Millaista oli Caesarin, profeetta Muhammadin tai löytöretkeilijä Kolumbuksen hengittämä ilma? Vastaus näihin ja paljon varhaisempiakin aikoja koskeviin kysymyksiin löytyy Kööpenhaminassa sijaitsevasta valtavasta pakastimesta.
Englanniksi Ice Core Archive -nimellä tunnettuun paikkaan on talletettu pääosin Grönlannista kairattuja jäänäytteitä, jotka auttavat ymmärtämään ilmaston muutoksia jo ennen kuin ihminen alkoi vaikuttaa omaan elinympäristöönsä. Keskuksen pitkien hyllyrivien laatikoista löytyy näytteinä peräti 40 000 jääpötkylää.
Ne tekee ainutlaatuisiksi se, että näytteet eivät ole jäätynyttä vettä vaan jääksi tiivistynyttä lunta.
– Lumihiutaleiden välinen ilma on jäänyt vangiksi kupliksi, joissa oleva ilma on yhtä vanhaa kuin itse jää, kertoo keskusta vuodesta 1991 johtanut professori Jörgen Peder Steffensen Kööpenhaminan yliopiston Niels Bohr -instituutista.
Hän esittelee uutistoimisto AFP:lle jäänäytettä, jossa olevat ilmakuplat näkyvät jopa paljain silmin. Steffensenin mukaan kyseinen jää on muodostunut vuonna nolla ajanlaskumme alussa sataneesta lumesta.
– Joten tässä meillä on joulutavaraa, todellista joulun lunta, professori sanoo leveästi virnistäen.
Jopa 120 000 vuotta vanhoja
Jäänäytteitä varastoiva pakastuskeskus toimii kuten eräänlainen kirjasto. Sen "lukusali" on varattu jäänäytteiden tutkimiseen ja siellä lämpötila on "vain" 18 astetta miinuksella – eli huomattavasti vähemmän kuin jäänäytteiden varaston 30 pakkasasteessa.
Ensimmäiset näytteet tuotiin Tanskaan jo 1960-luvulla Grönlannissa sijainneesta salaisesta Yhdysvaltain sotilastukikohdasta, Camp Centurystä.
Tuoreimmat näytteet taas on kairattu viime kesänä, jolloin tutkijat porasivat peruskallioon saakka 2,6 kilometrin paksuisen jääpeitteen läpi. Tuolloin talteen saatiin 120 000 vuotta vanhoja näytteitä, jotka ovat siis peräisin viimeiseltä jääkausien väliseltä ajalta. Ilman lämpötila oli tuolloin Grönlannissa keskimäärin viisi celsiusastetta korkeampi kuin nykyisin.
– Maapallo on ollut ihan kevyesti lämpimämpi kuin nyt. Mutta se oli ennen ihmistä, Steffensen korostaa.
Hänen mukaansa jäänäytteistä toivotaan parempaa ymmärrystä sille, miten jään sulaminen ja toisaalta jäätikkövirrat vaikuttavat yhdessä merenpinnan kohoamiseen. Tavoitteena on parantaa sadan vuoden päähän yltävien ennusteiden virhemarginaali 15 senttimetriin nykyisestä melko leveästä 70 sentin haarukasta.
Näytteitä myös Etelämantereella
Jääkairausnäytteet ovat ainoa keino määritellä sitä, millainen ilmakehä maapallolla oli ennen ihmisen aiheuttamaa saastumista, ja sitä, miten hiilidioksidin, metaanin ja muiden kasvihuonekaasujen määrä on vaihdellut aikojen kuluessa.
– Voimme myös nähdä fossiilisten polttoaineiden käytön seuraukset modernina aikana, Steffensen lisää.
Kööpenhaminassa sijaitseva keskus ei ole suinkaan ainoa jääkairausnäytteiden varastoija. Ranskalais-italialainen Ice Memory Foundation on kerännyt jäänäytteitä 20 paikasta eri puolilta maailmaa ennen jäätiköiden katoamista.
Säätiön jäänäytteitä varastoivat lumiluolat sijaitsevat Etelämantereen ylängöllä Concordian tutkimusaseman yhteydessä. Syrjäinen sijainti on haaste, mutta muuten olosuhteet ovat mainiot: paikan keskilämpötila on –54 celsiusastetta ja kovimmillaan pakkasta voi olla enemmän kuin 80 astetta.
Säätiön johtaja Jerome Chappellaz vetoaakin tanskalaisiin, että nämä liittyisivät samaan porukkaan. Jääkairausnäytteiden säilyttäminen sähkövirrasta riippuvaisessa pakastustilassa kun on altis teknisille ongelmille.
– Heillä (tanskalaisilla) on aarre. Meidän on suojeltava sitä ja varmistettava mahdollisimman hyvin, että se pääsee osaksi yhteistä maailmanlaajuista perintöä, Chappellaz sanoo.
Hänen huolensa ei ole aivan turha: vuonna 2017 kanadalaisen Albertan yliopiston pakastimet rikkoutuivat, mikä altisti yli kymmenesosan arvokkaista jäänäytteistä liialliselle lämmölle.