Lonnie Thompson và Ellen Mosley-Thompson tại Đại học Bang Ohio đã nghiên cứu các lõi băng từ khắp nơi trên thế giới trong hơn 30 năm. Họ thu thập, hàng và nghiên cứu lõi băng để hiểu lịch sử khí hậu Trái đất và bảo tồn chúng cho các nhà khoa học tương lai.

Trong cuộc phỏng vấn này, họ giải thích cách lõi băng lưu giữ bằng chứng về những thay đổi hiếm gặp nhưng có tác động trong lịch sử Trái đất thường được gọi là sự kiện "thiên nga đen", cũng như những thay đổi nhỏ hơn về môi trường và tại sao cần phải bảo tồn lõi băng và các sông băng mà chúng đến.

Lõi băng có thể cho chúng ta biết gì về sự kiện thiên nga đen lịch sử?

{vembed Y = ZHOdqb9ViLw}

Làm thế nào để lõi băng giúp hiểu quá khứ?

Lõi băng là những cột băng được khoan qua các sông băng là những bộ ghi rất linh hoạt và chi tiết về khí hậu và môi trường của Trái đất trải qua hàng trăm đến hàng nghìn năm.

Chúng lưu trữ bất cứ thứ gì được tìm thấy trong khí quyển, chẳng hạn như khí trong khí quyển, phấn hoa, vi khuẩn, khí thải từ các vụ phun trào núi lửa, bụi và muối do bão bụi mang theo từ các sa mạc và đồng muối, đất nông nghiệp và chăn thả gia súc. Họ thậm chí có thể ghi lại sự phun ra đại dương cùng với các chất ô nhiễm từ các hoạt động của con người như chì, thủy ngân và nuclide phóng xạ từ các vụ thử bom nhiệt hạch.

Băng cũng lưu giữ hồ sơ về nhiệt độ trong quá khứ trong thành phần đồng vị thay đổi của nước và cung cấp lịch sử về tuyết rơi theo độ dày của băng đã hình thành mỗi năm.

Tuyết tương đối non và nông trở nên đóng gói thành các tinh thể thô và hạt được gọi là linh sam (đỉnh: sâu 53 mét). Lớp tuyết lớn hơn và sâu hơn được nén chặt hơn (giữa: 1,836 mét). Ở đáy lõi (thấp hơn: 3,050 mét), đá, cát và phù sa làm biến màu băng. (Ảnh do Phòng thí nghiệm lõi băng quốc gia Hoa Kỳ cung cấp) Phòng thí nghiệm lõi băng quốc gia Hoa Kỳ

Làm thế nào để nghiên cứu lõi băng có thể giúp tìm hiểu về các sự kiện lịch sử?

Các lõi băng cung cấp lịch sử độc lập về sự thay đổi môi trường và khí hậu trong quá khứ, thường có thể được so sánh với các bản ghi chép và khảo cổ về lịch sử loài người. Điều này đặc biệt đúng ở các vĩ độ thấp hơn, nơi các nền văn hóa trước đó thăng trầm. Ví dụ, lõi băng từ Chỏm băng Quelccaya ở phía nam Andes của Peru cung cấp một lịch sử gần 2,000 năm của khí hậu nhiệt đới đã giúp các nhà nhân chủng học nghiên cứu cách thức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa hàng năm và các mô hình hạn hán theo dõi sự lên xuống của các nền văn minh Andean cổ đại. Ví dụ, một trận hạn hán lớn, được ghi lại bởi lượng mưa (tuyết rơi) và các bản ghi bụi trong lõi Quelccaya, có thể đã đóng một vai trò trong sự sụp đổ của nền văn minh Tiwanaku khoảng năm 1000.

Các sự kiện toàn cầu đột ngột và "thiên nga đen", hoặc các sự kiện hiếm gặp nhưng có tác động mạnh, đã được quan sát bằng cách sử dụng thông tin về khí hậu cổ sinh có nguồn gốc từ lõi băng từ các ngọn núi nhiệt đới cao. Ví dụ: bằng chứng về cái gọi là “Hạn hán Đông Ấn Độ”Vào cuối thế kỷ 18 đã được nhận thấy trong lõi băng từ cả dãy Andes của Peru và dãy Himalaya. Hạn hán này có một phần nguyên nhân hàng triệu người chết ở Ấn Độ. Đây là thời điểm mà nhiều đợt El Niños liên tiếp xảy ra và có liên quan đến sự thất bại của các trận mưa gió mùa và giảm lượng mưa ở các vùng nhiệt đới Nam Mỹ. Hạn hán nghiêm trọng cũng được ghi nhận ở Ai Cập, Java, Australia, Mexico và Caribe. Tuyệt quá biến động xã hội, bao gồm bốn cuộc nội chiến, xảy ra trên khắp thế giới.

Ngược dòng thời gian, một số hồ sơ về lõi băng nhiệt đới chứa bằng chứng về một trận hạn hán lớn trên toàn thế giới khoảng 4,200 năm trước. Điều này xảy ra trong thời kỳ suy tàn nhanh chóng của Đế chế Akkadian ở Lưỡng Hà, nền văn minh Harappan ở Thung lũng Indus, cái gọi là Vương quốc Cổ ở Ai Cập và Văn hóa Long Sơn ở Đông Trung Quốc.

Đại dịch hiện tại sẽ để lại bằng chứng gì trong băng?

Một số hồ sơ lõi băng cho thấy rằng giữa những năm 1300 có ít chì hơn trong khí quyển, có thể liên quan đến sự sụt giảm mạnh trong các hoạt động khai thác và nấu chảy. Điều này trùng hợp với sự xuất hiện của bệnh dịch được gọi là "Cái chết đen" ở châu Âu và châu Á.

Sự sụt giảm hoạt động công nghiệp của con người cũng tương tự như những gì đang xảy ra trong đại dịch COVID-19 hiện nay. Trên khắp thế giới, mọi người ít đi du lịch hơn, dẫn đến giảm lượng khí thải carbon dioxide, nitrogen dioxide và sulfur dioxide vào bầu khí quyển. Các nhà băng học trong tương lai có thể sẽ thấy sự giảm sút của các khí này và các dẫn xuất hóa học của chúng trong lõi băng.

Khi các sông băng trên thế giới rút đi do biến đổi khí hậu, nó sẽ ảnh hưởng như thế nào đến khả năng nghiên cứu quá khứ của chúng ta?

Các lõi băng được lưu trữ trong các cơ sở tủ đông trở nên cực kỳ quan trọng đối với các nghiên cứu trong tương lai khi những kho lưu trữ độc đáo về quá khứ của chúng ta tan chảy trên Trái đất đang ấm dần lên. Băng trên thế giới đang tan chảy với tốc độ ngày càng nhanh và sự tan băng này đã dẫn đến sự thu hẹp hoặc mất đi đáng kể của các sông băng núi nhỏ hơn và rất nhạy cảm ở các vùng nhiệt đới như một số sông băng trên Kilimanjaro và hầu như tất cả các sông băng ở Papua, Indonesia (New Guinea ), sớm ở đâu tất cả băng có khả năng biến mất.

Bản vẽ 3D của sông băng trên đỉnh Puncak Jaya ở Indonesia. Google Earth / Công nghệ Maxar, CC BY-NC

Những tác động có thể có của việc các sông băng rút đi trong các khu vực bạn nghiên cứu là gì?

Khi sông băng trên núi biến mất và các con suối và con sông phát sinh từ chúng bị ảnh hưởng, các cộng đồng lân cận và ở mức độ thấp hơn là các cộng đồng ở xa hơn ở hạ lưu, phải đối mặt với những hậu quả lớn nhất về kinh tế và xã hội, bao gồm sự gián đoạn đối với nông nghiệp, sản xuất thủy điện, cấp nước đô thị và du lịch. Ở nhiều nơi như Andes và Himalayas, sông băng có ý nghĩa lịch sử, văn hóa và thậm chí là tâm linh sâu sắc đối với những người sống trong bóng tối của chúng.

Ví dụ, kể từ nghiên cứu đầu tiên của chúng tôi về chỏm băng Quelccaya ở miền nam Peru vào năm 1974, chúng tôi đã tương tác với những người trong các cộng đồng địa phương ở ngay phía tây. Kể từ giữa những năm 1970, Quelccaya đã mất gần 40% diện tích.Link Trong mùa khô, nhiều đồng cỏ nuôi đàn alpacas, lạc đà không bướu và cừu của người dân ở Phinaya, một cộng đồng chăn nuôi bán du mục địa phương, có thể được tưới chỉ bằng nước chảy ra từ mỏm băng và các đỉnh núi băng giá khác đó là một phần của lãnh thổ của họ.

Quelccaya cũng được coi là apu, hay núi thiêng, vị thần địa phương và tổ tiên. Chúng tôi bắt gặp những niềm tin tương tự ở Bolivia và ở Papua, Indonesia (New Guinea).

Sự tan chảy của các sông băng trên núi cũng gây ra mối nguy hiểm cho các cộng đồng địa phương. Băng tan tạo thành các hồ mới dọc theo rìa sông băng và nước được giữ lại bởi các đập tự nhiên thường bị hỏng. Ví dụ: chúng tôi đã lập bản đồ sự rút lui của Qori Kalis của Quelccaya sông băng đầu ra từ năm 1978. Một hồ nước bắt đầu hình thành ở thung lũng này vào năm 1991 và phát triển rộng tới 84 mẫu Anh và sâu 200 ft. Vào tháng 2006 năm XNUMX, một trận tuyết lở từ chỏm băng rơi xuống hồ, khiến hồ tràn qua đập moraine và chết đuối những con alpaca đang gặm cỏ dọc theo dòng chảy.

Hình ảnh ASTER này cho thấy các hồ bị bỏ lại sau khi các sông băng rút đi ở Bhutan-Himalaya. Jeffrey Kargel / USGS / NASA

Về các tác giả

Lonnie Thompson, Giáo sư Đại học Xuất sắc, Khoa học Trái đất, The Ohio State University và Ellen Mosley-Thompson, Giáo sư Đại học Xuất sắc, Địa lý (Khoa học Khí quyển), Nhà Khoa học Nghiên cứu Cấp cao, The Ohio State University

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

Cuộc sống sau carbon: Sự chuyển đổi toàn cầu tiếp theo của các thành phố

by Peter Plastrik, John Cleveland
Tương lai của các thành phố của chúng ta không giống như trước đây. Mô hình thành phố hiện đại đã nắm giữ trên toàn cầu trong thế kỷ XX đã vượt qua sự hữu ích của nó. Nó không thể giải quyết các vấn đề mà nó đã giúp tạo ra đặc biệt là sự nóng lên toàn cầu. May mắn thay, một mô hình mới cho phát triển đô thị đang nổi lên ở các thành phố để tích cực giải quyết thực tế của biến đổi khí hậu. Nó biến đổi cách các thành phố thiết kế và sử dụng không gian vật lý, tạo ra sự giàu có về kinh tế, tiêu thụ và xử lý tài nguyên, khai thác và duy trì hệ sinh thái tự nhiên và chuẩn bị cho tương lai. Có sẵn trên Amazon

Sự tuyệt chủng thứ sáu: Một lịch sử không tự nhiên

của Elizabeth Kolbert
Trong nửa tỷ năm qua, đã có Năm sự tuyệt chủng hàng loạt, khi sự đa dạng của sự sống trên trái đất đột ngột và ký hợp đồng đột ngột. Các nhà khoa học trên thế giới hiện đang theo dõi sự tuyệt chủng thứ sáu, được dự đoán là sự kiện tuyệt chủng tàn khốc nhất kể từ khi tác động của tiểu hành tinh quét sạch khủng long. Lần này, thảm họa là chúng ta. Trong văn xuôi đó là ngay lập tức, giải trí, và thông tin sâu sắc, New Yorker nhà văn Elizabeth Kolbert cho chúng ta biết lý do tại sao và làm thế nào con người đã thay đổi cuộc sống trên hành tinh theo cách mà không có loài nào có trước đây. Nghiên cứu đan xen trong nửa tá môn học, mô tả về các loài hấp dẫn đã bị mất và lịch sử tuyệt chủng như một khái niệm, Kolbert cung cấp một tài khoản cảm động và toàn diện về những vụ mất tích xảy ra trước mắt chúng ta. Bà cho thấy sự tuyệt chủng thứ sáu có khả năng là di sản lâu dài nhất của loài người, buộc chúng ta phải suy nghĩ lại về câu hỏi cơ bản về ý nghĩa của con người. Có sẵn trên Amazon

Cuộc chiến khí hậu: Cuộc chiến sinh tồn khi thế giới quá nóng

bởi Gwynne Dyer
Sóng của người tị nạn khí hậu. Hàng chục quốc gia thất bại. Chiến tranh toàn diện. Từ một trong những nhà phân tích địa chính trị vĩ đại của thế giới đến một cái nhìn kinh hoàng về thực tế chiến lược của tương lai gần, khi biến đổi khí hậu thúc đẩy các cường quốc của thế giới hướng tới chính trị sinh tồn. Tiên tri và vô cảm, Chiến tranh khí hậu sẽ là một trong những cuốn sách quan trọng nhất trong những năm tới. Đọc nó và tìm hiểu những gì chúng ta đang hướng tới. Có sẵn trên Amazon

Từ Nhà xuất bản:
Mua hàng trên Amazon để giảm chi phí mang lại cho bạn InsideSelf.comelf.com, MightyNatural.com, và ClimateImpactNews.com miễn phí và không có nhà quảng cáo theo dõi thói quen duyệt web của bạn. Ngay cả khi bạn nhấp vào một liên kết nhưng không mua các sản phẩm được chọn này, bất kỳ thứ gì khác bạn mua trong cùng một lượt truy cập trên Amazon đều trả cho chúng tôi một khoản hoa hồng nhỏ. Không có chi phí bổ sung cho bạn, vì vậy hãy đóng góp cho nỗ lực. Bạn cũng có thể sử dụng liên kết này sử dụng cho Amazon bất cứ lúc nào để bạn có thể giúp hỗ trợ những nỗ lực của chúng tôi.