Štvrtina všetkej pôdy na severnej pologuli je neustále zamrznutá. Avšak otepľovanie klímy vedie k topeniu permafrostu, ktorý uvoľňuje skleníkové plyny, ktoré tento proces ďalej urýchľujú. Správa z delty Lena.
Pohyb medzi 1 500 ostrovčekov v delte Lena si vyžaduje dokonalú koncentráciu: jedným okom sa musíte pozerať na radar, aby ste nebežili na plytčinu, a druhým, aby ste sledovali pobrežné pamiatky, ktoré dotýkajú túto nekonečnú rozlohu vody a pôdy. Pred tým, ako steká do Laptevského mora v severnej Sibíri, sa rieka šíri tak široko, že jej brehy sa na obzore premieňajú na hmlisté pruhy.
Ostrov Samoilov vyniká svojou drevenou chatou na pobreží, kde žijú vedci a myslivci rezervácie, ktorá pokrýva ústie rieky a svahy hrebeňa Kharaulakh. Až teraz hrozí, že pomalá, ale nezvratná erózia ponorí dom do vôd Leny. V budúcnosti môže zmiznúť aj celý ostrov: silný nárast vody v dôsledku jarného topenia ľadu narúša jeho pobrežie.
Hlavným úderom tohto ostrovčeka s rozlohou 5 km2 je však ústup permafrostu pod náporom otepľovania podnebia. Hovoríme o pôdach, ktorých horná vrstva sa v teplom období roztopí, pričom teplota sa udržuje najmenej dva po sebe nasledujúce roky.
"Samoilov ekosystému hrozí potenciálne zničenie," - hovorí článok venovaný tejto otázke v časopise Biogeosciences. Nemecká žena Julia Boike a jej kolegovia z Inštitútu pre polárny a námorný výskum. Alfred Wegener's (AWI) sa s takou perspektívou nestretne.
Zamestnanci AWI a ich ruskí kolegovia z Arktického a antarktického výskumného ústavu a Permafrost Institute každý rok od apríla do septembra cestujú na ostrov Samoilov, aby študovali zmeny v pôde a krajine, ako aj vzťah medzi otepľovaním klímy a rozmrazovaním permafrostom.
Dve tretiny územia Ruska
Propagačné video:
Ostrov, na ktorom sa nachádza moderná výskumná stanica (financovaná Ústavom ropnej geológie a geofyziky), sa stáva obľúbeným pozorovacím bodom: permafrost zaberá 95% Sibír a dve tretiny Ruska. Vo všeobecnosti predstavuje zamrznutá pôda štvrtinu celej severnej pologule, najmä na Aljaške, v Kanade, Grónsku, Rusku a Číne.
Západnú Európu charakterizuje vysokohorský permafrost, ktorý sa vyskytuje v mnohých pohoriach. Štruktúra a geodynamika sa líšia od zamrznutej pôdy v severných zemepisných šírkach, ale je tiež citlivá na zmenu podnebia. 23. augusta teda pohyb pôdy v dôsledku rozmrazovania permafrostu unášal osem ľudí v blízkosti švajčiarskej dediny Bondo.
„Na niektorých miestach sa sibírsky permafrost formoval už dávno v pleistocéne (obdobie pred 2,6 miliónmi rokmi až pred 11 000 rokmi),“hovorí Yulia Boike. „Je veľmi chladné, asi -9 ° C, a siaha do hĺbky takmer 1 500 metrov na severe Jakutska.“
„Na ostrove Samoilov je to relatívne stabilné a s vysokým obsahom organických látok s prítomnosťou rašelinísk,“dodáva a oblieka si hrubé gumové čižmy, bez ktorých nie je možné chodiť po viskóznej tundre ostrova. Mladí vedci, ktorí ju sprevádzajú, idú s ňou do Kurungny. Susedný ostrov má zložité ľadové útvary a jeho úľavu tvoria termokarstové ložiská (získané dlhodobým poklesom zamrznutej pôdy).
Údolia, po ktorých vedci AWI chodia šesť hodín, sú plné potokov. "Chceme pochopiť, či táto voda pochádza zo sezónnych zrážok alebo z topenia ľadu, keď dôjde k zmene pôdy," vysvetľuje geomorfológ Anne Morgenstern. Vždy má k dispozícii notebook a jej batoh je plný odobratých vzoriek vody.
Obrovský mrazák
Tavenie permafrostu na Sibíri av iných oblastiach, kde vedci merajú, je potvrdenou skutočnosťou. Vďaka senzorom umiestneným vo viacerých studniach (niektoré boli vyvŕtané do hĺbky 100 metrov) sa rusko-nemeckému tímu špecialistov podarilo od roku 2006 zaregistrovať zvýšenie teploty o 1,5 až 2 ° C.
"Pozorujeme tendenciu k otepľovaniu pôdy a zvýšeniu teploty vzduchu v zime," potvrdzuje Yulia Boike. - Zmena teplotnej zložky sa odráža v celej rovnováhe tokov energie, vody a skleníkových plynov. Znepokojivý záver, keďže Arktída sa podieľa na regulácii celej zemskej klímy.
„Permafrost je obrovský mrazák,“vysvetľuje Torsten Sachs z Nemeckého geologického výskumného centra (GFZ), ktoré na ostrov prišlo osemkrát. „Ak necháte dvere mrazničky otvorené, vaša pizza sa rozmrazí, vaša zmrzlina sa roztopí a mikróby sa začnú množiť v tejto organickej látke.“Permafrost uvoľňuje organické látky, ktoré pod vplyvom mikroorganizmov uvoľňujú CO2 v prítomnosti kyslíka alebo metánu v anaeróbnom prostredí, napríklad na rašeliniská Samoilov.
Tieto skleníkové plyny prispievajú k vyšším teplotám, ktoré zase vedú k rozmrazovaniu permafrostu a uvoľňovaniu plynov. Odborníci to nazývajú „retroaktívnym procesom uhlíka v permafroste“. Podľa nich obsahuje 1 500 gigatónov uhlíka, čo je dvakrát toľko ako v atmosfére.
Dodatočné otepľovanie
Aký je však podiel oxidu uhličitého a metánu emitovaného v pôde počas rozmrazovania? Ten, mimochodom, vytvára 25-krát silnejší skleníkový efekt. „Toto je jedna z najväčších otázok do budúcnosti,“hovorí Gerhard Krinner z Národného centra pre vedecký výskum.
Táto obava je o to vážnejšia, že modely medzivládneho panelu pre zmenu klímy, ktoré sa doteraz vytvorili, nezohľadnili účinky rozmrazovania permafrostu. „Dodatočné otepľovanie v dôsledku rozmrazovania permafrostom je asi 10%,“hovorí Gerhardt Krinner. Emisie skleníkových plynov z permafrostu môžu teda do roku 2100 zvýšiť teplomer o 0,3 ° C.
V laboratóriu výskumnej stanice (udržuje sa na stabilnej teplote pomocou troch ohlušujúcich revujúcich generátorov) vedci skúmajú grafy emisií skleníkových plynov do atmosféry. Píky metánu sa vyskytujú v lete, ale analýza údajov zostáva v takýchto veľkých zemepisných šírkach náročná. Prvé obdobie merania (2002 - 2012) sa uskutočnilo bez automatizovaného zariadenia, ktoré je k dispozícii na modernej základni uvedenej do prevádzky v roku 2013.
Pred tromi rokmi, počas návštevy ostrova Samoilov, prezident Vladimir Putin cítil, že rusko-nemecká spolupráca v oblasti permafrostu si zaslúži lepšiu infraštruktúru. Dovtedy sa zamestnanci AWI (prvá expedícia na ostrov, ktorá sa konala v roku 1998), museli uspokojovať s minimom: spať v stanoch, zohrievať sa palivovým drevom (z lesa zostupujúceho pozdĺž Leny) a ako základňu používať chatu strážcov.
Tempo procesu
Zima bola potom nemožná. „V zime sme jednoducho nemohli zbierať údaje,“hovorí Torsten Sachs. „Bolo potrebné doplniť palivo do externého generátora každé tri dni pri teplote -40 ° C počas polárnej noci.“Ďalšie ťažkosti s interpretáciou údajov vyzerajú oveľa lepšie. Desať rokov je príliš krátke obdobie na to, aby sa dali zistiť zmeny v tokoch plynu z dlhodobého hľadiska. Okrem toho je potrebné zvýšiť počet pozorovacích miest, čo sa v žiadnom prípade nedá ľahko dosiahnuť na Sibíri, ktorý je v oblasti viac ako 20-krát väčší ako Francúzsko.
V dôstojnej vzdialenosti od stanice maľovanej vo farbách ruskej vlajky dokončuje tím AWI výstavbu iglú, v ktorom sa v roku 2018 bude nachádzať počítač a elektronické vybavenie novej meteorologickej veže. Kokon zo sklolaminátu by mal vytvárať potrebné podmienky na stabilné merania a poskytovať útočisko pred prudkým vetrom a vánicami v sibírskej zime. Rovnako ako iné budovy na ostrove, iglú stojí na chodúľoch, aby neboli ovplyvnené pohybom pôdy. Na prvej meteorologickej veži teda Zem klesla o 10 centimetrov za rok.
„O prepojení medzi otepľovaním podnebia a topením permafrostu už niet pochýb,“poznamenáva inžinier Peter Schreiber, ktorý zostavuje iglu. „Teraz je otázkou, ako rýchlo sa permafrost bude topiť a ako bude príroda na tento proces reagovať.“
Príroda je hlavným manažérom podmienok zmien na Sibíri, poznamenáva Fyodor Selliakhov. Vedúci výskumnej stanice pripúšťa zmeny, ktoré sa odohrali okolo: „Napríklad, pred 20 rokmi tu nebol jediný strom, ale iba vegetácia typická pre tundru. Na minuloročnom výlete do delty som uvidel stromy vysoké 2 metre. ““
Nech je to akokoľvek, tento rodák z Jakuba z brehov Vilyui neverí v antropologické príčiny zmeny klímy. „Toto je cyklus prírody. Bolo tu teplo pred 100 rokmi, potom sa ochladilo a teraz začína ďalšie obdobie otepľovania, “hovorí vo svojej kancelárii, ktorá je ozdobená fosíliami nachádzajúcimi sa v okolí.
Mamutí kel
Pokiaľ ide o permafrost, „pravdepodobne sa topí, ale pomaly.“„Keď z pôdy vyberieme mamutie miechy, uvedomíme si, že druhý koniec je stále v zemi, stále zamrznutý. To je znamenie, že permafrost zostáva veľmi chladný, “pokračuje. Neočakávaným dôsledkom rozmrazovania pôd na ďalekom severe bol rozvoj lovu starodávnych zvyškov.
Günter Stoof, prezývaný „Molo“, chápe postoj svojich ruských priateľov. „Príroda sa rozhodne, nie človek,“hovorí tento technik AWI, ktorý strávil najdlhší čas na ostrove. Teraz má 65 rokov a sľubuje, že táto sezóna bude poslednou z jeho kariéry (48 výprav na Arktídu a Antarktídu). Východonemecký rodák bol najmladším členom takmer dvojročnej sovietskej expedície (1975-1977), ktorej úlohou bolo vybudovať základňu v Antarktíde. Mal možnosť navštíviť polárne oblasti viac ako raz, a to sám, ako aj v skupinách.
Jeho životná cesta odráža odlišnú históriu, spoluprácu medzi NDR a ZSSR počas studenej vojny. Po páde Berlínskeho múru sa vytvoril vedecký výbor, ktorý bol poverený určením programu vedeckého výskumu pre zjednotené Nemecko. Odporučil zachovať polárny smer a postaviť ho okolo výskumnej skupiny AWI v Postupime. „Zahŕňali expertov, ako sú Molo a Christine Siegert, ktorí vďaka spoločnej práci so ZSSR mali 20 rokov skúseností so štúdiom permafrostu,“vysvetľuje Anna Morgenstern.
Štúdium zamrznutej pôdy sa v Rusku rozšírilo začiatkom 20. storočia v súlade so strategickými rozhodnutiami Moskvy. Politiku rozvoja východných a severných regiónov bohatých na uhľovodíky a iné prírodné zdroje nebolo možné realizovať bez výstavby transsibírskej železnice. Nech už je to akokoľvek, na implementáciu tohto projektu sa pôvodne vyžadovalo vytvorenie inžinierskej vedy o všadeprítomnom permafrostu.
Koncom 30. rokov bol v Moskve založený Permafrostský inštitút. V roku 1960 bol presťahovaný do Jakutska. Toto veľké východosibírske mesto stojí tiež na zamrznutej pôde. „Priamy“prístup k permafrostu zabezpečujú dve podzemné chodby (v hĺbke 4 a 12 metrov) na základni ústavu. Piesočné vrstvy hovoria o geologickej histórii mesta, ktoré bolo vybudované na aluviálnych ložiskách Leny.
Antrax a dutiny
Ťažké dvere udržujú teploty pod bodom mrazu. "Tavenie permafrostu je hrozbou pre planétu, ale na stupnici Jakutska je všetko stále dosť stabilné," vysvetľuje riaditeľ ústavu Michail Grigoriev. „Zároveň sú dôsledky roztavenia zreteľnejšie v iných regiónoch, najmä v Yamale.“
Po neobvykle teplom lete roku 2016 sa na polostrove začala epidémia antraxu (prvý prípad od roku 1941 podľa Moskovského epidemiologického ústavu) v dôsledku roztopenia permafrostu, v ktorom sa patogén nachádzal. Po objavení veľkých depresií sa noviny opäť začali rozprávať o autonómnom Okrug Yamalo-Nenets. Stali sa tiež dôsledkom rozmrazovania permafrostom. „Región je bohatý na plyn. Keď sa pôda roztopí, uvoľní bubliny plynu, ktoré tieto explózie vysvetľujú, “hovorí Michail Grigoriev.
Zároveň sa na ostrove Samoilov, Aljaška alebo severná Kanada nezaznamenal žiaden takýto prípad. Globálna monitorovacia sieť permafrostu zhromažďuje údaje z viac ako 250 lokalít. Jeho cieľom je „zhromaždiť vedomosti a overiť aj nové klimatické modely,“hovorí zamestnanec AWI Hugues Lantuit.
Okrem toho rastie aj výskum alpského permafrostu. Európska konferencia Permafrost v júni 2018 má podať správu o tejto práci, ktorá sa aktívne rozvíja vo Švajčiarsku, ale vo Francúzsku je ešte stále v plienkach.
Erózia pobrežia a jej sociálno-ekonomické dôsledky sa stávajú ďalším zdrojom obáv: tretina svetového pobrežia sa nachádza v permafrostovej zóne. V Laptevskom mori a Beaufortskom mori (Severná Amerika) môže pobrežná erózia dosiahnuť osem metrov ročne, čo vedie okolité dediny k premýšľaniu o presťahovaní domov. Na ostrove Samoilov je pobrežná drevená chata stále na svojom mieste. Ale ako dlho to vydrží?
Simon Roger