Vid Dome C North letar en borr som är konstruerad för att penetrera 3 000 meter djupt efter luftbubblor som kan avslöja hur istiderna förändrades.

A Dome C norr, på den östantarktiska platån har australiska forskare anlänt till 400 meter under ytanIsen som återhämtats i slutet av den andra borrsäsongen hade bildats mer än 13.100 år sedan, när den senaste istiden var på väg att ta slut. Detta är fortfarande för lite jämfört med det slutliga målet: att gå ner i cirka tre kilometer och återställa en kontinuerlig sekvens som skulle kunna bevara upp till två miljoner år av jordens klimathistoria.

Il Miljonårsprojekt för iskärnor inom det australiska Antarktisprogrammet söker inte efter fossil i traditionell bemärkelse. Dess primära fokus är små luftbubblor som fångats i snö när den ackumulerades och komprimerades till is. Dessa inneslutningar bevarar prover från den tidigare atmosfären och möjliggör direkta mätningar av gaser som koldioxid, metan och dikväveoxid. Damm, havssalter och andra föreningar som finns i lagren ger information om temperatur, havsisutbredning, vindar och vulkanutbrott.

Borrningen sker i australiska antarktiska territoriet, handla om 1 200 kilometer från Casey StationPlatsen är belägen på 75,0422 grader sydlig latitud och 123,6312 grader östlig longitud, vid 3.239 XNUMX meter över havetIsflödesmodeller och radarobservationer indikerar en tjocklek på cirka 3 100 meter is, med lager som kan ha bevarats kontinuerligt tillräckligt länge för att långt bortom miljonårsbarriären.

I februari 2026 avslutade teamet sin andra sommarkampanj efter nio veckors arbete. De 400 metrarna som uppnåtts representerar bara början på ett flerårigt projekt, men de har redan möjliggjort fälttester av en viktig del av hela infrastrukturen: borriggen, brunnen, kärnhanteringssystemet, den interna stationen och markkonvojerna måste fungera tillsammans i en miljö där temperaturen kan sjunka under 100°C. minus 45 grader Celsius.

En 8,4 meter lång borrigg byggd för extrem kyla

I hjärtat av företaget finns en lång maskin 8,4 meter, designad och byggd av Australian Antarctic Division Efter sju års utveckling, testning och driftsättning är projektet baserat på en dansk arkitektur som anpassats av australiska forskare, ingenjörer och tekniker till Antarktis driftsförhållanden. Den 7 januari 2026 tog djuphavsborren ut sin första moroten på nästan en meter från ett djup av 151 meter, från borrförberedelsefasen till själva kärnborrningen.

Det handlar inte bara om att bryta isen ner till berggrunden. Materialet måste extraheras i cylindrar som är tillräckligt intakta för att bevara dess stratigrafiska sekvens och kemiska och fysikaliska egenskaper. Systemet inkluderar ett roterande huvud, en intern behållare i vilken kärnan förs in, motorn och en antirotationsanordning som förhindrar att hela sonden roterar i borrhålet. Mekanisk precision och tillförlitlighet blir avgörande när varje operation utförs tusentals kilometer från vanliga logistikcenter.

Brunnen utgör också ett problem som ökar med djupet. Is är inte ett helt styvt material: under tryck från inlandsisen kan den långsamt deformeras och tendera att stänga hålet. För att motverka detta fenomen används is. Estisol-140, en biologiskt nedbrytbar ester som är godkänd enligt miljöförfaranden som gäller för Antarktisoperationer. Dess densitet är nära isens och dess viskositet förblir kompatibel med extremt låga temperaturer. Vätskan utövar mottryck på hålets väggar och begränsar dess viskösa förslutning.

Den övre delen kräver en annan behandling pga. firn, det vill säga att snön, som successivt komprimerats men ännu inte helt omvandlats till ogenomtränglig is, förblir porös. För att förhindra vätskeläckage fodrades hålet till över 123 meter. Teamet breddade gradvis den inledande sektionen med hjälp av brotschverktyg och satte in ett foderrör för att isolera brunnen från den permeabla zonen.

Även hanteringen av det utvunna materialet är en teknologisk kedja. Kärnorna passerar från borren till bearbetningslinjen, mäts och förbereds för lagring, medan isflis och vätska måste separeras. Fältet har isolerade och uppvärmda tankar för vätskeåtervinning. Även borrkabeln har en anordning tillverkad av 3D-printade komponenter och ansluten till ett sugsystem för att avlägsna kvarvarande Estisol innan kabeln återvänder till vinschen.

Luftbubblor är exempel på den förflutnas atmosfär

Den verkliga vetenskapliga destinationen för kärnorna är dock inte borrfältet. Isen transporteras genom Antarktis till kusten och sedan vidare till Tasmanien, där laboratoriearbetet som kommer att fortsätta i åratal börjar. I juni 2026 utvecklade och tillämpade australiska forskare redan metoder för att utvinna och analysera växthusgaser som fångats i forntida is: koldioxid, metan och dikväveoxid.

Bubblor bildas genom en långsam process. Nyfallen snö innehåller luft i utrymmena mellan kristallerna. Ansamlingen av de övre lagren komprimerar de nedre tills porerna stängs och små mängder atmosfär förblir förseglade i isen. Resultatet är ett naturligt arkiv där gasen inte är en indirekt rekonstruktion, utan ett fysiskt prov av den luft som fanns när porerna stängdes.

Den isotopiska sammansättningen av vatten och föroreningar som bevarats i kärnan ger ytterligare information. Kontinentalt damm, havssalter och utbrottsprodukter kan användas för att rekonstruera atmosfäriska och miljömässiga förhållanden; isens egenskaper hjälper till att urskilja variationer i temperatur och cirkulation. Det är integrationen av dessa indikatorer med växthusgaskoncentrationer som omvandlar en ispelare till en tidslinje för klimatsystemet.

Projektet har därför en starkt tvärvetenskaplig karaktär. forskning och utveckling Det omfattar glaciologi, paleoklimatologi, atmosfärkemi, modellering av glacialflöden, radargeofysik, precisionsmekanik och polarlogistik. Innan man ens analyserade den äldsta isen var det nödvändigt att förstå var man skulle leta efter den och bygga instrument som kunde nå den utan att kompromissa med dess vetenskapliga värde.

Det verkliga mysteriet ligger i övergången från 41 000 till 100 000 år.

Målet är inte bara att slå ett rekord i djup eller ålder. Om ungefär 1,2 miljoner för 700 000 år sedan jordens klimatsystem gick igenom den s.k. Mellanpleistocen-övergångenFöre den fasen följde växlingen mellan glaciala och interglaciala perioder huvudsakligen en periodicitet på ungefär 41.000 år; cyklar därefter nära 100.000 år.

Att förstå varför denna förändring inträffade är en av paleoklimatologins utmaningar. Variationer i jordens omloppsbana är avgörande för glaciationsförloppet, men förklarar inte ensamma den observerade omvandlingen helt och hållet. För att verifiera rollen av atmosfäriska växthusgaskoncentrationer, inlandsisar, hav och återkopplingsmekanismer behövs ett klimatarkiv som spänner över övergången med tillräcklig kontinuitet och upplösning.

Det är här den australiska morotens ålder blir avgörande. Den tidigare viktiga referensen tillEPICA Dome C gav en kontinuerlig serie på cirka 800 000 år. I januari 2025, det europeiska projektet Bortom EPICA:s äldsta is, som är verksamt vid Little Dome C, cirka 50 kilometer från den australiska platsen, har nått berggrunden på cirka 2 800 meters djup och inledande bedömningar har indikerat is som går tillbaka till minst 1,2 miljoner per år.

Det australiska programmet är inte en separat kapplöpning mot det europeiska. Teamen samarbetar kring vetenskapliga och logistiska aspekter, och tillgången till flera djupa kärnor möjliggör jämförelse och replikering av rekonstruktioner. Dome C norr Den valdes just för att nya tolkningar av radardata och framsteg inom modellering indikerar möjligheten att hitta en ännu äldre sekvens, potentiellt nära två miljoner år gammal.

Den vetenskapliga chefen för Million Year Ice Core Project, paleoklimatolog Joel Pedro, förklarade i början av djupborrningen att luftbubblor och spår av naturliga och antropogena föreningar möjliggör en särskilt detaljerad registrering av atmosfärens och klimatets utveckling. Efter att de första kärnorna återlämnats till Australien kopplade han direkt projektets mål till behovet av att förstå istidernas föränderliga periodicitet och att använda dessa data för att testa klimatmodeller.

Det tar år och tusentals kilometer att nå den uråldriga isen.

Den vetenskapliga svårigheten är oskiljaktig från den logistiska. Dome C North är inte en vanlig kuststation i Antarktis. För att nå den från Casey Station måste man korsa ungefär 1 200 kilometer istäckeUnder säsongen 2025-2026 anställde ett team på tio personer 17 dagar att resa 1 168 kilometer inåt landet med traktorer och slädar som transporterar bränsle, mat, anläggningar och utrustning.

Fältet omfattar ett borrskydd för cirka 27 meter lång och sju meter bred, konstruerad för att hålla i flera säsonger av arbete. En cirka sex meter djup dike har grävts ner i isen under konstruktionen. Redan några meter från ytan kan isens temperatur nå runt minus 55 grader Celsius, ett tillstånd som påverkar smörjmedel, material, elektronik, kablar, mekaniska toleranser och operatörsaktiviteter.

När kärnborrning går in i sin högsta produktivitetsfas kräver programmet vanligtvis sju eller åtta personer som arbetar två åtta till nio timmars skift dagligen. Det operativa målet som anges avAustraliens Antarktisprogram är att anlända till ungefär 150 meter morötter per veckaUnder en sex till åtta veckor lång säsong kan detta innebära mellan 900 och 1 200 meter och en total massa på mellan 6,5 och 8,5 ton is.

Dessa resultat förblir ett operativt mål och betyder inte att det slutliga djupet kan uppnås på en enda sommar. Kampanjerna påverkas av det korta säsongsfönstret, underhåll av borriggar, borrhålsförberedelser och behovet av att lagra och transportera varje segment korrekt. Programmet uppskattar den totala fyra till fem års borrning för att nå istäckets bas.

Platsen i sig är resultatet av en årelång urvalsprocess. Det första målet var Little Dome C, där radar och modellering indikerade möjligheten att återfinna cirka 1,4 miljoner år av historia. Nya analyser flyttade sedan fokus till cirka 45 kilometer sydväst, upp till Dome C North. Här når isen ovanför substratet cirka 3 100 meter och lagrens geometri verkar kompatibel med en mycket gammal, relativt ostörd sekvens.

Att hitta rätt plats är viktigt eftersom djup och ålder inte automatiskt sammanfaller. Nära berggrunden kan is deformeras, blandas eller påverkas av värme från underjorden. En mycket gammal men stratigrafiskt störd kärna skulle förlora en del av sin förmåga att återberätta händelser i kronologisk ordning. Modellerna som används för Dome C North indikerar dock möjligheten att bevara, i de djupare delarna, en bättre upplösning än 20 000 år per meter till och med närmar sig extrem ålder.

Is som är över en miljon år gammal har ännu inte nåtts

Huvudmålet har därför ännu inte uppnåtts. 400 meter borrade senast i februari 2026 De förlängde projektet till slutet av den senaste istiden, medan material äldre än en miljon år borde finnas under de sista hundra metrarna ovanför berggrunden. Operativa prognoser placerar den äldsta isen runt årstiderna. 2028-2029, om programmet fortskrider enligt schemat.

Inte ens en möjlig återhämtning av två miljoner år gammal is skulle automatiskt garantera en användbar klimatserie fram till det datumet. Maximal ålder, stratigrafisk kontinuitet och upplösning är olika egenskaper och kommer att behöva bestämmas genom analys. Den vetenskapligt mest försiktiga formuleringen är därför fortfarande den som antagits av projektet: Dome C North. kan innehålla is upp till cirka två miljoner år gammal, medan målet är att erhålla en kontinuerlig registrering som överstiger en miljon år och helst når minst 1,5 miljoner.

Arbetet kommer att fortsätta långt efter borrens sista rotation. Varje mätare som utvinns måste katalogiseras, transporteras med bibehållen kylkedja och fördelas mellan laboratorier och forskningsgrupper. Gas- och spårämnesmätningarna kommer sedan att jämföras med de från europeiska borrkärnor och med de modeller som används för att rekonstruera klimatmönstret från pleistocen.

På över 3 200 meters höjd bygger Million Year Ice Core Project samtidigt två infrastrukturer: ett borrhål över tre kilometer djupt ner i isen och en tidslinje över jordens atmosfär. De avgörande uppgifterna kommer bara att komma under de sista metrarna av borrningen, när bubblor som är inseglade i inlandsisen kommer att avslöja koncentrationen av växthusgaser före och under omvandlingen av glaciala cykler. Fram till dess kommer varje ny säsong att ge djup till kärnan och tid till det klimatarkiv som Australien försöker föra upp till ytan.

Antarktis miljonåriga iskärneprojekt fördjupar sig i en miljon år av klimathistoria

Här är tre insikter som kan intressera dig:

Isreservat i Antarktis för klimatminne
Innovativ schweizisk teknologi för att analysera den äldsta isen
Innovation vid fjärrfronten: Avlägsna baser i Antarktis