Lonnie Thompson, Distinguished University Professor vid School of Earth Sciences vid Ohio State University, skär en iskärna hämtad från Guliya-isen i Kunlun-bergen i Tibet 2015. Kredit:Giuliano Bertagna, Byrd Polar and Climate Research Center.
Den äldsta iskärnan som någonsin borrats utanför polarområdena kan innehålla is som bildades under stenåldern – mer än 600, 000 år sedan, långt innan moderna människor dök upp.
Forskare från USA och Kina studerar nu kärnan - nästan lika länge som Empire State Building är hög - för att sammanställa en av de längsta rekorden någonsin av jordens klimathistoria.
Vad de hittat hittills ger dramatiska bevis på en ny och snabb temperaturökning på några av de högsta, världens kallaste bergstoppar.
Vid mötet i American Geophysical Union på torsdagen, 14 december, de rapporterar att det har skett en ihållande ökning av både temperatur och nederbörd i Tibets Kunlunberg under de senaste århundradena. Förändringen är mest märkbar på Guliya Ice Cap, där man borrade den senaste iskärnan. I denna region, medeltemperaturen har stigit 1,5 grader Celsius (2,7 grader Fahrenheit) under de senaste 50 åren och den genomsnittliga nederbörden har ökat med 2,1 tum per år under de senaste 25 åren.
Lonnie Thompson, Erkänd universitetsprofessor vid School of Earth Sciences vid Ohio State University och medledare för det internationella forskarteamet, sade att de nya uppgifterna ger stöd till datormodeller av förväntade klimatförändringar.
Ett gemensamt forskarlag från USA och Kina tog sig till Guliya Ice Cap i Tibet 2015. De drog en kärna från isen som var mer än 1, 000 fot lång, vars botten går tillbaka till mer än en halv miljon år sedan. Kredit:Giuliano Bertagna, Byrd Polar and Climate Research Center.
"Iskärnorna visar faktiskt att uppvärmningen sker, och har redan skadliga effekter på jordens sötvattenislager, " sa Thompson.
Jordens största utbud av sötvattensis utanför Arktis och Antarktis finns i Tibet – en plats som var förbjuden för amerikanska glaciologer fram till för 20 år sedan, när Ohio State's Byrd Polar and Climate Research Center (BPCRC) inledde ett samarbete med Kinas Institute of Tibetan Plateau Research. Där, Glaciologen Yao Tandong säkrade finansiering för en rad gemensamma expeditioner från den kinesiska vetenskapsakademin.
"Vattenproblemen som skapas av smältande is på den tredje polen, tillsammans med det från Arktis och Antarktis, har erkänts som viktiga bidragsgivare till höjningen av den globala havsnivån. Fortsatt uppvärmning i dessa regioner kommer att resultera i ännu mer issmältning med sannolikhet för katastrofala miljökonsekvenser, ", noterade Yao.
Namnet "tredje polen" syftar på höga bergsglaciärer som ligger på den tibetanska platån och i Himalaya, i Anderna i Sydamerika, på Kilimanjaro i Afrika, och i Papua, Indonesien - som alla har studerats av Ohio State forskarteam.
Av särskilt intresse för forskarna är en projektion från Intergovernmental Panel on Climate Change att framtida temperaturer på planeten kommer att stiga snabbare på höga höjder än de kommer att göra vid havsnivån. Uppvärmningen vid havsnivån förväntas nå 3 grader Celsius år 2100, och kanske det dubbla, eller 6 grader Celsius, vid de högsta bergstopparna på de låga breddgraderna.
2015, ett gemensamt forskarlag från USA och Kina tog sig till Guliya Ice Cap i Tibet, och fångade den äldsta iskärnan som någonsin borrats utanför Nord- och Sydpolen. Kärnan innehåller mer än en halv miljon år av jordens klimathistoria. Kredit:Giuliano Bertagna, Byrd Polar and Climate Research Center.
"De stabila isotopregistren som vi har erhållit från fem iskärnor som borrats över den tredje polen dokumenterar klimatförändringar under de senaste 1, 000 år, och bidra till en växande mängd bevis för att miljöförhållandena på den tredje polen, tillsammans med resten av världen, har förändrats avsevärt under det senaste århundradet, Thompson sa. "Allmänt, ju högre höjd, ju högre uppvärmningshastighet som äger rum."
Runt världen, hundratals miljoner människor är beroende av glaciärer på hög höjd för sin vattenförsörjning. Guliya Ice Cap är en av många tibetanska Plateau-iscacher som ger färskvatten till Central, Söder, och Sydostasien.
"Det finns över 46, 000 bergsglaciärer i den delen av världen, och de är vattenkällan för stora floder, " sa Thompson.
I september och oktober 2015, laget tog sig till Guliya och borrade genom inlandsisen tills de träffade berggrunden. De återfann fem iskärnor, varav en är mer än 1, 000 fot lång.
Kärnorna är sammansatta av komprimerade lager av snö och is som lagt sig på de västra Kunlunbergen år efter år. I varje lager, isen fångade kemikalier från luften och nederbörd under våta och torra årstider. I dag, forskare analyserar kemin i de olika lagren för att mäta historiska förändringar i klimatet.
Baserat på datering av radioaktiva grundämnen uppmätt av forskare vid det schweiziska forskningscentret ETH Zürich, isen vid basen av kärnan kan vara minst 600, 000 år gammal.
Den äldsta iskärnan som borrades på norra halvklotet hittades på Grönland 2004 av North Greenland Ice Core Project och daterades till ungefär 120, 000 år, medan det äldsta kontinuerliga iskärnrekordet som hittills återvunnits på jorden är från Antarktis, och sträcker sig tillbaka 800, 000.
Under de närmaste månaderna, de amerikanska och kinesiska forskarlagen kommer att analysera kärnans kemi i detalj. De kommer att leta efter bevis på temperaturförändringar orsakade av havscirkulationsmönster i både Nordatlanten och tropiska Stilla havet, som driver nederbörd i Tibet såväl som de indiska monsunerna. Till exempel, en viktig drivkraft bakom globala temperaturer, El Niño, lämnar sitt kemiska spår i snön som faller på tropiska glaciärer.
I sista hand, forskare hoppas att arbetet kommer att avslöja kopplingarna som finns mellan isförlust i tropiska bergsglaciärer och klimatprocesser på andra håll på planeten. Thompson, Yao, och den tyske ekologen Volker Mosbrugger är medordförande för ett miljöprogram för tredje polen för att fokusera på grundläggande vetenskap och policyrelevanta frågor.
"Ju mer vi studerar de olika komponenterna i miljön på den tredje polen, ju bättre förstår vi klimatförändringarna och dess kopplingar mellan jordens tre polarområden, " sa Yao.