Ketvirtadalis visos žemės šiaurės pusrutulyje yra visam laikui užšalusios. Tačiau dėl klimato atšilimo amžinas įšalas ištirpsta, o tai išskiria šiltnamio efektą sukeliančias dujas, kurios dar labiau paspartina šį procesą. Ataskaita iš Lenos deltos.
Judėjimas tarp 1500 salelių Lena deltoje reikalauja nepriekaištingos susikaupimo: viena akimi reikia žiūrėti į radarą, kad nenukristų ant žemės, o kita - sekti pakrantės orientyrais, nurodančiais šį nesibaigiantį vandens ir žemės plotą. Prieš teka į Laptevų jūrą šiauriniame Sibire, upė išplatėja taip plačiai, kad jos krantai horizonte virsta miglotomis juostelėmis.
- „Salik.biz“
Samoilovo sala išsiskiria medine troba, esančia ant kranto, kur mokslininkai ir žvėrių savininkai gyvena rezervate, kuris dengia upės žiotis ir Kharaulakh kalnagūbrio šlaitus. Tik dabar lėtai, bet negrįžtamai erozija gresia panardinti namą Lenos vandenyse. Ateityje gali išnykti ir visa sala: stiprus vandens pakilimas dėl pavasarį tirpstančio ledo sunaikina jos krantus.
Kad ir kaip būtų, pagrindinis šios 5 km2 salelės smūgis yra amžinojo įšalo atsitraukimas dėl klimato atšilimo. Mes kalbame apie dirvožemį, kurio viršutinis sluoksnis atšyla šiltuoju metų laiku, palaikant bent du metus iš eilės gylio temperatūrą žemiau nulio.
„Samoilovo ekosistemai gresia galimas sunaikinimas“, - teigiama žurnale „Biogeosciences“šiam klausimui skirtame straipsnyje. Vokietė Julia Boike ir jos kolegos Poliarinių ir jūrų tyrimų institute. Alfredas Wegeneris (AWI) nesiruošia tokiai perspektyvai.
Kiekvienais metais nuo balandžio iki rugsėjo AWI darbuotojai ir jų kolegos iš Rusijos iš Arkties ir Antarkties tyrimų instituto ir Permafrost instituto keliauja į Samoilovo salą tirti dirvožemio ir kraštovaizdžio pokyčių, taip pat klimato atšilimo ir amžinojo įšalo tirpimo ryšio.
Du trečdaliai Rusijos ploto
Reklaminis vaizdo įrašas:
Sala, kurioje yra moderni tyrimų stotis (finansuojama Naftos geologijos ir geofizikos instituto), tampa mėgstamiausiu stebėjimo tašku: amžinasis įšalas užima 95% Sibiro ir du trečdalius Rusijos. Apskritai užšalęs dirvožemis sudaro ketvirtadalį viso šiaurinio pusrutulio, daugiausia Aliaskoje, Kanadoje, Grenlandijoje, Rusijoje ir Kinijoje.
Vakarų Europa išsiskiria Alpių tipo amžinu šalčiu, kuris aptinkamas daugelyje kalnų grandinių. Jo struktūra ir geodinamika skiriasi nuo užšalusių šiaurinių platumų dirvožemių, tačiau ji taip pat jautri klimato pokyčiams. Taigi rugpjūčio 23 d. Dėl atitirpusio amžinojo įšalo dirvožemio judėjimas išvežė aštuonis žmones netoli Šveicarijos Bondo kaimo.
„Kai kuriose vietose Sibiro amžinasis įšalas susiformavo seniai, atgal į Pleistoceną (laikotarpis nuo 2,6 milijono metų iki 11 000 metų)“, - sako Julija Boike. "Tai labai šalta, apie -9 ° C ir eina į beveik 1500 metrų gylį Jakutijos šiaurėje".
„Samoilovo saloje jis yra gana stabilus ir turi daug organinių medžiagų, kuriame yra durpynų“, - priduria ji, mūvėdama storus guminius batus, be kurių neįmanoma vaikščioti klampia salos tundra. Jaunieji ją lydintys mokslininkai eina su ja į Kurungny. Kaimyninėje saloje yra sudėtingos ledo formacijos, o jos reljefą formuoja termokarstinės nuosėdos (gaunamos ilgą laiką sustingus įšalusiai žemei).
Slėniai, pro kuriuos AWI mokslininkai vaikšto šešias valandas, yra pilni upelių. „Norime suprasti, ar šis vanduo patenka dėl sezoninių kritulių, ar dėl tirpstančio dirvožemio tirpstant ledui“, - aiškina geomorfologė Anne Morgenstern. Ji visada turi po ranka nešiojamąjį kompiuterį, o jos kuprinė yra pilna paimtų vandens mėginių.
Didžiulis šaldiklis
Amžinojo įšalo tirpimas Sibire ir kituose regionuose, kuriuose mokslininkai atlieka matavimus, yra patvirtintas faktas. Keliuose šuliniuose esančių daviklių dėka (kai kurie buvo išgręžti iki 100 metrų gylio) Rusijos ir Vokietijos specialistų komandai nuo 2006 m. Pavyko užregistruoti 1,5–2 ºС temperatūros padidėjimą.
„Pastebime tendenciją, kad žiemą atšyla dirva ir padidėja oro temperatūra“, - patvirtina Julija Boike. - Temperatūros pokyčius atspindi visas energijos srautų, vandens ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų balansas. Nerimą kelianti išvada, atsižvelgiant į tai, kad Arktis yra susijęs su viso žemės klimato reguliavimu.
„Amžinas įšalas yra didžiulis šaldiklis“, - aiškina aštuntą kartą į salą atvykęs Vokietijos geologinių tyrimų centro (GFZ) Torstenas Sachasas. "Jei paliksite šaldytuvo dureles atidarytas, jūsų pica atitirps, jūsų ledai ištirps ir mikrobai pradės veistis ant šios organinės medžiagos." Amžinasis įšalas išskiria organines medžiagas, kurios, veikiamos mikroorganizmų, išskiria CO2 esant deguoniui ar metanui anaerobinėje aplinkoje, pavyzdžiui, Samoilovo durpynuose.
Šios šiltnamio efektą sukeliančios dujos prisideda prie aukštesnės temperatūros, o tai savo ruožtu atitveria amžinojo įšalo ir išsiskiria dujas. Ekspertai tai vadina „amžino įšalo anglies proceso atgaline data“. Anot jų, jame yra 1500 gigatonų anglies, tai yra dvigubai daugiau nei atmosferoje.
Papildomas atšilimas
Bet kokios yra anglies dioksido ir metano dalys, kurias dirvožemis skleidžia atitirpinimo metu? Pastarasis, beje, sukuria 25 kartus galingesnį šiltnamio efektą. „Tai yra vienas didžiausių ateities klausimų“, - sako Gerhardas Krineris iš Nacionalinio mokslinių tyrimų centro.
Susirūpinimas yra dar rimtesnis, nes iki šiol suformuotuose Tarpvyriausybinės klimato kaitos komisijos modeliuose neatsižvelgta į amžino šalčio atitirpinimo padarinius. „Papildomas atšilimas dėl amžino įšalo atšilimo yra apie 10%“, - sako Gerhardtas Krineris. Taigi, amžinojo įšalo išmetamose šiltnamio efektą sukeliančiose dujose termometras gali padidėti 0,3 ºС iki 2100.
Tyrimų stoties laboratorijoje (ji palaikoma stabilioje temperatūroje naudojant tris kurstančius riaumojančius generatorius) mokslininkai tiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo į atmosferą grafikus. Metano smailės būna vasarą, tačiau duomenų analizė tokiose didelėse platumose išlieka sudėtinga. Pirmasis matavimo laikotarpis (2002–2012 m.) Buvo atliktas be automatizuotos įrangos, kurią galima įsigyti modernioje bazėje, pradėtoje eksploatuoti 2013 m.
Trejais metais anksčiau, apsilankydamas Samoilovo saloje, prezidentas Vladimiras Putinas manė, kad Rusijos ir Vokietijos bendradarbiavimas amžinajame užšalime nusipelno geresnės infrastruktūros. Iki to momento AWI darbuotojai (pirmoji jų ekspedicija į salą įvyko 1998 m.) Turėjo būti patenkinti kuo mažiau: miegoti palapinėse, šildytis malkomis (iš miško, besileidžiančio palei Leną) ir savo būstinėje naudoti reindžerių namelius.
Proceso tempas
Tuomet žiemoti buvo neįmanoma. „Mes tiesiog negalėjome rinkti duomenų žiemą“, - sako Torstenas Sachsas. "Poliarinę naktį reikėjo kas tris dienas pridėti degalų į išorinį generatorių -40 ° C temperatūroje." Kiti duomenų aiškinimo sunkumai atrodo daug labiau pažįstami. Dešimt metų yra per trumpas laikotarpis, kad būtų galima pastebėti ilgalaikius dujų srauto pokyčius. Be to, būtina padidinti stebėjimo postų skaičių, o tai toli gražu nėra taip lengva pasiekti Sibire, kurio plotas yra daugiau nei 20 kartų didesnis nei Prancūzijoje.
Tinkamu atstumu nuo stoties, nudažytos Rusijos vėliavos spalvomis, AWI komanda baigia įrengti iglu, kuriame bus įrengta naujojo orų bokšto kompiuterinė ir elektroninė įranga 2018 m. Stiklo pluošto kokonas turėtų sudaryti būtinas sąlygas stabiliems matavimams, suteikiant apsaugą nuo žiauraus Sibiro žiemos vėjo ir pūgos. Kaip ir kiti salos pastatai, iglu stovi ant stulpų, kad nepakenktų dirvožemio judėjimui. Taigi per pirmąjį meteorologinį bokštą žemė per metus nuskendo 10 centimetrų.
„Jau nebėra abejonių dėl klimato atšilimo ir tirpstančio amžinojo įšalo ryšio“, - pažymi iglu montuojantis inžinierius Peteris Schreiberis. "Dabar kyla klausimas, kaip greitai amžinasis įšalas tirps ir kaip gamta reaguos į šį procesą".
Gamta yra pagrindinė vadybininkė Sibire vykstančių pokyčių sąlygomis, pažymi Fiodoras Selliakhovas. Tyrimų stoties vadovas prisipažįsta apie pokyčius, vykstančius aplink: „Pavyzdžiui, prieš 20 metų čia nebuvo nė vieno medžio, o tik tundrai būdingą augmeniją. Kelionėje į praėjusių metų deltą mačiau 2 metrų aukščio medžius “.
Kad ir kaip būtų, ši Jakutijos gimtoji šalis iš Vilyu krantų netiki antropologinėmis klimato pokyčių priežastimis. „Tai gamtos ciklas. Čia buvo šilta prieš 100 metų, tada pasidarė šalta, o dabar prasideda kitas atšilimo laikotarpis “, - sako jis savo kabinete, kurį puošia netoliese rastos fosilijos.
Mamuto skardis
Amžinasis įšalas „tikriausiai tirpsta, bet lėtai“. Kai iš dirvos išimame mamuto erkę, suprantame, kad kitas galas vis dar yra žemėje, vis dar užšalęs. Tai ženklas, kad amžinas šaltis išlieka labai šaltas “, - tęsia jis. Netikėta tolimoje šiaurėje esančių dirvožemių atitirpimo pasekmė buvo senovės palaikų medžioklės plėtra.
Günteris Stoofas, pravarde „Molo“, supranta savo draugų iš Rusijos požiūrį. „Gamta nusprendžia, o ne žmogus“, - sako šis AWI technikas, ilgiausiai praleidęs saloje. Dabar 65 metų amžiaus jis pažada, kad šis sezonas bus paskutinis jo karjeroje (48 ekspedicijos į Arktį ir Antarktidą). Rytų Vokietijos gimtoji šalis buvo jauniausia beveik dvejų metų sovietinės ekspedicijos (1975–1977), kuriai buvo pavesta pastatyti bazę Antarktidoje, narė. Jis turėjo galimybę ne kartą aplankyti poliarinius regionus - tiek vienas, tiek grupėmis.
Jo gyvenimo kelias atspindi kitokią istoriją, VDR ir SSRS bendradarbiavimą Šaltojo karo metais. Po Berlyno sienos griūties buvo sudarytas mokslinis komitetas, kuriam buvo pavesta nustatyti suvienytos Vokietijos mokslinių tyrimų programą. Jis rekomendavo išlaikyti poliarinę kryptį ir ją pastatyti aplink AWI tyrimų grupę Potsdame. „Jame dalyvavo ekspertai, tokie kaip Molo ir Christine Siegert, kurie turėjo 20 metų patirtį tyrinėdami amžinojo įšalo laiką, dirbdami kartu su SSRS“, - aiškina Anna Morgenstern.
Įšaldytų dirvožemių tyrimai buvo plačiai paplitę Rusijoje XX amžiaus pradžioje pagal Maskvos strateginius sprendimus. Rytinių ir šiaurinių regionų, kuriuose gausu angliavandenilių ir kitų gamtos išteklių, plėtros politikos neįmanoma įgyvendinti neįrengus Transsibiro geležinkelio. Kad ir kaip būtų, įgyvendinant šį projektą iš pradžių reikėjo suformuoti inžinerijos mokslą apie visur esančius amžinojo įšalo kraštus.
3-ojo dešimtmečio pabaigoje Maskvoje buvo įsteigtas Permafrost institutas. 1960 m. Jis buvo perkeltas į Jakutską. Šis didelis Rytų Sibiro miestas taip pat stovi ant užšalusios žemės. Dvi požeminės galerijos (4 ir 12 metrų gylyje), esančios instituto gale, suteikia „tiesioginę“prieigą prie amžinojo įšalo. Smėlio sluoksniai pasakoja apie miesto geologinę istoriją, kuri buvo pastatyta ant aliuminio Lenos telkinių.
Juodligė ir daubos
Sunkios durys palaiko žemesnę temperatūrą. „Nuolatinio šalčio tirpimas kelia grėsmę planetai, tačiau Jakutijos mastu viskas vis dar gana stabili“, - aiškina instituto direktorius Michailas Grigorjevas. "Tuo pačiu metu tirpimo pasekmės labiau pastebimos kituose regionuose, ypač Jamalyje."
Po neįprastai šiltos 2016 metų vasaros pusiasalyje prasidėjo juodligės epidemija (pirmasis atvejis nuo 1941 m., Pasak Maskvos epidemiologijos instituto) dėl atitirpusio amžinojo įšalo, kuriame buvo patogenas. Be to, laikraščiai vėl pradėjo kalbėti apie Jamalo-Nenecų autonominį apylinkes po didelių depresijų atradimo. Jie taip pat tapo amžino šalčio atitirpinimo padariniu. „Šiame regione gausu dujų. Kai dirvožemis ištirpsta, jame išsiskiria dujų burbuliukai, kurie paaiškina šiuos sprogimus “, - sako Michailas Grigorjevas.
Tuo pačiu metu dar nebuvo pranešta apie nė vieną tokio pobūdžio atvejį Samoilovo saloje, Aliaskoje ar šiaurinėje Kanadoje. Pasaulinis amžinojo įšalo stebėjimo tinklas renka duomenis iš daugiau nei 250 svetainių. Jos tikslas yra „sujungti žinias ir patvirtinti naujus klimato modelius“, - sako AWI darbuotoja Hugues Lantuit.
Be to, populiarėja kalnų amžino įšalo tyrimai. 2018 m. Birželio mėn. Europos amžinojo įšalo konferencija turėtų pranešti apie šį darbą, kuris aktyviai plėtojamas Šveicarijoje, tačiau vis dar yra pradinėje stadijoje Prancūzijoje.
Pakrantės erozija ir jos socialiniai bei ekonominiai padariniai tampa dar vienu susirūpinimo šaltiniu: trečdalis pasaulio pakrančių yra amžinojo įšalo zonoje. Laptevo jūroje ir Boforto jūroje (Šiaurės Amerika) pakrančių erozija gali siekti aštuonis metrus per metus, priversdama netoliese esančius kaimus apsvarstyti judančių namų perkėlimą. Samoilovo saloje vis dar tebėra pakrantės medinė trobelė. Bet ar ilgai tai truks?
Simonas Rogeris