Argônio encontrado no ar da atmosfera antiga

Uma seção transversal através do núcleo de gelo usado neste estudo (à esquerda), com um dos cristais de hidrato de ar no núcleo examinado neste trabalho (à direita; Tsutomu Uchida, et al. Journal of Glaciology. 18 de novembro de 2021). CRÉDITO Tsutomu Uchida, et al. Revista de Glaciologia. 18 de novembro de 2021

Pesquisadores descobriram argônio preso em cristais de hidrato de ar em núcleos de gelo, que podem ser usados para reconstruir mudanças de temperatura e mudanças climáticas passadas.

Nas enormes camadas de gelo que se estendem pela Groenlândia e pela Antártida, a temperatura é tão baixa que nem mesmo o sol do verão consegue derreter a neve depositada nelas. À medida que a neve se acumula sem derreter e se instala mais profundamente na camada de gelo, ela retém o ar da atmosfera, que forma pequenas bolhas de ar quando a neve se transforma em gelo. Ao longo de séculos ou milênios, o gelo se acumula, aumentando a pressão e diminuindo a temperatura nas bolhas, até que as moléculas atmosféricas presas se convertem em cristais semelhantes a gaiolas, preservando as antigas amostras de ar por centenas de milhares de anos. Esses cristais, chamados cristais de hidrato de ar, podem revelar como a atmosfera e o clima da Terra mudaram ao longo de centenas de milhares de anos – se sua composição puder ser medida com precisão.

Os métodos de medição anteriores eram limitados a alguns elementos, como oxigênio e nitrogênio. Agora, uma equipe de pesquisa internacional desenvolveu uma nova abordagem para identificar constituintes mais elusivos e não confirmados, como o argônio, o que poderia ajudar a reconstruir uma compreensão mais precisa dos climas passados. Eles publicaram sua abordagem e suas descobertas – incluindo a primeira descoberta direta de argônio em cristais de hidrato de ar – no Journal of Glaciology.

“As bolhas de ar em um núcleo de gelo são o único arquivo paleoambiental conhecido da atmosfera antiga real com um eixo de tempo na direção da profundidade”, disse o primeiro autor Tsutomu Uchida, professor associado da Faculdade de Engenharia da Universidade de Hokkaido. Ele explicou que o argônio poderia ser extraído do gelo por derretimento ou corte, mas sua localização no gelo não perturbado era um mistério. “Se pudermos entender onde o argônio está localizado no gelo, podemos melhorar nossa compreensão do movimento das moléculas de gás no gelo e contribuir para melhorar a precisão da reconstrução ambiental”.

Os pesquisadores examinaram cinco cristais de hidrato de ar em um núcleo de gelo extraído da Groenlândia e contendo gelo datado de cerca de 130.000 anos atrás. Eles usaram uma combinação de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de raios-X de dispersão de energia para visualizar e identificar as moléculas contidas nos cristais de hidrato de ar. Eles encontraram argônio.

“Assumiu-se que o argônio estava nos cristais de hidrato de ar, mas nunca foi confirmado diretamente por análise microscópica”, disse a coautora Kumiko Goto-Azuma, professora da Universidade de Pós-Graduação para Estudos Avançados, SOKENDAI e do Instituto Nacional de Polaridade. Pesquisa. “Tal observação direta é difícil porque tem uma proporção de mistura muito pequena com elementos vizinhos e é um gás inerte, o que dificulta a medição pelos métodos comuns usados para nitrogênio e oxigênio”.

Os pesquisadores planejam refinar sua abordagem para entender melhor a distribuição de argônio no gelo com o objetivo de elucidar o mecanismo de mudanças e estimar com mais precisão o impacto das atividades humanas no meio ambiente global.

“Com esta nova abordagem, acreditamos que podemos melhorar a precisão da análise do núcleo de gelo para elucidar quanto argônio existia na atmosfera antiga e como ele mudou com o ambiente da Terra”, disse o coautor Tomoyuki Homma, professor associado em pela Escola de Pós-Graduação em Engenharia da Universidade de Tecnologia de Nagaoka.


Publicado em 01/04/2022 09h19

Artigo original:

Estudo original: