「オレンジ、赤、黄色…色の万華鏡。秋にアルプスを歩いているようでした。本当に素晴らしいです。」イスラエルの地質学者ボアズ ラングフォードは、ウズベキスタンの孤立した地域にあるバイスン タウ山脈の内部にある巨大な洞窟システムであるダーク スターの広大な洞窟の 1 つについて説明しています.ラングフォードは、このシステムを調査した科学者と洞窟学者の国際チームの一員でした2014.
別の枝には凍った湖があります。他の場所では、巨大な滝。見どころの多さは圧巻です。すべての地域は異なります。ダークスターは他に類を見ません。完全に珍しい。私は科学者であり、あまり宗教的ではありませんが、その場所には何か精神的なものがあります。」
政情不安とその遠隔地により、ダーク スター (1974 年の SF コメディ映画にちなんで名付けられた) の奥深さは人間の目から隠されてきました。しかし、1990 年に英国のチームが入口の 1 つに到達することに成功したため、この暗黒の地下世界の調査が始まりました。
その後、約 17 km の通路と追加の入り口が発見されましたが、すべての開口部は高さ 200 m の石灰岩の崖の途中にあります。ふもとのベース キャンプにたどり着くだけでも、長く危険な旅になります。
ラングフォードと彼の同僚は、ウズベキスタンの首都タシケントで遠征隊の残りのメンバーと会いました。すべての装備をバスに積み込み、古代シルクロードの一部に沿って 160 km をサマルカンドに向けて運転した後、6 輪トラックに乗り換えて乾燥した平原を南下し、アフガニスタン国境のバイスン地区に向かいました。
Baisun-Tau 山脈のふもとで、彼らはトラックを捨てて 2 日間歩き続けました。ロバが装備を背負っていました。
「道は非常に険しかったので、ロバの 1 頭が崖から落ちて死にました」とラングフォードは言います。 「チームの 1 人は、私たちの装備を回収するためにかわいそうな獣に降りなければなりませんでした。」
最終的に、チームはロバが作業を続けるのが難しくなったので、残りのキットをベース キャンプまで運びました。ベース キャンプから、ダーク スターのあごにたどり着くまで、まだ 2 時間のハイキングと 100 m のロープ クライミングが続きます。
ウズベキスタンの僻地にたどり着くために、なぜ科学者たちは荒れ果てた地形を何日も歩き回るのに苦労しているのだろうか?このすべての困難を価値のあるものにするために、洞窟の奥に何が横たわっている可能性がありますか?
答え:正確な気候時計です。
地球の過去と未来の気候に関する情報は、洞窟の鉱物堆積物に記録されています。これらは、方解石、アラゴナイト、石膏などのミネラルを含んだ流れる水または滴る水から作られています。時間が経つと、鉱物が蓄積して、石筍や鍾乳石と呼ばれる岩層が形成されます。
気候を研究している科学者の詳細:
- 気候変動の研究に尽力している科学者たちに会いましょう
- 写真:気候危機が北極圏をどのように変えているかを発見するという使命を追う
「このような洞窟の鉱物堆積物を分析することで、過去にさかのぼって、地域の気候がどのように進化し、それが地域的または地球規模の変化をどのように反映しているかについて、より多くのことを知ることができます」と、ノーサンブリア大学の古気候学者で現在サンプルの研究に取り組んでいる Sebastian Breitenbach 博士は言います。ダークスターから。
「[通常の]『放射性炭素時計』は、約 40 ～ 50,000 年前までさかのぼるだけで、カウントする放射性炭素が残っていないため、終了します。 40,000 年を超えると、過去の気候に関する年表に関する情報はほとんどありません。しかし、洞窟堆積物を使用することの大きな利点は、崩壊連鎖がより長いウランなどの他の放射性同位元素を使用できることです。これは基本的に、時間を約 50 万年まで正確に追跡できることを意味します。
「ウランと鉛の両方が石筍に存在する可能性があります。また、ウラン鉛を使用すれば、さらにさかのぼることができます。鉛は安定しているためです。理論的には、ビッグバンまでさかのぼることができます。年代が分かれば年表が得られ、気候プロキシを使用して、気候と環境がどのように進化したかを調べることができます。」
一言で言えば、石筍は世界中の洞窟で成長し、異常気象や人間や動物の干渉などの外的要因から隔離され、何百万年もの間比較的乱されることなく成長するため、気候の優れたアーカイブです。しかし、そのような遠隔地の設定から良いサンプルをラボに戻すのは困難な場合があります。石筍が壊れると、別のサンプルを取得するまでに長い長い道のりが必要になります。
これらの古気候記録はすべて、過去を理解し、未来を予測するために使用できます。実際、考古学者はブライテンバッハの結果を利用して、現生人類とその先祖がどのようにアジアを行き来したのか、そして何が彼らの移動を促進したのかというパズルを解いています。
「考古学者は、人間が自然とどのように相互作用しているか、気候が人間がいつ、どのように、なぜ移動したかの決定にどのように影響するかを理解したいと考えています」と Breitenbach は言います。
「現生人類、デニソワ人、ネアンデルタール人にとって温度は問題ではありませんでした。鍵は水でした。石筍に構築された古気候記録は、どの時間間隔が人間の居住に適していて、どの時間間隔がより敵対的であったかを発見するための最善の策です。」
一方、科学者たちは、洞窟の堆積物からの古気候記録を使用して、将来の気候変動、そして重要なことに、この地域の水供給を予測しています。ヒマラヤ山脈などの山脈は、本質的に世界の給水塔です。また、この地域の氷河と永久凍土に含まれる氷が失われると、ガンジス川などの川が干上がり、ウズベキスタン、クルディスタン、インド、中国などの周辺国の人々への水の供給が途絶えます。
「年輪記録のような石筍の記録は、多くの場合、非常に詳細で、十分に年代が記されています」と、レディング大学の国立大気科学センターの Alex Baker 博士は言います。
「これは、地域的な気候変動の過去のエピソードがどれほど急速であったか、そして気候が回復できた速さを教えてくれるので重要です。この情報を使用して、温室効果ガスの排出量が大幅に削減された場合、氷河の後退がどのように抑制されるかを推定できます。このような推定は非常に不確実な可能性があるため、気候モデルの継続的な開発とより良い古気候記録が常に必要です。」
さらに、石筍の記録を参照として使用することで、科学者は気候モデルが過去数十年の記録とどの程度一致しているかを確認し、今後数年間の気候変動を予測できます。
「最近の古気候記録は、困難な環境での測定が困難なため、気象観測所からの機器データがまばらであるか、信頼性が低い遠隔地で特に役立ちます」とベイカーは言います。
「それらはまた、気候システムの自然変動を理解し、観察している変化を長期的な文脈に置くのにも役立ちます。多くの場合、これによりさらに一歩進んで、これらの変化が最近の過去の自然な変動性を超えており、代わりに人間の活動によって引き起こされているかどうかを確認することができます。」
ダーク スターの洞窟システムに戻ると、ラングフォードと彼の同僚は未知の地形をマッピングし、新しいベース キャンプを設置する任務を負っていました。遠征隊はすでに 450m の深さで 1 つを設定していましたが、彼らはより深い地下の良い場所を探していました.
彼らは 5 日間かけて通路を探索し、新しい部屋を発見し、測量を行いました。レーザー距離計を使用して測定を行い、それをタブレットに入力して地図を作成しました。通路が狭くなりすぎたとき、チームは工学技術を駆使して岩を「かじり」、わずかに幅を広げました。彼らの粘り強さが功を奏し、彼らは 800 メートル下に給水設備があり、テントを立てるのに十分な平坦な場所を見つけました。
洞窟システムの奥深くには自然光がないため、時間を忘れがちです。探検家は、地上と同じタイミングを保つ傾向があります。食べ物に関して言えば、地下では誰もが自炊しています。
水はすぐに供給され、洞窟探検家はダーク スターの小川から直接水を飲みます。他の場所の洞窟システムでは、ベース キャンプが互いに直下にある可能性があり、流れ落ちる水が上の「トイレ」から汚染されるため、飲料水にするために水を沸騰させる必要があることがよくあります。
ダーク スターの 1 つの問題は寒さです。低体温症は問題であり、非常に迅速に攻撃することができます. 「外は 20℃、中はゼロに近い温度になることがあります」と Langford 氏は言います。 「寒さに対して超高速で作業できるように、装備を整える必要があります。そして、仕事をしていないときは、夜中に本当に寒くなることがあります。地下のベース キャンプが満員 (たとえば 5 人) の場合は、それで十分です。でも 3 人だけなら、いい寝袋が必要です。」
人によっては、そのような冒険は爽快に聞こえるかもしれません。他の人にとっては、氷点下の気温の中で眠り、狭い通路に沿って身もだえするという考えは、石化するように聞こえるかもしれません.結局のところ、洞窟探検家が道に迷い、二度と見られないという恐ろしい話があります。そのような運命は、ダーク スターに足を踏み入れた遠征メンバーに降りかかったことはありません。少なくとも、まだです。
しかしラングフォードは、ほとんどの洞窟探検家は彼と同じで、遠征に神経質になることは決してないと言います。けがをしたり、迷子になったりする可能性などは考えていません。私は使命に従うだけです。困難な状況に陥った場合に助けてくれる、探検するときに頼りになる同僚が必要です。そして、あなたの経験を分かち合う人、つまり夜にチャットできる人が必要です。洞窟探検は本当に社交的な体験です。」
専門家は、Dark Star の隠された深みには、探索して発見することがまだたくさんあると考えています。おそらくいつの日か、現在の所有者であるジョージア州の深さ 2,212 m のベリーオフキナ洞窟から、世界で最も深い洞窟の称号を引き継ぐことさえあるでしょう。
しかし、世界記録よりも大きな賞は、この地域のどの洞窟からも貴重な古気候記録を得ることです。 Breitenbach 氏は次のように述べています。一部のサンプルは重要な時間間隔をカバーしていないため、領域に戻る必要があります。 Baisun-Tau 山脈全体が古気候復元の柱になるかもしれません。」
実際、古気候の記録は、過去の気候変動を理解するために不可欠であり、将来の気候変動を予測するための鍵です。非常に多くの人々の命がそれにかかっています。
- この記事は、BBC Science Focus Magazine の第 362 号に最初に掲載されました – 購読方法はこちら
探査の未来について詳しく読む:
- ジェイムズ ウェッブ宇宙望遠鏡:ハッブルの 72 億ポンドの後継機のハイ ステークス テストの内部
- 深海の山々:生命に満ちた地球の未知の生態系
- 科学者が宇宙放射線を利用してピラミッド内部をのぞく方法
- 人類が月に戻る方法:月探査の未来
