Synchronization of ice cores using cosmogenic isotopes

Synkronisering af iskerner ved hjælp af kosmogene isotoper

Isotopen Beryllium-10 (10Be) bliver produceret når kosmiske stråler passerer igennem atmosfæren. 10Be-produktionen styres af ændringer i solaktiviteten og styrken af jordens magnetfelt, som påvirker intensiteten af de indkomne kosmiske stråler. 10Be-partikerne forbliver typisk i atmosfæren 1-2 år før de lægger sig på jordoverfladen, og dermed også på de store iskapper. På grund af den relativt korte tid partiklerne tilbringer i atmosfæren, vil ændringer i 10Be-produktionen resultere i stort set synkrone ændringer i 10Be-deponeringen overalt på Jorden.

Iskerner kan af ovennævnte grund synkroniseres ud fra målinger af isens indhold af Berylium-10. Metoden er særligt velegnet til at synkronisere iskerner fra Antarktis med iskerner fra Grønland, da 10Be-signalet er et globalt signal, og svingninger i 10Be-indholdet derfor vil kunne observeres samtidigt på begge poler.

Iskernerne viser at der i fortiden har været en række perioder med usædvanlig høj atmosfærisk 10Be-produktion, og disse toppe kan bruges til synkronisering af iskerner. En vigtig referencehorisont mellem de antarktiske og de grønlandske iskerner er den såkaldte Laschamp-hændelse, der fandt sted for cirka 41.000 år siden. I denne periode ændrede jordens magnetfelt sig på en måde, der resulterede i en fordobling af 10Be-produktionsraten, hvilket tydeligt ses i 10Be-data fra iskerner.

10Be-metoden og CH4-metoden er de to vigtigste metoder til at synkronisere iskerner fra Grønland med kerner fra Antarktis. 10Be-metoden har to primære fordele: 10Be-koncentrationen måles direkte i isen og ikke i boblerne, hvilket betyder at man undgår komplikationer med forskellige aldre af is og bobler. Endvidere er 10Be produktionen ikke afhængig af klimaet på jorden. Til gengæld kræver 10Be-analyse store isprøver, hvilket gør det svært at måle 10Be med god tidslig opløsning.

10Be

Figuren viser et eksempel på hvordan variationer i solaktivitet kommer til udtryk i 10Be og CH4 iskernedata, og hvordan disse kan bruges til at synkronisere tidsskalaer.

Læs mere om
- synkronisering af iskerner ved hjælp af vulkanske askelag
- synkronisering af iskerner ved at bruge af det globale CH4-signal
- synkronisering af iskerner ved hjælp af mønstre af toppe i urenhedsmåleserierne