Πυρήνας (καρότο) πάγου

Οι πυρήνες πάγου είναι δείγματα πάγου κυλινδρικού σχήματος που προέρχονται από τη διάτρηση ενός στρώματος πάγου ή ενός παγετώνα.

Οι παγετώνες σχηματίζουν στρώματα χιονιού που συσσωρεύονται το ένα πάνω στο άλλο. Κάθε στρώμα χιονιού είναι διαφορετικό στη χημική σύσταση και την υφή- το χιόνι που υπάρχει το καλοκαίρι διαφέρει από το χιόνι που υπάρχει τον χειμώνα. Με την πάροδο του χρόνου, το θαμμένο χιόνι συμπιέζεται κάτω από το βάρος του υπερκείμενου χιονιού, σχηματίζοντας πάγο. Τα σωματίδια και οι διαλυμένες χημικές ουσίες που εγκλωβίστηκαν στο χιόνι γίνονται μέρος του πάγου, καθώς και οι φυσαλίδες του παγιδευμένου αέρα. Τα στρώματα πάγου συσσωρεύονται κατά τη διάρκεια των εποχών και των ετών, προσφέροντας έτσι μια καταγραφή των κλιματικών συνθηκών κατά τη στιγμή του σχηματισμού. Οι συνθήκες αυτές  περιλαμβάνουν τη συσσώρευση χιονιού, την τοπική θερμοκρασία, τη χημική σύνθεση της ατμόσφαιρας, τις συγκεντρώσεις αερίων θερμοκηπίου, την ηφαιστειακή και ηλιακή δραστηριότητα.

Κάθε στρώμα δίνει στους επιστήμονες έναν κρυμμένο θησαυρό πληροφοριών των κλιματικών συνθηκών, που αφορά κάθε χρόνο ξεχωριστά. Όπως οι πυρήνες των θαλάσσιων ιζημάτων, ένας πυρήνας πάγου παρέχει ένα κάθετο χρονοδιάγραμμα των παρελθόντων κλιμάτων που φυλάσσεται σε στρώματα πάγου και παγετώνες βουνών.

Οι υπάρχουσες μελέτες που αφορούν τον πυρήνα του πάγου, παρέχουν τον πιο άμεσο και λεπτομερή τρόπο διερεύνησης των παρελθοντικών κλιματικών και ατμοσφαιρικών συνθηκών. Πυρήνες πάγου λαμβάνονται από τη διάτρηση σε παγετώνες και σε στρώματα πάγου σε όλες τις ηπείρους της Γης. Ωστόσο οι περισσότεροι πυρήνες πάγου προέρχονται από την Ανταρκτική και τη Γροιλανδία, όπου οι μεγαλύτεροι πυρήνες πάγου εκτείνονται σε βάθος 3 χλμ. ή και περισσότερο. Οι πυρήνες πάγου που προέρχονται από τις κρύες εσωτερικές περιοχές των πολικών στρωμάτων πάγου μας παρέχουν εξαιρετικά καλά διατηρημένα και λεπτομερή κλιματολογικά αρχεία.

Η μελέτη των πυρήνων πάγου δείχνει πως ο αρχαίος πάγος περιέχει στοιχεία για την εξέλιξη του κλίματος της Γης. Για πάνω από 400.000 χρόνια, τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα έχουν παρουσιάσει αυξομειώσεις, κυμαινόμενα και εξαρτώμενα από τις ψυχρότερες περιόδους (την εποχή των παγετώνων) έως τις θερμότερες περιόδους (μεσοπαγετώδεις).