Lonnie Thompson och Ellen Mosley-Thompson vid Ohio State University har studerat iskärnor från hela världen i över 30 år. De samlar, lagra och studera iskärnor för att förstå historien om jordens klimat och bevara dem för framtida forskare. I denna intervju, de förklarar hur iskärnor bevarar bevis på sällsynta men slagkraftiga förändringar i jordens historia, ofta kallade "svarta svan"-händelser, samt mindre miljöförändringar och varför det är nödvändigt att bevara iskärnorna och de glaciärer de kommer ifrån.

Hur hjälper iskärnor till att förstå det förflutna?

Iskärnor är kolumner av is som borras genom glaciärer som är mycket mångsidiga och detaljerade registrerare av jordens klimat och miljö som täcker hundratals till många tusen år.

De lagrar allt som finns i atmosfären, såsom atmosfäriska gaser, pollen, mikrober, utsläpp från vulkanutbrott, damm och salter som bärs av dammstormar från öknar och saltlägenheter, jordbruks- och betesmarker. De kan till och med registrera havssprej tillsammans med föroreningar från mänskliga aktiviteter som bly, kvicksilver och radioaktiva nuklider från termonukleära bombtester.

Is bevarar också register över tidigare temperaturer i den förändrade isotopsammansättningen av vatten, och ger historier om snöfall av tjockleken av is som har bildats varje år.

Hur kan studier av iskärnor hjälpa till att lära sig om historiska händelser?

Iskärnor ger oberoende historier om tidigare klimat- och miljöförändringar som ofta kan jämföras med skrivna och arkeologiska uppteckningar av mänsklig historia. Detta gäller särskilt på de lägre breddgraderna där tidigare kulturer steg och föll. Till exempel, iskärnor från inlandsisen Quelccaya i södra peruanska Anderna ger nästan 2, 000 år för år historia av tropiskt klimat som har hjälpt antropologer att studera hur temperaturförändringar, och årliga nederbörds- och torkamönster spårade uppgången och fallet för forntida andinska civilisationer. Till exempel, en stor torka, registreras av nederbörd (snöfall) och dammrekord i Quelccayas kärnor, kan ha spelat en roll i Tiwanaku-civilisationens undergång runt år 1000.

Plötsliga globala händelser och "svarta svanar, "eller sällsynta men effektfulla händelser, har observerats med hjälp av paleoklimatinformation från iskärnor från tropiska berg på hög höjd. Till exempel, bevis på den så kallade "östindiska torkan" i slutet av 1700-talet märktes i iskärnor från både de peruanska Anderna och Himalaya. Denna torka var delvis ansvarig för miljoner dödsfall i Indien. Detta var en tid då flera på varandra följande El Niños inträffade och var kopplade till misslyckandet med monsunregnen och minskande nederbörd i delar av det tropiska Sydamerika. Allvarliga torkar dokumenterades också i Egypten, Java, Australien, Mexiko och Karibien. Stora sociala omvälvningar, inklusive fyra inbördeskrig, inträffade runt om i världen.

Längre tillbaka i tiden, flera tropiska iskärnor innehåller bevis på en stor världsomspännande torka omkring 4, 200 år sedan. Detta inträffade under det akkadiska rikets snabba nedgång i Mesopotamien, Harappan-civilisationen i Indusdalen, det så kallade Gamla kungariket i Egypten och Longshan-kulturen i östra Kina.

Vilken typ av bevis skulle den nuvarande pandemin lämna i isen?

Vissa iskärnor visar att det under mitten av 1300-talet fanns mindre bly i atmosfären, möjligen relaterat till den kraftiga nedgången i gruv- och smältverksverksamhet. Detta sammanföll med uppkomsten av pesten känd som "Svartedöden" i Europa och Asien. Denna minskning av mänsklig industriell aktivitet är analog med vad som händer nu under den nuvarande covid-19-pandemin. Över hela världen reser människor mindre, vilket leder till minskade utsläpp av koldioxid, kvävedioxid och svaveldioxid till atmosfären. Framtida glaciologer kommer sannolikt att se minskningar av dessa gaser och deras kemiska derivat i iskärnor.

När glaciärer runt om i världen drar sig tillbaka på grund av klimatförändringar, hur kommer det att påverka vår förmåga att studera det förflutna?

Iskärnor som lagras i frysanläggningar blir oerhört viktiga för framtida forskning eftersom dessa unika arkiv från vårt förflutna smälter bort på vår värmande jord. Världens is smälter i en accelererande takt och denna issmältning har redan lett till den stora krympningen eller förlusten av de mindre och mycket känsliga bergsglaciärerna i tropikerna som några glaciärer på Kilimanjaro och praktiskt taget alla glaciärer i Papua, Indonesien (Nya Guinea), där snart all is sannolikt kommer att försvinna.

Vilka är de möjliga effekterna av vikande glaciärer i de områden som du studerar?

När bergsglaciärer försvinner och bäckarna och floderna som uppstår från dem påverkas, närliggande samhällen, och i mindre utsträckning samhällen längre nedströms, möta de största ekonomiska och samhälleliga konsekvenserna, inklusive störningar i jordbruket, vattenkraftproduktion, städernas vattenförsörjning och turism. På många platser som Anderna och Himalaya, glaciärer har djupa historiska, kulturell, och till och med andlig mening för de människor som lever i deras skuggor.

Till exempel, sedan våra första studier av inlandsisen Quelccaya i södra Peru 1974, vi har interagerat med människor i de lokala samhällena strax västerut. Sedan mitten av 1970-talet, Quelccaya har förlorat nästan 40 % av sin yta. Under torrperioden, många av gräsmarkerna som matar hjordarna av alpackor, lamor och får av folket i Phinaya, ett lokalt semi-nomadiskt pastoralistsamhälle, kan bevattnas endast med vattnet som rinner från inlandsisen och andra glacierade toppar som är en del av deras territoriella domän.

Quelccaya anses också vara en mycket viktig apu, eller heligt berg, lokal gudom, och förfader. Vi mötte liknande övertygelser i Bolivia och i Papua, Indonesien (Nya Guinea).

Smältningen av bergsglaciärer utgör också en fara för lokala samhällen. Smältande is bildar nya sjöar längs glaciärkanterna, och vattnet hålls tillbaka av naturliga dammar som ofta misslyckas. Till exempel, vi har kartlagt tillbakadragandet av Quelccayas Qori Kalis utloppsglaciär sedan 1978. En sjö började bildas i denna dal 1991 och växte till att täcka 84 hektar och vara 200 fot djup. I mars 2006 en lavin från inlandsisen föll i sjön, vilket gör att sjön toppar morändammen och dränker betande alpacka längs utloppsbäcken.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.