Världens äldsta is avslöjar klimatets hemligheter

Margareta Hansson försvinner in under ett stort skrivbord på Stockholms universitet. Utomhus är det plusgrader, men ur en metallåda på kontoret plockar hon snart fram en klarröd dunjacka och ett par handskar.

Några korridorer bort varslar en skylt: ”Varning! Is på golvet.” Utanför hänger några skoteroveraller till låns. Även jag gör bäst i att byta om för på andra sidan dörren är det 23 minusgrader. Väl inne i frysrummet får Margareta Hansson direkt syn på en iskärna som hon vill visa. Iskärnor är prover som borras från glaciärer och genom att studera isens sammansättning går det att spåra allt från gamla vulkanutbrott till skogsbränder. Den stora cylindriska isbiten är märkligt vacker, med massor av små insprängda luftbubblor. Varje luftbubbla i isen rymmer ett litet atmosfärsprov från den tid då isen bildades.

– Inuti isen sparas också varje enskilt snöfall i lager på lager. Det går inte att se med blotta ögat, men i våra labb kan vi få millimeterprecision. Iskärnorna är helt unika som klimatarkiv, säger Margareta Hansson.

Hon är professor i miljövetenskap vid Stockholms universitet och är inblandad i två stora internationella forskningsprojekt som båda syftar till att samla in och bevara iskärnor från glaciärer i Sverige och övriga världen. Genom att borra djupa iskärnor går det att dra långtgående slutsatser om hur temperaturen har ändrats under de senaste hundratusentals åren. Viktig temperaturinformation går också att få genom att använda sig av fossiler, årsringar hos träd och marina sediment.

– Men iskärnor ger oss också en bild av hur atmosfären varit sammansatt och hur koldioxidhalten har varierat. Det får vi inte från något annat klimatarkiv. Det är det som gör isen så unik. Vi kan förstå hela klimatsystemet genom isen, säger Margareta Hansson.

Hon öppnar nästa dörr som tar oss längre in bland frysrummen. Att ha med mobilen in hit är ingen större idé, det finns ändå ingen täckning. Det är som en parallellvärld, där tiden är infryst i mängder med iskärnor. Margareta Hansson visar några prover från Grönland innan hon sträcker sig efter några vita frigolitlådor märkta med hennes namn. Jag förväntar mig att se ännu en iskärna, men i stället ligger här hundratals anspråkslösa små plastburkar med fruset vatten.

– Det här är 800 000 år gammal nederbörd. Ganska otroligt va? säger Margareta Hansson.

Proverna kommer från världens fram tills nu äldsta sammanhängande iskärna, borrad på Antarktis. Projektet tog över tio år och Margareta Hansson ledde det svenska deltagandet. Numera används informationen bland annat som referensdata när FN:s klimatpanel IPCC förutspår framtidens klimat.

– Det råder ingen tvekan om att isen behövs, säger Margareta Hansson.

Forskare har borrat iskärnor sedan 1950-talet, men det är först på senare år som analysmetoderna blivit så bra att det går att dra så detaljerade slutsatser av materialet. Problemet är bara att isen smälter. På Antarktis är klimatförhållandena jämförelsevis stabila, men nästan samtliga av världens glaciärer krymper och de senaste åren har avsmältningen dessutom accelererat. Det gäller exempelvis glaciärer i Alperna, på Svalbard, i Sydamerika och i Kina.

– Lagom till att vi på allvar lärt oss läsa iskärnorna smälter de bort i en hastighet som vi aldrig sett förut. Nu gäller det att skynda sig att borra innan det här arkivet är borta. Det är en kapplöpning mot tiden, säger Margareta Hansson.

Hon ursäktar röran i frysrummet. Is från Antarktis ligger på samma hylla som is från Grönland och Sverige. Institutionen drabbades nyligen av ett fryshaveri, och material fick i all hast flyttas mellan de olika rummen.

Att jobba med iskärnor är oförlåtande. Om isen hinner smälta är informationen borta för alltid. Den måste också hanteras på rätt sätt, för även en enkel nysning kan kontaminera viktiga data. För säkerhets skull är iskärnor från viktiga expeditioner fördelade på massor av olika frysrum vid universitet runt om i världen.

Nu har forskarna också en unik plan för att säkra materialet för eftervärlden. Under 2025 ska en 300 kvadratmeter stor grotta byggas under snön på Antarktis. Tanken är att anlägga ett stort bibliotek, med iskärnor från hela världen. Ungefär som en Noaks ark, fast för is, och den extremt kalla platsen är noga utvald. Här är årsmedeltemperaturen 54 minusgrader. Delar av året är det så kallt som 84 minusgrader, och proverna är därmed säkrade även om det skulle bli strömavbrott. Här behövs inga kylsystem.

Tills islagret står färdigt förvaras isen fortfarande i olika kylrum runt om i världen. Bakom satsningen står den internationella organisationen Ice memory foundation, som Margareta Hansson också är en del av. På några av dörrarna i Stockholms universitets frysrum har hon själv fäst klistermärken med organisationens logga.

– Ofta är vi väldigt fokuserade på vad vi klarar av att göra med dagens teknik. Här blir vårt uppdrag att rädda isen, sedan är det upp till framtidens forskare att använda materialet på bästa möjliga sätt, säger Margareta Hansson.

Själva isgrottan kallas för Ice memory sanctuary, och blir en fristad för den glaciäris som fortfarande finns kvar i världen. Idén föddes över en öl, berättar Carlo Barbante. Han är professor vid italienska Ca’Foscari-universitetet i Venedig och vice ordförande i Ice memory foundation.

– Jag och en kollega stod och snackade som man gör, och vi var överens om att det borde gå att göra något för att rädda iskärnorna. Vi har ett ansvar att lämna över ett arv till framtidens forskare, säger Carlo Barbante.

Som barn kunde han alltid åka skidor i Alperna mitt i sommaren. Nu, bara några decennier senare, är det helt omöjligt. Ökad temperatur och förändrade nederbördsmönster är viktiga förklaringar.

– Det är ingen slump att vi pratar om glaciärernas kollaps. På några glaciärer i Alperna har vi förlorat 90 procent av ismassan på ett sekel. Och det mesta har hänt under de senaste decennierna, säger Carlo Barbante.

Det nya islagret ska byggas på 3 200 meters höjd och långt från närmaste kust på Antarktis, alldeles intill den fransk-italienska forskningsbasen Concordia. Hittills har forskare från hela världen samlat in flera hundra meter sammanhängande borrkärnor från Europa, Sydamerika och Asien med tillhörande dokumentation. Länge trodde man att glaciärerna på Svalbard var så pass välbehållna att den isen inte behövde ingå i projektet, men de senaste årens höga temperaturer har ställt allt på ända. Under en borrningsexpedition våren 2023 stötte forskarna på vatten, vilket förstörde iskärnan. De hade inget annat val än att börja om från början och hitta en ny borrplats.

– Om en forskare från Sverige eller Kazakstan om 50 år vill se och studera en iskärna från sitt hemland, kommer han att behöva åka till Antarktis för att hitta den. I hemlandet kommer isen redan att vara borta, säger Carlo Barbante.

Projektet stöttas av bland annat Unesco, och på sikt drömmer han om att få lämna över styrningen av islagret till antingen Unesco eller Meteorologiska världsorganisationen.

– Vi är en grupp forskarkollegor som driver det här tillsammans, men vi kommer inte att finnas för alltid. Någon annan måste ta över om iskärnorna ska kunna bevaras för evigt, säger Carlo Barbante.

Tillbaka i frysrummet på Stockholms universitet konstaterar Margareta Hansson att analysmetoderna hela tiden förbättras. I framtiden lär det finnas teknik som hon i dag bara kan drömma om, men då gäller det först att säkra tillgång på is. Själv studerar hon aerosoler, mikroskopiska partiklar i atmosfären, som bland annat påverkar molnbildningen. Hon är särskilt intresserad av fördelningen mellan de olika källor som bidrar till svavel i atmosfären.

– Svavelkoncentrationerna är så låga att vi inte haft tillräckligt bra analysmetoder för att göra svavelisotopanalyser. Men nu, efter 20 års väntan, kan vi för första gången göra det. Det gör att vi på allvar kan börja förstå svavlets kretslopp i atmosfären. Vi har inte förklaringen än, det här är väldigt nya data, men jag är så glad att jag sparat många gamla prover, säger Margareta Hansson.

Hon pekar igen på de små plastburkarna i frysrummet med 800 000 år frusen nederbörd från Antarktis som kommer från världens fram tills nu äldsta sammanhängande iskärna. Både hon och Carlo Barbante var inblandade i arbetet med att samla in materialet, i ett forskningsprojekt som gick under namnet Epica. Samma forskarlag är just i full färd med att borra en ny rekordkärna. Den här gången är siktet inställt på att nå 1,5 miljoner år tillbaka i tiden, i projektet Beyond Epica. För Margareta Hansson kunde tajmingen knappast vara bättre. I bästa fall går de i mål redan i vinter. I så fall kan hon förlänga sin tidsserie ytterligare.

Arbetet med den nya rekordisen började redan 2016, med siktet inställt på att leta efter den optimala borrplatsen. Faktum är att det finns is på Antarktis som kanske är så gammal som sex miljoner år. Då handlar det dock om så kallade blåisområden med fragment av is som pressats upp till ytan från berggrunden. Därmed går det alltså inte att få en kontinuerlig tidsserie som säger något om hur klimatet ändrats från år till år. I stället letade forskarna efter en plats där isen är så stabil som möjligt. Bara själva borrandet beräknas ta cirka fem år, och särskilt att transportera borren upp och ner ur borrhålet är tidskrävande. Isen är tre kilometer djup och borren får bara med sig några meter is åt gången.

– Ibland kommer borren tomhänt upp. För att det ska fungera måste isen både borras och knäckas på rätt sätt. Det har också hänt att borren fastnat där nere. Då får man i värsta fall börja om och ta dit ny utrustning året därpå, säger Margareta Hansson.

Hittills har forskarna borrat 1 800 meter, vilket motsvarar ungefär 200 000 år tillbaka i tiden. De räknar med att cirka 900 meter återstår tills de når botten, där den mest intressanta och potentiellt 1,5 miljoner år gamla isen finns.

­– Vi har valt borrplats utifrån att vi ska komma så långt som möjligt tillbaka i tiden och fortfarande ha en snygg lagerföljd. Allt äldre än 800 000 år är ny information för oss, men det tar lång tid innan man når dit. De understa lagren är hårt sammanpressade, säger Margareta Hansson.

Ett övergripande mål med att samla in den urgamla isen är att förklara glacialcyklerna. I två miljoner år inträffade istider med cirka 40 000 års mellanrum, men för cirka 900 000 år sedan ändrades mönstret successivt. Sedan dess har istiderna inträffat vart 100 000:e år. Det har forskare konstaterat genom att studera marina sediment.

– Vi hoppas på att kunna ta reda på varför det här mönstret ändras. Genom att använda isen kan vi få en bild av hur atmosfärssammansättningen såg ut. Det går inte att få via de marina sedimenten, säger hon.

För egen del ser hon framför allt fram emot att få analysera svavelinnehållet, i bästa fall redan våren 2025. Eftersom så många är intresserade av den äldsta isen ska forskarlaget också försöka sig på att tvinga borren åt sidan de sista meterna. På så sätt är planen att få med sig dubbla iskärnor från botten. Isen ska sedan transporteras till Europa, en resa som tar cirka 45 dagar.

– Vi måste ju få hem materialet för att kunna producera resultat, men vågar vi ta hem all is i samma omgång eller ska vi ta hälften 2025 och den andra hälften 2026? Det här materialet ska trots allt passera ekvatorn i en fryscontainer, säger Margareta Hansson.

För säkerhets skull diskuterar de att spara en kopia i det nya islagret på Antarktis, som byggs bara några mil från borrplatsen. Redan nu förvaras vissa iskärnor just där, eftersom det anses vara det säkraste stället i världen att lagra is.

I början av januari kommer så beskedet som Margareta Hansson hoppats på. Efter åratal av arbete har forskarna äntligen lyckats borra en 2 800 meter lång sammanhängande iskärna på Antarktis. Den är inte fullt 1,5 miljoner år gammal men åtminstone 1,2 miljoner år. Nästa steg blir att transportera isen till Europa. Carlo Barbante kallar det för ett historiskt ögonblick för klimat- och miljöforskningen.

Margareta Hansson berättar att hon har stora förhoppningar på både islagret och iskärnan från Antarktis. För henne råder det ingen tvekan om att all is behövs.

– Det är som ett bibliotek med massa böcker som ingen har läst ännu. Så länge vi sparar materialet kommer någon att kunna läsa det, antingen nu eller också i framtiden. Men om vi inte samlar in det riskerar det att gå förlorat för alltid, säger hon.