16. Oktober 2007 14:08

Neues Verfahren 

Wiener Physiker datieren ältestes Eis der Erde

Isotopenforschern der Fakultät für Physik an der Universität Wien sind erste Schritte auf dem Weg zu einem neuen Verfahren, das Alter des bisher undatierbaren ältesten Eises der Erde in der Antarktis zu bestimmen, gelungen.

Wiener Physiker datieren ältestes Eis der Erde
© ap

Das soll mit Hilfe des Isotops Aluminium-26 geschehen, das aufgrund seines relativ langsamen radioaktiven Zerfalls als idealer Kandidat für die Altersbestimmung von über 100.000 Jahre altem Eis gilt.

Eis älter als eine Million Jahre
"Eisbohrkerne sind eine der wichtigsten Quellen für Informationen über das Klima vergangener Erdzeitalter. Um sie sinnvoll einzusetzen, muss man sie jedoch datieren können", erklärt der Projektleiter Walter Kutschera. Im Eis der Antarktis sind, einem gigantischen Archiv gleich, Klimadaten wie Temperatur, Niederschlagsmenge und Atmosphärenzusammensetzung gespeichert. Forscher vermuten, dass das Eis zum Teil älter als eine Million Jahre ist. Bis jetzt gibt es aber noch kein Verfahren, das eine unmittelbare Altersbestimmung von über 100.000 Jahre altem Eis erlaubt.

Das soll sich mit dem neuen Verfahren ändern: Ähnlich wie bei der Radiokarbon(C-14)-Methode kann man mit dem im Eis eingeschlossenen Al-26 das Alter der gefundenen Proben bestimmen. Anders als bei der Radiokarbonmethode, die für die Altersbestimmung im Bereich von bis zu 50.000 Jahren geeignet ist, ist Al-26 mit seiner Halbwertszeit (HWZ) von 720.000 Jahren auch für die Datierung von weit älterem Material geeignet.

Mengenverhältnis ausschlaggebend
Ausschlaggebend für die Altersbestimmung des Eises ist aber nicht die Einzelmenge des gefundenen Al-26, sondern sein Mengenverhältnis zu einem weiteren radioaktiven Isotop, Beryllium-10 (HWZ: 1,5 Mio. Jahre). Aufgrund des unterschiedlich schnellen radioaktiven Zerfalls der beiden Isotope mit dem Alter des Eises verändert sich auch deren Verhältnis zueinander. Das jeweilige Al-26- zu Be-10-Verhältnis soll sodann Aufschluss über das Alter der Eisprobe geben.

Das Verfahren einsatztauglich zu machen, ist aber alles andere als leicht. Das hat u.a. mit der extremen Seltenheit des Aluminiumisotops zu tun: In einem Gramm Eis finden sich durchschnittlich 50 bis 100 Atome Al-26. "Das gesamte Aluminium-26 der Antarktis zusammengenommen würde rund 50 Gramm wiegen", erklärt Rainer Matthias Auer, der im Rahmen des kürzlich abgeschlossenen Projekts seine Dissertation schrieb. Dem will man aber mit VERA, einem der wenigen Geräte, das in der Lage ist, derart kleine Mengen an Al-26 zu messen, Abhilfe schaffen.

Kontakte zu Forschern in Neuseeland
Proben von Luftfiltern und Eis u.a. aus der Antarktis erhielt das Wiener Al-26-Team von seinem Kooperationspartner, dem Institut für Umweltphysik in Heidelberg. Da das Polareis aus bis zu 3.000 Meter Tiefe jedoch sehr teuer ist, mussten sich die Physiker bisher mit Eissplittern, die beim Bohren anfallen, begnügen. Um in einem Folgeprojekt die gewonnenen Ergebnisse an anderem Probematerial testen und die neue Methode in Richtung Anwendungsreife entwickeln zu können, knüpft Kutschera derzeit Kontakte zu Polarforschern in Neuseeland.




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