Radioactief chloor van kernbom testen nog steeds aanwezig in Antarctica

[univers]

Nieuw onderzoek wijst uit dat sommige gletsjers op Antarctica nog steeds radioactief chloor-36 vrijgeven, gecreëerd tijdens de kernwapenproeven in de jaren 1950.
Credit: NASA / Joe MacGregor.

De ijskappen van Antarctica geven nog steeds radioactief chloor vrij van kernwapenproeven in de zee in de jaren 1950, vindt een nieuwe studie. Dit suggereert dat regio's in Antarctica het radioactieve element anders opslaan en ventileren dan eerder werd gedacht. De resultaten verbeteren ook het vermogen van wetenschappers om chloor te gebruiken om meer te leren over de atmosfeer van de aarde.

Wetenschappers gebruiken gewoonlijk de radioactieve isotopen chloor-36 en beryllium-10 om de leeftijd van het ijs in ijskernen te bepalen. Dit zijn vaten ijs verkregen door in ijsplaten te boren. Chloor-36 is een natuurlijk voorkomend radioactief isotoop, wat betekent dat het een andere atoommassa heeft dan gewoon chloor. Sommige chloor-36 vormt zich van nature wanneer argongas reageert met kosmische stralen in de atmosfeer van de aarde, maar het kan ook worden geproduceerd tijdens nucleaire explosies wanneer neutronen reageren met chloor in zeewater.

Kernwapenproeven in de Verenigde Staten in de Stille Oceaan in de jaren vijftig en zestig veroorzaakten reacties die hoge concentraties isotopen zoals chloor-36 veroorzaakten. De radioactieve isotoop bereikte de stratosfeer, waar hij de wereld rond reisde. Een deel van het gas kwam naar Antarctica, waar het werd afgezet op het ijs van Antarctica en sindsdien is gebleven.

Andere isotopen geproduceerd door het testen van nucleaire bommen op zee, zijn de laatste jaren meestal teruggekeerd naar het niveau van voor de bom. Wetenschappers verwachtten dat chloor-36 van de kernbomproeven ook zou zijn teruggekaatst. Maar nieuw onderzoek in AGU's Journal of Geophysical Research: Atmospheres constateert dat de Vostok-regio op Antarctica radioactief chloor blijft afgeven in de atmosfeer. Aangezien natuurlijk geproduceerd chloor-36 permanent wordt opgeslagen in lagen van Antarctica's sneeuw, geven de resultaten aan dat de site verrassend genoeg nog steeds door de mens veroorzaakte chloor heeft geproduceerd door bomproeven in de jaren 1950 en 1960.

“Er is geen nucleair chloor-36 meer in de mondiale atmosfeer. Dat is ... waarom we overal natuurlijke chloor-36-waarden moeten observeren, "zei Mélanie Baroni, een geowetenschapper bij het Europees Centrum voor onderzoek en onderwijs in geowetenschappen en milieu in Aix-en-Provence, Frankrijk, en co-auteur van de nieuwe studie.

Het bestuderen van het gedrag van chloor op Antarctica kan de datering van ijs verbeteren, waardoor wetenschappers beter begrijpen hoe het klimaat op aarde evolueerde, volgens de auteurs van de studie.

In de nieuwe studie onderzochten Baroni en haar collega's de chlooremissies in verschillende delen van Antarctica om beter te begrijpen hoe chloor zich in de loop van de tijd gedraagt ​​in gebieden waar de jaarlijkse sneeuwval hoog is versus de gebieden waar de sneeuwval laag is. De onderzoekers namen ijsmonsters uit een sneeuwput in Vostok, een Russisch onderzoeksstation in Oost-Antarctica dat weinig sneeuw ophoopt, en vergeleken ze met ijsmonsters van Talos Dome, een grote ijskoepel op ongeveer 1400 kilometer afstand die een veel sneeuwophoping elk jaar.


Vostok en Talos Dome worden beide getoond op deze kaart van Antarctica. Vostok geeft nog steeds antropogeen chloor-36 af in de atmosfeer.
Credit: AGU.

De onderzoekers testten monsters van beide locaties op concentraties van chloor-36 en bepaalden hoeveel chloor aanwezig was in het ijs van Vostok van 1949 tot 2007 en hoeveel er was in het ijs van Talos Dome van 1910 tot 1980.

De resultaten toonden aan dat chloor-36 in Talos Dome-ijs geleidelijk is afgenomen, met slechts vier keer het niveau van het natuurlijke chloor-36-niveau, in 1980. Het Vostok-ijs vertoonde echter zeer hoge niveaus van chloor-36, met de bovenkant van de sneeuwput bereikt niveaus van 10 keer de verwachte natuurlijke concentratie in 2008.

De consequent hogere niveaus suggereren dat de Vostok snowpack nog steeds radioactief chloor vrijgeeft uit de jaren 1950 en 1960 nucleaire bomonderzoek op zee. De hoeveelheid radioactiviteit is te klein om een ​​effect op het milieu te hebben, maar de resultaten zijn verrassend omdat een andere radioactieve isotoop geproduceerd door nucleaire tests al was teruggekeerd naar pre-bom niveaus in Vostok, volgens de auteurs van de studie. Ze hadden aangenomen dat chloor-36 zich hetzelfde zou gedragen.

Ze vergeleken ook de Vostok-ijsmonsters met monsters van dezelfde locatie in 1998. Meting van de diepte van elk monster, vonden ze dat chloor-36 dichter bij het oppervlak van de snowpack was gekomen, wat volgens Baroni verrassend was. Het chloor verspreidde zich niet alleen naar de atmosfeer vanaf het firn-oppervlak van de snowpack, maar bewoog zich ook vanuit de diepten van de snowpack omhoog, wat betekent dat het chloor meer mobiele wetenschappers is, dachten eerder.

Wetenschappers zijn momenteel van plan om te boren naar een 1,5 miljoen jaar oude ijskern in Antarctica en begrijpen hoe Vostok door de mens veroorzaakte chloor-36 vrijgeeft, hoe de wetenschappers de isotoop kunnen gebruiken om gegevens uit de oude ijskern te verzamelen, zei Baroni.

Bepalen hoe door de mens gemaakt nucleair chloor-36 in de laatste eeuw in zones met weinig sneeuwophoping beweegt, zou volgens de auteurs van de studie als een microkosmisch voorbeeld kunnen dienen voor hoe natuurlijk chloor-36 zich in snowpacks heeft opgebouwd in de afgelopen 1 miljoen jaar. De resultaten geven meer informatie aan toekomstige wetenschappers die de isotoop gebruiken om oeroud ijs te dateren en het vroegere klimaat van de aarde bloot te leggen, volgens de studie.

https://blogs.agu.org/geospace/2019/10/ ... ntarctica/