Neljäsosa pohjoisen pallonpuoliskon maasta on jatkuvasti jäätynyt. Mutta ilmaston lämpeneminen johtaa ikiroudan sulamiseen, joka vapauttaa kasvihuonekaasuja, jotka kiihdyttävät tätä prosessia entisestään. Lena-suiston raportti.
Lena-suiston 1500 saarekkeen välillä liikkuminen vaatii moitteettoman keskittymisen: toisella silmällä sinun on katsottava tutkaa, jotta ei ajaa maahan, ja toisen seurata rannikkoalueiden maamerkkejä, jotka täyttävät tämän loputtoman vesi- ja maa-alueen. Ennen kuin se virtaa Pohjois-Siperian Laptevinmerelle, joki leviää niin leveäksi, että sen rannat muuttuvat sumuisiksi raidoiksi horisontissa.
Samoilovin saari erottuu puistosta, joka sijaitsee rannalla ja jossa luonnonsuojelualueen tutkijat ja riistanhoitajat asuvat, joka kattaa joen suun ja Kharaulakhin harjanteen rinteet. Vasta nyt, hidas, mutta peruuttamaton eroosio uhkaa sukeltaa talon Lenan vesiin. Jatkossa koko saari saattaa myös kadota: jään voimakkaan nousun aiheuttama veden voimakas nousu heikentää sen rantoja.
Olipa se miten tahansa, tämän 5 km2: n saarekkeen tärkein isku on ikiroudan vetäytyminen ilmaston lämpenemisen hyökkäyksessä. Puhumme maaperästä, jonka yläkerros sulaa lämpiminä vuodenaikoina pitäen lämpötilan nollan alapuolella ainakin kahden peräkkäisen vuoden ajan.
"Samoilovin ekosysteemiä uhkaa mahdollinen tuhoaminen", - sanotaan Biogeosciences-lehdessä tähän aiheeseen omistettu artikkeli. Saksalainen nainen Julia Boike ja hänen kollegansa napa- ja meritutkimusinstituutissa. Alfred Wegener (AWI) ei aio sietää tällaista mahdollisuutta.
Joka vuosi huhtikuusta syyskuuhun AWI: n työntekijät ja heidän venäläiset kollegansa arktisen ja antarktisen tutkimusinstituutin ja ikiroudan instituutin kautta matkustavat Samoilovin saarelle tutkimaan maaperän ja maiseman muutoksia sekä ilmaston lämpenemisen ja ikiroudan sulamisen välistä suhdetta.
Kaksi kolmasosaa Venäjän pinta-alasta
Mainosvideo:
Saarista, jolla moderni tutkimusasema sijaitsee (rahoitti Petroleumgeologian ja geofysiikan instituutti), on tulossa suosituimmaksi havaintokohdaksi: ikirouta hallitsee 95% Siperiasta ja kaksi kolmasosaa Venäjän alueesta. Jäädytetyn maaperän osuus on yleensä neljännes koko pohjoisesta pallonpuoliskosta, pääasiassa Alaskassa, Kanadassa, Grönlannissa, Venäjällä ja Kiinassa.
Länsi-Euroopasta erottuu alppityyppinen ikirouta, jota esiintyy monissa vuoristoissa. Sen rakenne ja geodynamiikka eroavat pohjoisten leveysasteiden jäätyneistä maaperäistä, mutta myös herkkä ilmastonmuutokselle. Joten 23. elokuuta ikivanhan sulatuksen seurauksena tapahtunut maaperän liikkuminen vei kahdeksan ihmistä lähellä sveitsiläistä Bondo-kylää.
"Joissain paikoissa Siperian ikirouta muodostui kauan sitten, pleistoseeniin (ajanjakso 2,6 miljoonaa vuotta sitten 11 000 vuotta sitten)", sanoo Yulia Boike. "On erittäin kylmä, noin -9 ° C, ja se menee melkein 1500 metrin syvyyteen Jakutian pohjoispuolella."
”Samoilovin saarella se on suhteellisen vakaa ja runsaasti orgaanista ainesta turvemaiden läsnä ollessa”, hän lisää ja pukeutuneena paksuja kumisaappaita, joita ilman ei ole mahdollista kävellä saaren viskoosisella tundralla. Häntä seuraavat nuoret tutkijat menevät hänen kanssaan Kurungnyyn. Naapurisaaressa on monimutkaisia jäämuodostelmia, ja sen helpotuksen muodostavat lämpökarstan sedimentit (saatu jäätyneen maan vajoamisen johdosta jo pitkään).
Laaksot, joita pitkin AWI-tutkijat kävelevät kuusi tuntia, ovat täynnä puroja. "Haluamme ymmärtää, tuleeko tämä vesi vuodenaikojen sademäärästä vai jään sulamisesta, kun maaperä muuttuu", selittää geomorfologi Anne Morgenstern. Hänellä on aina kädessä kannettava tietokone ja hänen reppu on täynnä otettuja vesinäytteitä.
Valtava pakastin
Imukaasun sulaminen Siperiassa ja muilla alueilla, joilla tutkijat tekevät mittauksia, on vahvistettu tosiasia. Useissa kaivoissa sijaitsevien anturien (joitakin porattiin 100 metrin syvyyteen) ansiosta venäläis-saksalainen asiantuntijaryhmä onnistui rekisteröimään 1,5-2 ºС: n lämpötilan nousun vuodesta 2006.
"Havaitsemme taipumusta maaperän lämpenemiseen ja ilman lämpötilan nousuun talvella", vahvistaa Yulia Boike. - Lämpötilakomponentin muutos heijastuu koko energiavirtojen, veden ja kasvihuonekaasujen tasapainossa. Huolestuttava johtopäätös, kun otetaan huomioon, että arktinen alue on mukana säätelemässä koko maan ilmastoa.
"Imaikuukaali on valtava pakastin", selittää kahdeksannen kerran saarelle saapuneen saksalaisen geologisen tutkimuskeskuksen (GFZ) Torsten Sachs. "Jos jätät pakastimen oven auki, pizza sulaa, jäätelö sulaa ja mikrobit alkavat kasvaa tästä orgaanisesta aineesta." Ikirouta vapauttaa orgaanisia aineita, jotka mikro-organismien vaikutuksesta vapauttavat hiilidioksidia hapen tai metaanin läsnäollessa anaerobisessa ympäristössä, esimerkiksi Samoilovin turvealueilla.
Nämä kasvihuonekaasut edistävät korkeampia lämpötiloja, mikä puolestaan johtaa ikirunan sulamiseen ja kaasujen vapautumiseen. Asiantuntijat kutsuvat tätä "ikivakasteen hiilen taannehtivaksi prosessiksi". Heidän mukaansa se sisältää 1 500 gigatonnia hiiltä, mikä on kaksi kertaa enemmän kuin ilmakehässä.
Lisälämmitys
Mutta mitkä ovat maaperän sulattamisen aiheuttamat hiilidioksidin ja metaanin suhteet? Viimeksi mainittu muuten luo 25 kertaa voimakkaamman kasvihuoneilmiön. "Tämä on yksi suurimmista tulevaisuuden kysymyksistä", sanoo Gerhard Krinner Kansallisesta tieteellisestä tutkimuskeskuksesta.
Huolenaihe on sitäkin vakavampi, koska hallitustenvälisen ilmastomuutosta käsittelevän paneelin tähän mennessä laatimissa malleissa ei ole otettu huomioon ikiroudan sulamisen vaikutuksia. "Ikkumien sulattamisesta aiheutuva lisälämmitys on noin 10%", Gerhardt Krinner sanoo. Siksi ikiroudan aiheuttamat kasvihuonekaasupäästöt voivat nostaa lämpömittaria 0,3 ºС vuoteen 2100 mennessä.
Tutkimusaseman laboratoriossa (sitä pidetään vakaassa lämpötilassa kolmen aavistavan paahtavan generaattorin avulla) tutkijat tutkivat kaavioita kasvihuonekaasupäästöistä ilmakehään. Metaanipiikit esiintyvät kesällä, mutta datanalyysi on edelleen haastavaa niin korkeilla leveysasteilla. Ensimmäinen mittausjakso (2002-2012) suoritettiin ilman automatisoituja laitteita, joita on saatavana modernissa tukikohdassa, joka otettiin käyttöön vuonna 2013.
Kolme vuotta aikaisemmin Samoilovin saarella käydyn vierailun aikana presidentti Vladimir Putin katsoi, että Venäjän ja Saksan välinen yhteistyö ansaitsee paremman infrastruktuurin. Siihen saakka AWI: n työntekijöiden (heidän ensimmäinen retkikunta saarelle tapahtui vuonna 1998) piti olla tyytyväisiä vähimmäismäärään: nukkua telttoissa, lämmitellä itseäsi polttopuulla (Lenen varrella laskevasta metsästä) ja käyttää rantaajien kota päämajanaan.
Prosessin vauhti
Talvi oli silloin mahdotonta. "Emme yksinkertaisesti voineet kerätä tietoja talvella", Torsten Sachs sanoo. "Oli tarpeen lisätä polttoainetta ulkoiseen generaattoriin kolmen päivän välein -40 ° C: n lämpötilassa polaariyönä." Muut tietojen tulkinnan vaikeudet näyttävät paljon tutummilta. Kymmenen vuotta on liian lyhyt aika havaita muutoksia kaasuvirran kehityksessä pitkällä aikavälillä. Lisäksi on tarpeen lisätä tarkkailuasemien lukumäärää, mikä ei ole mitenkään niin helppo saavuttaa Siperiassa, joka on pinta-alaltaan yli 20 kertaa suurempi kuin Ranska.
AWI-ryhmä valmistelee kunnollisella etäisyydellä asemalta Venäjän lipun väreillä maalattua iglua, joka taloa uuden säätornin tietokoneet ja elektroniset laitteet vuonna 2018. Lasikuitukookonin tulisi luoda tarvittavat olosuhteet vakaille mittauksille, tarjoamalla suojaa Siperian talven kovaa tuulta ja lumimyrskyä vastaan. Kuten muut saaren rakennukset, igloo istuu puikoilla, jotta maaperän liikkuminen ei vaikuta siihen. Joten ensimmäisessä meteorologisessa tornissa maa upposi 10 senttimetriä vuodessa.
"Ilmaston lämpenemisen ja ikiroudan sulamisen välisestä yhteydestä ei ole enää epäilystäkään", toteaa iglua kootava insinööri Peter Schreiber. "Kysymys on nyt, kuinka nopeasti ikirouta sulaa edelleen ja kuinka luonto reagoi tähän prosessiin."
Luonto on pääjohtaja Siperiassa tapahtuvien muutosten olosuhteissa, Fjodor Selliakhov toteaa. Tutkimusaseman päällikkö myöntää, että ympärillä on tapahtunut muutoksia:”Esimerkiksi 20 vuotta sitten täällä ei ollut yhtä puuta, vaan vain tundralle tyypillistä kasvillisuutta. Viime vuonna matkalla suistoalueelle huomasin 2 metriä korkeita puita."
Olkoon niin, tämä Vilyuin rannikolta peräisin oleva Jakutian kotoisin oleva ihminen ei usko ilmastonmuutoksen antropologisiin syihin.”Tämä on luonnon kierto. Täällä oli lämmin 100 vuotta sitten, sitten tuli kylmä ja nyt on alkamassa uusi lämpenemisjakso”, hän sanoo toimistossaan, joka on koristeltu läheisyydessä löydetyistä fossiileista.
Mammutin keilaa
Imukaapista "se todennäköisesti sulaa, mutta hitaasti".”Kun otamme mammuttin keilan maaperästä, ymmärrämme, että toinen pää on edelleen maassa, edelleen jäätynyt. Tämä on merkki siitä, että ikirouta pysyy hyvin kylmänä”, hän jatkaa. Kauhan pohjoisen maaperän sulamisen odottamaton seuraus oli muinaisten jäänteiden metsästyksen kehitys.
Günter Stoof, lempinimeltään "Molo", ymmärtää venäläisten ystäviensä asenteen. "Luonto päättää, ei ihminen", sanoo tämä AWI-teknikko, joka on viettänyt pisimmän aikaa saarella. Nyt 65-vuotias, hän vannoo, että tämä kausi tulee olemaan hänen uransa viimeinen (48 retkentä Arktiseen ja Antarktiseen). Itä-Saksan kotoisin oleva oli nuorin jäsen melkein kaksivuotisessa Neuvostoliiton retkikunnassa (1975–1977), jonka tehtävänä oli rakentaa tukikohta Antarktiseen. Hänellä oli mahdollisuus käydä napa-alueilla useita kertoja, yksin ja ryhminä.
Hänen elämänsäsä heijastaa erilaista historiaa, yhteistyötä DDR: n ja Neuvostoliiton välillä kylmän sodan aikana. Berliinin muurin kaatumisen jälkeen muodostettiin tiedekomitea, jonka tehtäväksi määritettiin yhdistyneen Saksan tieteellisen tutkimuksen ohjelma. Hän suositteli polaarisuunnan pitämistä ja rakentamista AWI-tutkimusryhmän ympärille Potsdamissa. "Siihen osallistui asiantuntijoita, kuten Molo ja Christine Siegert, joilla oli 20 vuoden kokemus ikiroudan tutkimuksesta Neuvostoliiton kanssa tehdyn yhteistyön ansiosta", kertoo Anna Morgenstern.
Jäätyneiden maaperän tutkimuksesta tuli laajalle levinnyttä Venäjällä 1900-luvun alussa Moskovan strategisten päätösten mukaisesti. Hiilivedyistä ja muista luonnonvaroista rikasten itäisten ja pohjoisten alueiden kehittämispolitiikkaa ei voitu toteuttaa ilman Trans-Siperian rautatien rakentamista. Olipa se miten tahansa, tämän hankkeen toteuttamiseksi jouduttiin alun perin muodostamaan tekniikan tiede täällä kaikkialla olevasta ikuisesta pakkasesta.
1930-luvun lopulla Moskovaan perustettiin Permafrost Institute. Vuonna 1960 hänet muutettiin Jakutskiin. Tämä suuri Itä-Siperian kaupunki seisoo myös jäätyneellä kentällä. Kaksi maanalaista galleriaa (4 ja 12 metrin syvyydessä) instituutin pohjassa tarjoavat "suoran" pääsyn ikiroutaan. Hiekkakerrokset kertovat kaupungin geologisesta historiasta, joka rakennettiin Lenan alluiaalisille esiintymille.
Pernarutto ja ontot
Raskaiden ovien lämpötilat pysyvät alle jäätymisen. "Kauhan sulaminen on uhka planeetalle, mutta Jakutian mittakaavassa kaikki on edelleen melko vakaa", instituutin johtaja Mihhail Grigoriev selittää. "Samalla sulamisen seuraukset ovat havaittavissa enemmän muilla alueilla, etenkin Jamalissa."
Epänormaalin lämpimän kesän 2016 jälkeen niemimaalla alkoi pernaruttoepidemia (Moskovan epidemiologiainstituutin mukaan ensimmäinen tapaus vuodesta 1941) johtuen ikikaudan sulamisesta, jossa patogeeni sijaitsi. Lisäksi sanomalehdet alkoivat jälleen puhua Yamalo-neenetsien autonomisesta alueesta suurten masennusten löytämisen jälkeen. Niistä tuli myös ikuisen sulatuksen sulatus.”Alueella on runsaasti kaasua. Kun maaperä sulaa, siitä muodostuu kaasukuplia, jotka selittävät nämä räjähdykset”, sanoo Mikhail Grigoriev.
Samanaikaisesti, Samoilovin saarella, Alaskassa tai Pohjois-Kanadassa ei ole vielä ilmoitettu yhtään tällaista tapausta. Globaali ikiroudan seurantaverkko kerää tietoja yli 250 sivustolta. Sen tavoitteena on”yhdistää tieto ja vahvistaa myös uudet ilmastomallit”, sanoo AWI: n työntekijä Hugues Lantuit.
Lisäksi alppien ikiroutaa koskeva tutkimus on lisääntymässä. Kesäkuussa 2018 pidettävää eurooppalaista konferenssia on tarkoitus raportoida tästä työstä, jota kehitetään aktiivisesti Sveitsissä, mutta joka on vielä alkuvaiheessa Ranskassa.
Rannikkoerosio ja sen sosioekonomiset seuraukset ovat tulossa jälleen huolenaiheeksi: kolmasosa maailman rannikosta on ikiroutaa. Laptevin ja Beaufortin merellä (Pohjois-Amerikka) rannikkoerosio voi nousta kahdeksaan metriin vuodessa, mikä saa lähikylät ajattelemaan muuttotaloja. Samoilovin saarella rannikkopuinen mökki on edelleen paikallaan. Mutta kuinka kauan se kestää?
Simon Roger