Wetenschappers zijn erin geslaagd om met behulp van het element krypton ijs te dateren dat zo’n 120.000 jaar oud is. In de toekomst hopen ze op deze manier zelfs ijs dat meer dan één miljoen jaar oud is te kunnen dateren en zo meer te weten te komen over het klimaat van onze aarde.
Een bekende manier om heel oude materialen te dateren, is de koolstof- of C14-datering. Hierbij kijken onderzoekers naar het verval van een radioactief isotoop om te achterhalen hoe oud het materiaal is. Het C14-isotoop is namelijk niet stabiel, maar vervalt op een constante manier. Hoe minder C14 er in een materiaal zit, hoe ouder het dus is. Een beperking van deze methode is echter dat deze enkel materialen die niet ouder zijn dan 50.000 jaar kan dateren. Bovendien is de datering niet geschikt voor het dateren van ijs, omdat C14 door toedoen van kosmische straling in het ijs geproduceerd wordt.
Vergelijkbaar, maar anders
De kryptondatering is in veel opzichten vergelijkbaar met de bekende koolstofdatering, maar kan in tegenstelling tot de koolstofdatering wel gebruikt worden om ijs te dateren en gaat veel verder terug dan 50.000 jaar. Krypton wordt geproduceerd door kosmische straling die de aarde bombardeert en vervolgens opgeslagen in luchtbelletjes in ijs. Krypton beschikt over een radioactief isotoop dat heel langzaam vervalt (krypton-81) en een stabiel isotoop (krypton-83) dat niet vervalt. Door de verhouding tussen stabiele en radioactieve isotopen te vergelijken, kunnen onderzoekers de leeftijd van het ijs vaststellen.
Tellen
Het idee van de kryptondatering bestaat al meer dan vier decennia. Maar tot op heden is deze nog niet toegepast, omdat krypton-81-atomen beperkt zijn en het heel moeilijk is om ze te tellen. Maar in 2011 kwamen onderzoekers met de technologie die nodig is om de atomen te tellen. En wel in de vorm van de Atom Trap Trace Analysis (ATTA).
Succes
Onderzoekers tonen nu aan dat die technologie heel geschikt is om ijs afkomstig van Antarctica te dateren. Ze verzamelden 300 kilo ijs van een gletsjer op Antarctica, smolten het en sloegen de lucht die in luchtbelletjes in het ijs zat op. Vervolgens werd die lucht geanalyseerd in de ATTA. “De atoomval is zo gevoelig dat deze individuele atomen kan vangen en tellen,” vertelt onderzoeker Christo Buizert. “Het enige probleem is dat er niet veel krypton in de lucht en dus ook niet in het ijs zit. Daarom hebben we zulke grote hoeveelheden ijs nodig.” Uit de analyse blijkt dat het verzamelde ijs zo’n 120.000 jaar oud was.
Toekomst
In de toekomst hopen onderzoekers nog ouder ijs te kunnen dateren. Ze hopen bovendien dan met kleinere hoeveelheden ijs net zulke betrouwbare resultaten te boeken.
Het dateren van heel oud ijs op Antarctica is belangrijk, omdat het ons meer kan vertellen over het klimaat van onze aarde. “Het oudste ijs in ijskernen is rond de 800.000 jaar oud en met deze nieuwe techniek denken we in andere gebieden te kunnen gaan kijken en poolijs dat tot zo’n 1,5 miljoen jaar oud is, te kunnen dateren,” vertelt Buizert. “Dat is heel opwindend, want er gebeurden meer dan 800.000 jaar geleden een hele hoop interessante dingen in het aardse klimaat en die dingen kunnen we met de huidige ijskernen niet bestuderen.” Zo weten we dat de afgelopen 800.000 jaar gemiddeld elke 100.000 jaar een ijstijd optrad. Maar onderzoek suggereert dat dat meer dan 800.000 jaar geleden elke 40.000 jaar gebeurde. “Waarom die overgang van een cyclus van 40.000 jaar naar een cyclus van 100.000 jaar? Sommige mensen denken dat het te maken heeft met een verandering van de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer. Dat is één van de redenen waarom we zo graag ijs willen vinden dat ons verder terug in de tijd neemt, zodat we meer te weten kunnen komen over dat koolstofdioxideniveau in het verre verleden en deze hypothese kunnen toetsen.”
