Núcleos de gelo são amostras cilíndricas de gelo removidas das camadas de gelo e geleiras. Como os núcleos de gelo são retirados de regiões que permanecem congeladas o ano todo, eles contêm informações detalhadas sobre a história do clima da Terra, para quem sabe como olhar. Os paleoclimatologistas frequentemente estudam extensivamente os núcleos de gelo para coletar dados sobre os principais eventos climáticos e reunir padrões na história meteorológica da Terra. Núcleos de gelo podem ser encontrados armazenados em várias instalações e arquivos de pesquisa.
Para coletar uma amostra central do gelo, os pesquisadores devem encontrar uma área com depósitos de gelo significativos, idealmente uma área em que o gelo esteja presente há milhares de anos. As calotas polares são um local privilegiado para a captura de núcleos de gelo, assim como algumas geleiras permanentes. Os pesquisadores perfuram o gelo com equipamento especializado, usando um líquido para manter a pressão, para que o buraco não entre em colapso e removem amostras de gelo do buraco e as ensacam para estudos mais aprofundados.
Essas amostras devem ser manuseadas com cuidado, para garantir que não sejam contaminadas pelo clima moderno. Como os núcleos de gelo geralmente sofrem mudanças radicais de pressão quando são puxados para a superfície, os pesquisadores devem primeiro permitir que eles “relaxem” a temperaturas extremamente baixas para que não se quebrem. Em todos os momentos, os núcleos de gelo devem ser mantidos escrupulosamente limpos e, quando finalmente estiverem prontos para o estudo, eles serão manuseados em uma sala limpa para reduzir o risco de contaminação.
Visto em seção transversal, um núcleo de gelo possui uma série de camadas que representam décadas de queda de neve. Cada camada pode ser usada para coletar informações sobre o clima daquele ano. O gelo pode prender materiais particulados como poluentes e cinzas, junto com isótopos radioativos e vários níveis de produtos químicos dissolvidos. Usando núcleos de gelo, os pesquisadores podem ver como eram historicamente os níveis de oxigênio e dióxido de carbono. Eles também podem encontrar pistas como pólen e poeira nos núcleos de gelo que podem ser usadas para estimar a direção predominante do vento em um determinado ano e para aprender mais sobre o que estava acontecendo em outras partes da Terra.
Ao examinar os núcleos de gelo, um dos principais problemas é o namoro preciso. Sem uma data sólida para trabalhar, os dados não são muito úteis. O namoro pode ser realizado contando fisicamente as camadas posteriores, como acontece com anéis de árvores. Isso também pode ser feito analisando os níveis de isótopos no gelo e comparando os níveis com amostras de gelo conhecidas ou procurando camadas-chave no gelo que possam ser usadas para extrapolar. Por exemplo, quando Krakatoa entrou em erupção em 1883, distribuiu cinzas vulcânicas por todo o mundo, deixando um traço revelador nos núcleos de gelo dessa época.