世界上最大的冰芯儲存庫將進行升級，其制冷系統正從使用可能損害臭氧層的禁用冷卻劑轉向采用更環保的技術。
據《自然》報道，“用臭氧友好型解決方案最終替代制冷劑是一個非常重要的、法律驅動下的事。”澳大利亞氣候科學家、冰芯科學國際伙伴計劃聯合主席Tas van Ommen說。
冰芯內包裹著氣泡、各種粒子以及化學同位素，為研究過去的大氣成分、溫度變化以及火山爆發等事件提供了線索。
這些冰芯通常被切成切片，其中一部分供研究人員分析，其他則保存在冰芯庫供以后研究使用。其中位于美國科羅拉多州丹佛市的美國國家科學基金會冰芯設施（NSF-ICF）擁有的冰芯長度總計約2.5萬米，包含自1993年該設施開放以來由NSF資助鉆探的所有冰芯。比如來自南極南極沃斯托克的冰芯，直到21世紀初都是最古老連續冰紀錄的保持者。再比如鉆取自南極艾倫山的冰芯，其中包含有史以來最古老的冰，可以追溯到數百萬年前。
“它們都是這里的‘熱門冰芯’。”NSF-ICF館長Curt LaBombard說。
為了保存冰芯，NSF-ICF的1500立方米冷凍室溫度為-36oC。然而，這個巨大的“冰箱”與20世紀90年代的許多家用冰箱和空調一樣，仍依賴于氫氯氟烴（HCFC，氟利昂的一種）作為制冷劑制冷。
眾所周知，這類制冷劑從生產設施或設備種泄漏，會破壞地球的保護性臭氧層。因此，HCFC等制冷劑逐步被淘汰。1987年旨在拯救臭氧層的《蒙特利爾議定書》禁止富裕國家在2020年后生產新的HCFC，并禁止較貧窮國家在2030年后停止生產。
于是，另外兩個大型冰芯儲存設施——位于加拿大阿爾伯塔大學的加拿大冰芯實驗室和位于德國阿爾弗雷德·韋格納研究所的歐洲冰芯儲存設施，都使用氫氟碳化物（HFC）作為制冷劑。
然而，雖然HFC與HCFC相比，對臭氧的破壞小得多，但可能是比二氧化碳還要厲害的強效溫室氣體。因此，根據《蒙特利爾議定書》2016年修正案，HFC逐步被淘汰，化學家和相關公司正在尋找替代品。
這樣的淘汰規則適用于新設備，而非現有設備，但LaBombard表示，美國國家自然科學基金會（NSF）設施運營商認為是為NSF-ICF升級的時候了。
負責升級工作的NSF南極地球科學項目主任Michael Jackson表示，NSF-ICF這座有幾十年歷史的設施效率低下、軟件過時，服務和維修成本也在不斷上升。
NSF-ICF管理人員最終選擇跨臨界二氧化碳作為替換的制冷劑。它可以同時表現為液體和氣體，是一種越來越受歡迎的高效商業制冷劑。
Jackson說，盡管二氧化碳是一種溫室氣體，但它是不易燃，低溫工作更有效。
據悉，NSF-ICF的升級工作計劃于今年8月開始，并于2026年第一季度完成。