Ледник ведёт себя как медленная, холодная архивная система, которая наращивает один снежный слой за другим и почти никогда не «удаляет» старые записи. Каждый снегопад захватывает всё, что несёт атмосфера: пыль, зёрна пыльцы, вулканический пепел, иногда даже смутный контур отпечатка ноги. Со временем эти слои уплотняются, превращаясь сначала в фирн, а затем в кристаллический лёд, и все включения оказываются герметично законсервированными, защищёнными от талой воды, насыщённого кислородом воздуха и быстрого разрушения.
Строение льда превращается в трёхмерную базу данных. В крошечных воздушных пузырьках сохраняются пробы древней атмосферы, с концентрациями парниковых газов и аэрозолей, близкими к тем, что были в момент их захвата. Соотношения стабильных изотопов в молекулах воды, особенно вариации изотопов кислорода и водорода, кодируют температуру и влажность в период замерзания. Пыльца и микроскопический сажистый налёт становятся стратиграфическими метками, по которым связывают климатические изменения с перестройкой растительного покрова, активностью лесных пожаров и изменениями в океанической циркуляции.
Поскольку снегопады происходят примерно сезонно, глубина залегания слоя в леднике в общих чертах соответствует его возрасту и работает как природная временная отметка. Её уточняют по годичным слоям и по характерным сигналам, например по пикам содержания вулканических сульфатов. Когда исследователи бурят керн, они читают эту вертикальную стопку как дневник: пузырёк за пузырьком, зёрнышко за зёрнышком восстанавливают состав атмосферы, радиационный баланс и пограничное влияние человеческой деятельности с точностью, с которой могут сравниться лишь немногие другие природные архивы.
