融化不是一种选择,因为二氧化碳很容易溶于水。传统上,科学家们使用机械提取方法,将各个冰层的样本磨碎以释放空气。但是,研磨对大学冷冻库中保存在零下50°C的Beyond EPICA冰块不起作用。地核最底部最古老的冰将被压缩得如此之大,而每年形成的冰层又如此之薄,以至于看不到气泡——它们将被压入冰晶晶格中,形成一种叫做笼形物的新相。
“在最底部,我们预计两万年的气候历史被压缩在一米厚的冰层中,”伯尔尼过去气候和冰芯科学小组负责人休伯特斯·费舍尔(Hubertus Fischer)说。这是现有冰芯记录厚度的百分之一。
Krauss和Fischer正在开发的新方法被称为deepSLice。(设备侧面的激光警告标签正下方贴着一份披萨菜单,这是澳大利亚一家同名披萨店送的礼物。)DeepSLice分为两部分。激光诱导升华萃取装置(Laser-Induced Sublimation Extraction Device,简称LISE)占据了该团队实验室的半个房间。LISE将近红外激光连续对准10厘米厚的冰芯,使其在极低的压力和温度下直接从固体变成气体。然后,升华后的气体冻结在6个冷却至15k(-258°C)的金属浸管中,每个浸管都含有一厘米厚的冰芯中的空气。最后,将样品装入基于量子级联激光技术的定制吸收光谱仪中,该光谱仪通过气体样品发射光子,同时测量二氧化碳、甲烷和一氧化二氮的浓度。该系统的另一大优点是,它比旧的分析方法需要更少的冰(和工作),在旧的分析方法中,科学家通过融化冰(它不溶于水)来测量甲烷,通过磨冰来测量二氧化碳。
俄勒冈大学(University of Oregon)的冰芯科学家克里斯托·比泽特(Christo Buizert)说,DeepSLice提供了“别人没有的独特能力”,他是COLDEX(最古老冰探索中心)的冰分析负责人。COLDEX相当于美国的“超越EPICA”,目前正在与欧洲人进行“友好竞赛”,以钻取150万年前的连续冰芯。