Jäätutkimus
Glasiologia (engl. Glaciology) eli kryosfäärin geofysiikka tutkii jäätiköitä, jääpeitteitä, lunta, routaa ja jäätä sekä niihin liittyviä luonnonilmiöitä.
Geotieteenä se niveltyy läheisesti geofysiikkaan, geologiaan, klimatologiaan, meteorologiaan, hydrologiaan, biologiaan ja maantieteeseen. Glasiologia on saanut uusia ulottuvuuksia avaruudesta, kun planeetoilta ja niiden kiertolaisista etsitään elämälle tärkeää vettä.
Glasiologiassa tutkitaan muun muassa jäätiköiden historiaa ja mitä jäätiköt kertovat maapallolla aiemmin vallinneista ilmasto-olosuhteista, routaa ja ikiroutaa, jäätiköiden vaikutusta ilmastoon ja päinvastoin, jään virtausfysiikkaa, vesistöjen jääpeitteitä ja jäässä tavattavaa elämää.
Satavaan lumeen sitoutuu ilmakehän hiukkasia. Uusi lumi painaa aiemmin sataneita lumikerroksia kasaan, muuttaen ne lopulta jääkerroksiksi. Hiukkaset ja kaasukuplat ovat kerrostuneet eli mitä syvemmälle poraudutaan, sitä aikaisempaa tietoa maapallon historiasta voidaan tutkia. Jäätikkötutkimusta tehdään usein syrjäisissä, erittäin kylmissä ja vaikeakulkuisissa olosuhteissa, jotka ovat haastavia sekä ihmisille että koneille. Tutkimukseen valmistautuessa on varauduttava huolella vihamieliseen ympäristöön ja siihen liittyviin riskeihin.
|
Näytteiden ottaminen tapahtuu yleensä kairaamalla jäästä ontolla terällä pystysuora sylinterimäinen tanko. Ontolla terällä kairattu näyte voi ulottua kilometrien syvyyteen ja sisältää satojen tuhansien vuosien ikäistä jäätä. Niitä on kairattu muun muassa Grönlannista, Antarktikselta ja vuoristojen jäätiköistä. Tunnettuja jääkairausnäytteitä ovat Dye-3, GISP, GISP2, GRIP, NGRIP, EPICA ja Vostok. GISP2-jääkairausnäytteen tarjoamia kerrostuman laskuun käytettäviä ajoituksia käytetään usein paleontologiassa, joka karkeasti määritellen on monitieteellistä fossiilien tutkimista. Tuloksista saadaan vertailukohtia ja näkökulmia myös muuhun monitieteelliseen luonnonhistorian tutkimukseen.
|
 |
|
Tutkimustekniikan kannalta Etelämantereella on kuitenkin yksi erityispiirre joka liittyy siihen, että sen sinisen jään alueiden aivan pinnalla voi olla tuhansia vuosia vanhaa jäätä. Pintajäänäytteitä on suhteellisen helppoa ja edullista kerätä, mutta jään iän määrittäminen on haastavaa. Ns. sinisen jään tutkimuksen avulla saadaan arvokasta lisätietoa Etelämantereen ilmastohistoriasta sekä ilmasto-olojen paikallisista ja alueellisista vaihteluista. Maapallon ilmastohistorian tutkimus on tärkeää, jotta voimme ymmärtää paremmin tämänhetkistä muutosta ja ennustaa tulevaa.
|
 |
Jäänäytteiden käsittely edellyttää laadukasta kylmäketjua ja kylmävarastointia. Näytteitä säilytetään pakastetiloissa alle metrin pituisina lieriömäisinä jääpötköinä. Kairausnäytteestä voi erottaa esimerkiksi laserilla valaistaessa erilaisia kerrostumia.
Kaasukuplia ja hiukkasia analysoidaan laboratorioissa ottamalla kairausnäytteistä palasia eri kohdista syvyyden mukaan. Jään syntymislämpötila voidaan määrittää siinä olevien vedyn ja hapen isotooppien perusteella. Jääkairausnäytteistä on mitattu myös sen sisältämien kaasukuplien hiilidioksidipitoisuus ja metaanipitoisuus sekä jään sisältämän muinaisen pölyn määrää kuvaavia ainepitoisuuksia. Vanhassa jäässä voivat näkyä vaikkapa tulivuorenpurkaukset rikkipitoisuuden vaihteluina. Tutkijat ovat oppineet yhdistämään eri lähteistä, kuten arkeologiasta saatuja tietoja ja tunnettuja historiallisia ilmiöitä, kuten tulivuoren purkauksia. Näitä tietoja yhdistelemällä jäänäytteen kerrostumista on voitu jäljittää maapallon ilmaston tilaa ja sen muutoksen nopeutta satojen tuhansien vuosien aikana.
Sulfaatti-analyysin tulokset Lomonosovfonnan kairausnäytteessä.
Tuloksia on sovitettu tunnettuun historian ajoitukseen. (IPY Kinnvika project )
Lähteitä ja lisätietoa