I guldgruvor nära Fairbanks, Alaska, forskare jagar något dyrbart – och det är inte metall.

De söker igenom lager av forntida sediment efter ledtrådar om hur regionens klimat förändrades under perioder av förhistorisk global uppvärmning. Bevisen finns i själva smutsen, som innehåller kemiska föreningar som kan avslöja information om huruvida regionen blev blötare eller torrare i takt med att temperaturen skiftade i forna tider.

Det pågående projektet, finansieras av ett bidrag från National Geographic Society, kan hjälpa forskare och beslutsfattare att förstå hur Alaska kan reagera under kommande år när planeten värms upp igen.

Det är ett brådskande ämne att studera, eftersom staten redan känner av effekterna av klimatförändringarna.

Enligt 2014 års nationella klimatbedömning, Alaska har, i genomsnitt, värmts upp mycket snabbare än resten av USA under de senaste decennierna. Rapporten visar att glaciärer smälter, Riskerna för skogsbränder ökar och det lokala fisket är känsligt för förändringar i havstemperaturen.

"Alaska upplever snabba klimatförändringar just nu, säger Elizabeth Thomas, Ph.D., geologen vid University at Buffalo som leder studien. "Genom att studera hur klimatet i denna region betedde sig i riktigt varma perioder förr, vi kan göra bättre förutsägelser om framtiden."

"En annan anledning till att det här är en intressant plats att studera är att regioner på höga breddgrader är en källa till klimatförändringar. När de värms upp, glaciärer och inlandsisar smälter, och det påverkar människor runt om i världen eftersom det kan orsaka höjning av havsnivån, säger Thomas, en biträdande professor i geologi vid UB College of Arts and Sciences.

Studerar väggarna i mänskligt skapade kanjoner

Området där Thomas arbetar ligger väster om Fairbanks, strax söder om polcirkeln.

Den här sommaren, hon reste dit med ett team som inkluderade Britta Jensen, Ph.D., biträdande professor i jord- och atmosfärsvetenskap vid University of Alberta; Kayla Hollister, en UB geologi magisterstudent; och Nathan Polard-Yopek, en magisterstudent vid University of Alberta i jord- och atmosfärvetenskap.

Gruvorna där forskarna samlar in prover är gruvor där gamla bäckar en gång rann, lämnar efter sig fyndigheter av grus som innehåller guld. I dag, dessa grus är begravda under hundratals meter av vindblåst silt – avlagringar som kallas löss – som har sitt ursprung i närliggande berg när glaciärer krossar sten till damm.

För att komma till den ädla metallen, gruvarbetare måste hugga djupa diken i landskapet. Väggarna i dessa kanjoner fungerar som ett rekord av förhistorisk tid. De håller lager på lager av löss i vackra jordtoner - mjuka gråa, sandiga gula, variationer av ockra – som forskare kan datera och analysera för att lära sig om regionens klimathistoria.

"Det har funnits samarbete mellan gruvarbetare och klimatforskare i decennier, " säger Thomas. "Gruvarbetarna gräver ut dessa jättehögar av silt, vilket betyder att vi inte behöver göra det själva. De var glada att få vara värdar för oss. För dem, sedimentet är bara något de hela tiden rör sig runt, så när vi frågade om vi kunde titta på väggarna i dessa gruvor, de skulle säga upphetsat, "Bryr du om vår smuts?"

Tolka kemiska ledtrådar i smuts

Sediment från gruvorna innehåller alla möjliga fascinerande reliker, som resterna av forntida träd och de gigantiska benen av sedan länge döda mammutar (Hollister fick krama en).

Men det är egentligen smutsen som är av intresse för forskarna.

Under de senaste flera miljoner åren, cykliska klimatmönster drivna av förändringar i jordens omloppsbana fick glaciärer i Alaskas berg att växa och krympa.

När glaciärerna var stora, löss avsattes snabbt i tjocka lager i närheten. Men när klimatet värmdes och glaciärerna krympte, skogar växte på toppen av löss. Dessa områden skulle täckas av damm igen i kallare tider, och så vidare. I dag, det som finns kvar av de gamla skogarna är lager av rotade träd, bitar av mossa, och rik, mörk jord — allt finns fortfarande i gruvornas väggar.

Under sommarresan till Alaska, forskargruppen mätte noggrant upp delar av sediment och tog bort dem för studier.

Jensens labb kommer att datera prover av vulkanisk aska som är begravd i löss, som ger en uppfattning om hur gamla olika sedimentavsnitt är. Under tiden, Thomas och hennes team kommer att analysera olika föreningar i sedimentet för att lära sig om regionens förhistoriska klimat.

Ett material som forskarna kommer att undersöka:Kemikalier som kallas glyceroldialkylglyceroltetraetrar (GDGTs), som är inbäddade i löss. GDGTs, produceras av bakterier, kan användas för att rekonstruera förhistoriska temperaturtrender. I en separat analys, forskarna kommer att undersöka resterna av gamla bladvaxer, finns även i sedimentet. Den kemiska sammansättningen av dessa föreningar kan belysa hur regionens effektiva fukt – påverkad av luftfuktighet och nederbördsnivåer – fluktuerade över tiden.

Studien kommer att täcka olika varma intervall som har inträffat under Pleistocen, som började för cirka 2,6 miljoner år sedan och slutade cirka 12, 000 år sedan.