Rdzenie lodowe to cylindryczne próbki lodu usunięte z lądolodów i lodowców. Ponieważ rdzenie lodowe są pobierane z regionów, które pozostają zamrożone przez cały rok, zawierają szczegółowe informacje o historii klimatu Ziemi dla tych, którzy wiedzą, jak patrzeć. Paleoklimatolodzy często intensywnie badają rdzenie lodowe, aby zebrać dane o głównych zdarzeniach klimatycznych i poskładać wzory w meteorologicznej historii Ziemi. Rdzenie lodowe można znaleźć w magazynach w wielu placówkach badawczych i archiwach.
Aby pobrać próbkę rdzenia z lodu, naukowcy muszą znaleźć obszar ze znacznymi złożami lodu, najlepiej obszar, w którym lód był obecny od tysięcy lat. Polarne czapy lodowe są głównym miejscem pozyskiwania rdzeni lodowych, podobnie jak niektóre stałe lodowce. Naukowcy wiercą w lodzie specjalistycznym sprzętem, używając płynu do utrzymywania ciśnienia, aby otwór się nie zapadł, a następnie usuwają próbki lodu z otworu i pakują je do dalszych badań.
Z tymi próbkami należy obchodzić się ostrożnie, aby nie zostały zanieczyszczone przez współczesny klimat. Ponieważ rdzenie lodowe często doświadczają radykalnych zmian ciśnienia podczas wyciągania ich na powierzchnię, naukowcy muszą najpierw pozwolić im „odpoczywać” w ekstremalnie niskich temperaturach, aby się nie roztrzaskały. Przez cały czas rdzenie lodowe muszą być skrupulatnie utrzymywane w czystości, a kiedy rdzenie są już gotowe do badań, są przenoszone w czystym pomieszczeniu, aby zmniejszyć ryzyko zanieczyszczenia.
Rdzeń lodowy oglądany w przekroju ma szereg warstw reprezentujących dziesięciolecia opadów śniegu. Każdą warstwę można wykorzystać do zebrania informacji o klimacie w danym roku. Lód może zatrzymywać cząstki stałe, takie jak zanieczyszczenia i popiół, a także izotopy radioaktywne i różne poziomy rozpuszczonych chemikaliów. Korzystając z rdzeni lodowych, naukowcy mogą zobaczyć, jaki był historycznie poziom tlenu i dwutlenku węgla. Mogą również znaleźć wskazówki, takie jak pyłki i pył w rdzeniach lodowych, które można wykorzystać do oszacowania dominującego kierunku wiatru w danym roku i dowiedzieć się więcej o tym, co działo się w innych częściach Ziemi.
Podczas badania rdzeni lodowych jedną z kluczowych kwestii jest dokładne datowanie. Bez solidnej daty do pracy dane nie są zbyt pomocne. Datowanie można osiągnąć przez fizyczne liczenie tylnych warstw, podobnie jak w przypadku słojów drzew. Można to również zrobić, analizując poziomy izotopów w lodzie i porównując poziomy ze znanymi próbkami lodu lub szukając w lodzie kluczowych warstw, które można wykorzystać do ekstrapolacji. Na przykład, kiedy Krakatoa wybuchł w 1883 roku, rozprzestrzenił popiół wulkaniczny na całym świecie, pozostawiając charakterystyczny ślad w rdzeniach lodowych z tej epoki.