یخ روی آن وجود نداشت چند ساله بودند؟ دکتر کریست که همچنین نویسنده این تحلیل جدید است، گفت. این مطالعه جدید در Science به ما می گوید که چه زمانی این اتفاق افتاد، که 400000 سال پیش بود.»

برای رسیدن به آن تاریخ، دانشمندان از تکنیکی به نام تاریخ‌گذاری لومینسانس استفاده کردند. همانطور که مواد معدنی در زمین می نشینند، در معرض تشعشعات محیطی قرار می گیرند و الکترون های آزاد را جمع می کنند. به گفته دکتر کریست، این الکترون ها در طول زمان جمع می شوند، اما قرار گرفتن در معرض نور خورشید اساساً الکترون ها را از بین می برد، زیرا یک ماشین لباسشویی ممکن است لایه های کثیفی را که در طول یک سفر چند هفته ای کمپینگ روی یک لباس جمع می شود، پاک کند.

محققان با اندازه‌گیری سیگنالی که الکترون‌های انباشته شده منتشر می‌کنند، توانستند آخرین باری که لایه بالایی رسوب در معرض خورشید قرار گرفته است را محاسبه کنند – و بنابراین، چه مدت پیش این سایت عاری از یخ بوده است.

(تامی ریتنور، زمین شناس دانشگاه ایالتی یوتا که این بخش از مطالعه را رهبری می کرد، مجبور شد نمونه ها را در تاریکی تجزیه و تحلیل کند تا از “تنظیم مجدد” ساعت الکترونی جلوگیری کند.)

زمانی که دانشمندان تاریخ تقریبی ذوب را تخمین زدند، سناریوهای مختلفی را مدل‌سازی کردند که می‌توانست منجر به نمونه‌برداری بدون یخ در 400000 سال پیش شود، و محاسبه کردند که ورقه یخ باید به اندازه‌ای ذوب می‌شد که سطح دریا را حداقل چهار و نیم فوت افزایش دهد.

دکتر کریست گفت که این “افزایش زیادی سطح دریاست.” و این چیزی است که ما باید واقعاً به عنوان بدترین سناریو برای تغییرات آب و هوایی آینده در نظر بگیریم.»

او خاطرنشان کرد که دما در آن زمان خیلی بالاتر از الان نبود و سطح دی اکسید کربن در جو بسیار کمتر بود.

الیزابت توماس، زمین شناس در دانشگاه بوفالو و نویسنده این مطالعه جدید، گفت: با این حال، هنوز ابهامات زیادی در مورد چگونگی واکنش ورقه یخی به گرم شدن مداوم وجود دارد. او گفت و به سختی می توان از آن یک مکان نمونه برداری که “نزدیک به لبه یخ است و همچنین در بخش حساسی از ورقه یخ قرار ندارد” استنباط کرد.

او گفت که نمونه‌هایی از بخش‌هایی از ورقه یخی که کمتر پایدار هستند ممکن است اطلاعات بیشتری در مورد آنچه ممکن است با گرم شدن سیاره رخ دهد، باشد.

دکتر توماس گفت: “ما این نمونه های شگفت انگیز را داریم که در دهه 1960 جمع آوری شده اند.” “خیلی باحال است که ما باید روی آنها کار کنیم.” با این حال، او افزود، خوب است که «به گذشته برگردیم و بگوییم، «هی، اولین تیم حفاری هسته یخ، می‌توانی لطفاً سایت دیگری را انتخاب کنی؟»