Synchronizing ice cores via the global CH4 record

Synkronisering af iskerner via det globale CH4-signal

For at kunne lave detaljerede sammenligninger af iskerner fra forskellige boresteder er det vigtigt at synkronisere dataserierne, og dermed lave en fælles tidsskala for kernerne. Dette er specielt svært når man arbejder med både grønlandske og antarktiske kerner, fordi der er meget få referencehorisonter af fx vulkansk oprindelse, der kan findes på begge halvkugler, og som kan bruges til synkronisering.

I stedet kan man udnytte at atmosfæren er relativt velblandet, så boblerne i isen fra Antarktis og Grønland har cirka samme sammensætning, og dermed også samme koncentration af fx gasarten metan (CH4). Metankoncentrationen har gennem tiden ændret sig meget brat, og disse ændringer kan bruges til synkronisering af iskerner.

CH4 synkronisering

Methandata fra Grønland og EDML, Antarktis. Udover en lille forskel viser optegnelserne fra de to halvkugler de samme karakteristika.

d18O synkronisering

Vandisotopdata (proxy for temperaturer) fra Grønland og EDML, Antarktis. Dataene fra de to halvkugler er blevet synkroniseret udfra metanoptegnelserne.

Ved anvendelse af ovennævnte metode kan iskernerne synkroniseres med en præcision på få hundrede år. Når CH4-kurverne er blevet rettet ind efter hinanden, kan δ18O-kurverne og andre klimadata rettes tilsvarende ind, og klimabegivenheder i forskellige iskerner kan derefter sammenlignes i detaljer.

Usikkerheden på den absolutte alder af en given klimabegivenhed kan stadig være høj (fx flere tusind år for en hændelse midt i sidste istid); men dette er ofte af mindre betydning, sålænge at de synkroniserede klimasignaler kan sammenlignes indbyrdes med få århundreders usikkerhed. Et eksempel på værdien af sådanne synkroniserede data er parallelstudiet af NGRIP- og EPICA-iskernerne, og studiet af den bipolare vippe.

Når variationer i fortidens metankoncentration bruges til synkronisering af iskernedata, er den største komplikation, at alderen af luften i boblerne i isen ikke er identisk med alderen af den omkringliggende is. Fordi de fleste oplysninger om klimaet stammer fra målinger der foretages på selve isen, og ikke boblerne fanget i isen, skal man tage højde for denne forskel mellem alderen af is og bobler.

Forskellen i alder kaldes Δalder (udtalt "delta alder") og skyldes at gassen ikke fanges i isen ved toppen af iskappen, men cirka 80 m under overfladen i den proces, hvor sne bliver til is. Værdien af Δalder afhænger af temperaturen og nedbørsmængden ved borestedet, og kan have værdier fra et par hundrede år til et par tusind år.

Δalder kan udregnes ved hjælp af en firn-densifikationsmodel, men især for boresteder hvor Δalder er høj på grund af lave temperaturer og lav nedbør, kan usikkerheden være mange hundrede år (læs mere om hvordan sneen bliver omformet til is her).

Læs mere om:
- synkronisering af iskerner ved hjælp af vulkanske askelag
- synkronisering af iskerner ved hjælp af kosmogene isotoper
- synkronisering af iskerner ved hjælp af mønstre af toppe i urenhedsmåleserierne
- en anvendelse af CH4-baseret synkronisering: teorien om den bipolære vippe
- en anvendelse af CH4-baseret synkronisering: parallel analyse af NGRIP- og EPICA-iskernerne (videnskabelige artikel)