Külma sõja projekt, mis tõmbas kliimamuutusi jääst


1961. aastal – aasta enne, kui ta sai CBS News'i ankuriks – külastas Walter Cronkite Grenlandi jäälehe ebatavalist sõjalist ühendit Camp Century. Lume ja jää alla nikerdatud Camp Century'l oli peamine tänav ja 250-le sõdurile ja teadlastele ette nähtud korpuse korpus, mis kõik olid varustatud tuumareaktoriga. Sinna jõudmiseks kannatas Cronkite jäälehe servast mitmetahulist vedu "wanigan" – kuumutatud, isoleeritud haagisega, mis on ühendatud massiivse Caterpillar traktoriga, mis sõidab aeglase jalutuskäigu kiirusega.

Cronkite televisiooniraport oli laiaulatuslik baasi skaalal ja hirmuäratavusel – seal olid messikojad, kirik ja isegi juuksuri lõikamise teenused juuksuri nimega Jordon. Kui Cronkite küsis Camp Century juhtivametnikult Tom Evansilt oma eesmärkide kohta, ründas Evans kolm: „Esimene on katsetada paljude paljulubavate polaarsete konstruktsioonide kontseptsioone. Ja teine ​​on selle uue tuumajaama tõeliselt praktiline välikatse. Lõpuks ehitame Camp Century'd, et pakkuda hea baasi siin Gröönimaa sisemuses, kus teadlased saavad jätkata oma teadus- ja arendustegevust. ”

Väljavõte Jää maailma lõpus: eepiline teekond Gröönimaa maetud minevikku ja meie ohtlikku tulevikku, Jon Gertner. Osta Amazonalt.

Juhuslik maja

Kui Evans Cronkite'ga rääkis, olid mõned Century juures töötavad teadlased ja sõdurid teadlikud, et tema vastus ei olnud täiesti otsene. Laagris oli veel üks projekt, mida Evans ei arutanud. Jääkaevude all umbes veerand miili kaugusel pealaagrist asus sõjaväe korpuse insener salaja rööbasteele salajasi massiivseid triikraudasid – tuhandeid kilo toormetalli, mis oli mõeldud keskmise vahemikuga ballistilise raketi kaalule lähendamiseks.

Palju aastakümneid hiljem, ammu pärast Camp Century loobumist, ilmneb, et USA sõjavägi tegi ettepaneku nimetada Iceworm süsteemi: tuumarelva, mis koosneb 600 ballistiliste rakettide kohta, mis on koolitatud Nõukogude Liidu poole ja mida pidevalt edasi liigutaks. Gröönimaa jäälehe all. Icewormit ei ehitatud kunagi. Sõjavägi mõistis peagi, et Camp Century oli hukule määratud. Parimal juhul kestaks see kümme aastat, nad tunnistasid, millisel hetkel suruks lumekoormus katusele alla, suruks seinad kokku ja hävitab selle.

Camp Century oli suurepärane näide külma sõja paranoiast ja ekstsentrilisusest: ebatõenäoline eelpost, mis oli kallis ehitada, raske hooldada ja ebameeldiv elada. Iroonia oli see, et Camp Century oli ka inspireeritud ja ajaloolise inseneri eksperimendi koht. See juhtus lihtsalt, et USA armee ei hoolinud sellest palju. Tegelikult ei oleks Camp Century-s läbiviidava teadusprojekti tähtsus aastakümneid tõeliselt mõistetav.

See oli seal, kus asus koobas, mis asus kümneid jalga lume ja jää pinnast, täiustama uut meetodit, mis võimaldaks neil lugeda Maa ajalugu. Väike hulk glaciologe oli juba aru saanud, et jääleht sisaldas tõenäoliselt kaua aega kestnud sündmuste ja temperatuuride külmutatud arhiivi – et see oli krüpteeritud mõnes veel kodeerimata viisil koos koodiga minevikule.

See kood lukustati jääle tuhandeid aastaid langenud lumekristallide vahele. Töötingimuseks oli see, et jääle puurides võis tõmmata proovi – jääsilindrit, mis sai tuntuks tuumana – ja kasutage minevikust saladuste avamiseks laboratoorseid vahendeid. Mida sügavam sa puurisid, seda kaugemal sa aja jooksul tagasi läksid.

„Armee andis meile võimaluse nendega vabastada,” meenutab Chet Langway, geoloog, kes oli vastutav Camp Century jääsüdamike kataloogimise ja analüüsimise eest. Ja kuna armee säilitas välimuse, et laager oli pigem teaduslikuks uurimistööks kui tuumarakettide uurimiseks, tervitasid Camp Century ametnikud võimalust näidata külastajatele, mida puurijad olid. Cronkite külastas puurimisprojekti varasemaid etappe. "Me olime omamoodi kaas, kui sa tahad," ütleb Langway, kuigi tema meeskonna eesmärk – aluspõhja juurde pääseda – oli sügavalt tõsine.

Peamine Camp Century katse oli mõnikord ärritav ja mõnikord ärritatav endine professor Henri Bader. Alates 1950. aastate keskpaigast oli Bader töötanud peatuurina armee korpuse lumel, jääl ja permafrostil asuval uurimisasutusel, mida tuntakse SIPRE nime all. Nagu Camp Century, oli see väike organisatsioon külma sõja tulemus.

Uues maailma järjekorras, kus Ameerika Ühendriigid olid Nõukogude Liiduga konkureerinud, moodustas kahe ülivõimu eraldav geograafiline piirkond maailma ülaosas suure külmutatud tühermaale. SIPRE loodi selleks, et aidata armeed oma vägede juhtimisel nende külmutatud jäätmetes – uurida lume ja jää omadusi nii, et kaugele põhja asuvad mehed ja naised saaksid paremini võidelda, paremini liikuda, paremini töötada.

Keskmise kõrgusega mees, kellel on kitse ja hõrenemine, kammitud juuksed, Bader suitsetas tugevalt ja kandis end hirmutava õhuga, mis piiras imperatiivsust. Ta oli geenius, et segada sõjaväe praktilisi vajadusi oma uudishimu ja eesmärkidega. Baderile lubas kihiline jääleht jäädvustada aasta-aastalt kliima- ja atmosfääri ajalugu, mis tähendab, et kui saaks välja selgitada, kuidas nendes kihtides täpset temperatuuri lugeda, leitakse (nagu Bader seda tegi) „a aardelaegas."

Samavõrd oluline on ka kihid: kõik Maa atmosfääris oli hoiule pandud lumi, mis muutus jääks. Teoreetiliselt tähendas see, et jääsüdamik sügavale jäälehe juurde sisaldaks märguandeid, näiteks tööstusrevolutsiooni algusest, ning sisaldaks tõendeid selle kohta, kuidas atmosfääri gaasid ja reostus aja jooksul intensiivistusid.

Jää südamik võib sisaldada ka tuhka, mis tekitasid maa pärast Krakatoa vulkaanilist plahvatust Indoneesias (1883) või võib-olla isegi Vesuvius Pompeii lähedal (79 AD). Ja otsustades, kui paks on Gröönimaa jää keskel, võib see rekord minna palju kaugemale.

Veelgi enam, jäälehe lõksus olid õhumullid. 1940. aastate lõpus ja 1950. aastate alguses töötas Bader mullides mõnedes Alaska linnas puuritud varajastes jääsüdamikutes. "Ta nägi, et mullid olid surve all," meenutab tema SIPRE kolleeg Carl Benson. „Nüüd salvestab mull atmosfääri ajal, mil mull on suletud. Teisisõnu, need väikesed mullid jääl on ajaloos, milline oli kliima ajal. Ta teadis seda. Me teadsime seda, kuid see oli küsimus: Kuidas seda mõõta?

Bader ei oodanud vastuseid kiiresti. Kuid ta nägi, et see, mida ta nimetas “sügavateks südamikeks” jäälehe põhjal, oleks esimene samm nende saladuste vabastamiseks. 1961. ja 1962. aastal tegid puurimisgrupp mõningaid katsetulemusi, mille tulemused olid erinevad. Püüdlused alustada ülevalt alla hakkasid tõsiselt 1963. aasta oktoobris. Bader hindas, et kaugus oli umbes miil. Ta ootas, et puurimeeskond jõuaks nelja kuu jooksul aluspõhja lähedale.

Puurplatvormid seda on kohandatud, et taastada jääsüdamikud on fantastiliselt keerulised võistlused. Nõuetekohaseks töötamiseks peavad need masinad minema või kaks korda kitsas avas, kaevates jäänud tolli. Selle protsessi käigus tuleb tuumast, mis on haaratud, katkenud ja vintsiga tõmmatud, ohutult välja tõmmata südamiku pikkus – 3–10 jala pikkune jääs. Siis peab külvik tagasi minema ja süvendama. Camp Century puurimise jaoks tegi Henri Bader ettepaneku luua uut tüüpi puur, mis kasutaks õõnsat teravust "termilist" naturaati – kuuma metallrõngast, mis sulas jääd maha ja tootis pika jääsüdamiku silindreid. .

Jää hoidmine ranges järjekorras oleks sama oluline kui hea külvik. Kui meeskond kaotas jälje sellest, millises järjekorras südamikud jääst välja tulid, võivad teadlased kliimamuutuse jälgimise kaotada ja ohustada nende kogu katset. Sel põhjusel, enamikus suvepäevadel 1960. aastate alguses, olid Camp Century'i puurkaevu pinnale jõudnud südamikud pakitud ja logitud hoolikalt ning neid säilitati kartongitorudesse seina külge.

Kuid enne kui nad ära panid, vaatab Chet Langway tavaliselt neid kergelt lauale. Pinnale lähemal olevad südamikud näitasid hooajalisi triipe ja mõnikord külmutatud tolmu taskuid, mis viitasid iidse vulkaanipurse või tolmu tormile. Aga kui külvik oli allapoole jõudnud, olid südamikud vähem ilmselt märgistatud aastakihiga.

Veelgi enam, Langway nägi, et mõned südamikud tulid pinnale uduseks ja mullidega, mis sarnanevad külmutatud piima silindritega, samas kui sügavam jää selgus nagu klaas – vaid paar nädalat hiljem uduseks muutunud, kui gaasid, mis olid sügava surve all olnud sügaval jäälehe sisse koondunud mullid. Mõned hägused, kihisevad jääd võivad olla nii habras kui kristallvarras. Minutit pärast seda, kui see on puurimissüdamikust välja võetud, nägi Langway seda lõhenemist ja kuulis, et see lõheneb, kui õhk on "lõdvestunud", reageerides pinna muutustele.

Herb Ueda oli tavaliselt igapäevase puurimistööde eest vastutav tehnik. Ta sõidab tavaliselt Camp Centuryni iga aasta aprillis ja viibib kuni septembrini. Omaenda hinnangul oli tema perekond räpane. Ta kasvas üles Loodeosas ja töötas sageli vanemate kõrval viljapuuaedades ja viljapuuaedades. Pärast rünnakut Pearl Harborile 1941. aasta detsembris sundisid Ameerika valitsus valitsema Ueda ja tema perekond liikuma Tacoma, Washingtoni piirkonnast Idahosse, Jaapani-ameeriklaste interventsioonilaagrisse. Kolme aasta jooksul elas tema pere selles, mis oli sisuliselt koonduslaagris, mis oli rõngastatud traadiga ja millel oli umbes 9000 muud Jaapani-ameeriklased.

Ueda lõpetas siiski keskkooli, sai valmis ja teenis USA armees. Hiljem töötas ta Illinoisi Ülikoolis masinaehituse erialal. Ta oli 29-aastane ja alustas tööd Chicagos, kus töökohtade intervjueerimise käigus sai ta "lumest ja jäälaborist." See oli SIPRE. Järgmisel suvel lendas Ueda Gröönimaale ja õppis, kuidas puurida jääd.

Ueda oli palju vähem keskendunud sellele, mida südamikud võiksid Maa ajaloo kohta öelda, kui seda, kuidas neid jäälehe kaudu välja viia. Varsti teadis ta igat puurimisseadmega seotud probleemi ja probleemi. See oli aeglane ja raske töö, ja Ueda oli üha enam pettunud termiline drill. Keskmiselt sulas see jäälehe kaudu ainult umbes 1 tolli minutis.

1964. aastal avastasid mitmed armee korpuse insenerid Oklahoma külastades vana õlivahendi. "Nad leidsid selle hüljatuna, mõnes maapiirkonnas," meenutas Ueda. „Omanik pakkus seda müüa meile $ 10 000 eest, nii et me ostsime selle ja muutsime seda jääseks töötamiseks.” See “elektrod” saadeti 1965. aasta kevadel õhu kaudu Camp Century'le.

See oli ebaühtlane masin – 83 jalga pikk ja kaalus 2650 naela, va puurtoru ja 8000 jalga paks kaablit, mis andis puuri stabiilsuse ja võimsuse. Otsas oli elektrodil õõnsad, ümmargused lõiketerad, mis olid täis teemantidega pöörlemist kiirusega 225 pööret minutis. "Me saime selle külvikuga 20 meetri pikkuseid südamikke," meenutab Ueda 1965. aasta suvest. “Ja nii saate nii palju sügavust katta. Headel päevadel võime teha rohkem kui 100 jalga. "

Puurimismehhanism eemaldas hoolikalt jää jäägid. Mida sügavamalt see edasi läks, siis see aeg läks. Tuumaproovide sektsioonid ekstraheeriti ja märgistati hilisemaks analüüsiks.

Herb Ueda

Nüüd Ueda liikus kiiresti. See oli natuke vajalikku julgustust, sest suve lõpuks hakkas Camp Century tema ümber kokkuvarisema. Kaevikute sees oli soojust hoonetest, inimestest ja masinatest pehmendanud ja destabiliseerinud põrandad ja seinad. Peamine tänav – laia kaevik, mis jooksis läbi laagri keskme, oli vooderdatud sellega, mida Langway meenutab kui räpast valget naerupuitu.

Samal ajal kukkus 40 meetri kõrgusele pinnale langev lumi üles ja lükkas laed alla. Camp Century's elamiseks oli elanikel alati vaja oma hirmu katastroofilise kokkuvarisemise eest hallata. Aga asjad halvenesid. Kuni 50 meest olid tööl ja nende ülesandeks oli laagri elujõulisuse säilitamiseks seinad ja laed – tavaliselt kettsaedega – raseerimine ja korrastamine. See oli kaotav lahing.

1966. aasta hiliskevadel läks meeskond tagasi Trench 12-sse ja käivitas elektrikuuri. Nende südametööd olid endiselt samad: lõigatud, haardunud, katkendlik; tõmmake südamik püüdmiseks ja analüüsiks üles; korrake. 4. juulil 1966 tabasid nad aluspõhja 4650 jalga. Foto on olemas päevast, mil Ueda jõudis allapoole: kandes armee väsimust ja isoleeritud mütsi, seisab ta pika jää- ja kivikilvi kõrval, mis on puurvarrest kinni vaadatud vaatluseks. Ta näeb üsna üllatunud ja kergendust. Hiljem meenutas Ueda, et see oli tema karjääri kõige rahuldavam minut. Sinna jõudmiseks kulus kuus aastat.

Selleks, et tähistada saavutust, võtsid mõned sajandi mehed väikese jääkiibi tuumast, mis oli umbes Kristuse sünni ajaks ja röstis selle sündmuse, asetades selle klaasi Drambuie'le.

1966. aasta suvel tähistati Camp Century viimast hooaja sõjaväebaasina. Tuumareaktor liigutatakse lõpuks osariiki, kuid see võeti kõigepealt tagasi Thule sõjaväebaasi, 140 miili kaugusel, Camp Century wanigans, traktorid ja veoautod. Aga peaaegu kõik muu jäi Camp Century kraavidesse: kokkupandavad kohvikud, mis toimisid dorms ja messisaalidena, lauadena, toolidena, valamute, madratsite, punkritena, pissuaaridena, piljardilauana. Laagri jäätmed – inimeste reovesi, diislikütus, toksilised kemikaalid nagu PCBd ja reaktori radioaktiivne jahutusvedelik jäeti samuti maha.

Töötav eeldus oli, et kõik varsti lõhub kõik, kui lumi üleküllus koormab. Ja pärast seda lukustatakse see jäälehe igavesti.

Chet Langway, teadlane, lahkus Camp Centuryst rohkem kui tuhande jääsüdamikuga. Aja jooksul oleksid nad ainuke asi, mis väärib väärtust, mis tulenes sõjaväe kummalisest Camp Century eksperimendist. Ta kasutas sõjaväetranspordi lennukeid, et saata jääd Hannoveri, New Hampshire'i lähedal asuvasse sügavkülmikusse, kus ta nüüd töötas.

Langway läks üle maailma, otsides abi Camp Century südamike jälgede ja tõendusmaterjalide tõlgendamisel. Üks tema võimalikest teaduspartneritest oli juba Gröönimaal tehtud tööga lummatud. 1964. aastal külastas Taani teadlane, nimega Willi Dansgaard, Camp Century koos mõnede kolleegidega Kopenhaagenist, et viia läbi jääkeele keemiatöö. Dansgaard ei teinud kunagi oma reisi ajal puurkaevu. Samuti ei saanud ta sel ajal Langway või Herb Ueda kohtumist. Ühe laagri sõjaväelased teavitasid teda, et tal ei olnud õigust jälgida katse.

Aga lihtsalt kuuldes sellest teravdas tema kinnisideed oma potentsiaaliga. Oma päevikus kirjutas Dansgaard: „Mis häbi … Mida ameeriklased jääsüdamikuga teevad, pole teada.” Hiljem, tagasi Taanis, uurides jällegi puurimiskatset, jõudis ta järeldusele, et Camp Century jää „oleks teaduslik kullakaevandus kõigile, kes sellele juurdepääsu said. ”

1966. aastal, kui ta kuulis tuumiku valmimisest, kirjutas ta Chet Langway'le kirja ja tegi ettepaneku jääd analüüsida. Üks Dansgaardi õpilastest ütleks hiljem: „See kiri on jääkliima uuringute sünnitunnistus.”

Jää-teadlased on südame detektiivid. Dansgaard oli selleks ajaks üks hapniku isotoopide mõõtmise pioneeridest. Need on looduslikult esinevad variatsioonid, mis peegeldavad, kas hapnikuaatomil on oma tuumas kuus või kaheksa neutronit. Erinevusi väljendatakse raskemate ja harvemate isotoobide veeproovi levimuse võrdlemisel (18O) kergema ja tavalisema isotoobiga (16O).

Dansgaard alustas seda tööd 1952. aastal, kui ta kogus oma õue vihmavee õlle pudeli ja lehtri abil. Seejärel hakkas ta aru saama, et sooja ilmaga tormid tekitavad niiskust, mille protsent on suurem kui raske. 18O kui külma ilmaga tormid. Ta tegi veel ühe hüppe ja jõudis peagi järeldusele, et pilve temperatuur määrab 18O lumel või vihmal, mida ta toodab. Sisuliselt:

Kõrgem temperatuur = kõrgem kontsentratsioon 18O H-s2O

Madalam temperatuur = madalam kontsentratsioon 18O H-s2O

Dansgaard arvas, et see võimaldas siduda hapniku meik vanas jää vees kliima. Teisisõnu, kui tal oleks sügava jää südamiku proov, mille kuupäev võib olla ligikaudne, võib ta tõenäoliselt mõõta kontsentratsiooni. 18O jääl. Siis ta vaatas tulemusi ja nägi pinnaõhu temperatuuri päeval, mil lumehelbed langesid, isegi kui see oli 10 000 või 15 000 aastat tagasi.

Tööriist, mida ta varem kasutas, oli tuntud kui massispektromeeter. Dansgaard valmistas jääga proovi, töödeldes seda süsinikdioksiidiga suletud anumas ja seejärel söötes osa segust väikese vaakumkambrisse. Instrument – massispektr, nagu nad seda laboris kutsusid – pommitasid proovi elektriga, et laadida oma hapniku molekule; Kui laeng on täidetud, siis võib proovi eraldada raskemateks ja kergemateks komponentideks, läbides selle magnetvälja kaudu.

Füüsika oli keeruline, kuid tulemus oli lihtne: masinas võib jääproovist pärit raske ja kerge hapniku isotoope tuvastada ja nende kontsentratsioone mõõta.

"Ma pakkusin kogu jää südamiku mõõtmist ülevalt alla," meenutas Dansgaard oma 1966. aasta pakkumist Langwayle ja Langway nõustus. Dansgaard ja mitmed sidusettevõtted lendasid Kopenhaagenist New Hampshire'i. Mehed lõid 7500 näidist Camp Century jää südamikust ja viisid need tagasi Taanisse, kus Dansgaardil oli tehnikud, kes töötasid oma massispektris pikki tunde.

Sellest suurest jääjooksust sõnastas ta oma esimese uuringu. 17. oktoobril 1969 avaldasid Dansgaardi meeskond ja Langway tulemused ajakirjas Teaduspealkirjaga „Üks tuhandeid sajandeid kliimamuutused Camp Century'lt Gröönimaa jäälehtedes”. Dansgaard lõi graafiku, mis jälgib hapniku isotoope – ja tegelikult ka kliimat – umbes 100 000 aastat.

Langway meenutab: „Kui Willi seda tegi, šokeeris ta maailma. Kuna üks raskemaid asju on mineviku temperatuur. Kuidas sa seda teavet saada? Te ei saa seda süsinikuallikate kividega. See ei tööta. Aga see võib jääga jäävate gaasidega, kui sul on oma vanuses silt. ”

In Teadus artikkel, Dansgaard kirjutas: „Tundub, et jää-tuuma andmed annavad palju suurema ja otsesema klimatoloogilise detaili kui ükski senine teadaolev meetod.” Siiski oli talle selge, et tema uuring ei olnud täiuslik. Paljusid jää südamiku osi oli raske lugeda ja tundus olevat nii, et kaootilised temperatuuri muutused iseloomustasid Maa kliimat erinevates punktides perioodi vältel, mis ulatub 10 000 kuni 15 000 aastani enne praegust ajastu.

See oleks olnud aeg, mil Maa oli viimasest jääajast välja tulnud. Looduslike, õõtsuvate indikaatorite perioodil võis olla kliimamärgis müra, ebatäpsed andmed, mida ei tule sõna otseses mõttes võtta, sest nad võisid pärineda jääst, mis oli voolanud ja kokku kukkunud Gröönimaa aluspõhja muhke.

Siis võib see tähendada, et meie ajastul on midagi muud, mis on äärmiselt oluline: et kliima võib kiiresti ja drastiliselt muutuda.


Väljavõte uue raamatu loal Jää maailma lõpus: eepiline teekond Gröönimaa maetud minevikku ja meie ohtlikku tulevikku, Jon Gertner. Random House'i poolt avaldatud Random House'i trükikoda, Penguin Random House OÜ, New Yorgis, autoriõigus © 2019 Jon Gertner. Kõik õigused kaitstud.


Kui ostate midagi meie lugude jaemüügilinke kasutades, siis võime teenida väikese partneritasu. Lisateave selle kohta, kuidas see toimib.


Suuremad WIREDi lood