Ceturtā daļa zemes ziemeļu puslodē ir pastāvīgi sasalusi. Bet klimata sasilšana noved pie mūžīgā sasaluma, kas izdala siltumnīcefekta gāzes, kas vēl vairāk paātrina šo procesu. Ziņojums no Ļenas delta.
Lai pārvietotos starp 1500 salām Ļenas deltā, ir nepieciešama nevainojama koncentrēšanās: vienai acij ir jāskatās uz radaru, lai neskrietu uz zemes, bet otrai - jāseko piekrastes orientieriem, kas apzīmē šo bezgalīgo ūdens un zemes plašumu. Pirms tā ieplūst Laptevu jūrā Sibīrijas ziemeļos, upe izplatās tik plaši, ka tās krasti horizontā pārvēršas miglainās svītrās.
Samoilova sala izceļas ar savu koka būdiņu, kas atrodas krastā, kur zinātnieki un medību īpašnieki dzīvo rezervātā, kas aptver upes grīvu un Kharaulakh grēdas nogāzes. Tikai tagad lēna, bet neatgriezeniska erozija draud pagremdēt māju Ļenas ūdeņos. Nākotnē var izzust arī visa sala: spēcīgs ūdens līmeņa celšanās ledus pavasara kušanas rezultātā iznīcina tās krastus.
Lai kā arī būtu, šīs 5 km2 saliņas galvenais trieciens ir mūžīgā sasaluma atkāpšanās klimata sasilšanas dēļ. Mēs runājam par augsnēm, kuru augšējais slānis siltajā sezonā atkausē, vismaz divus gadus pēc kārtas saglabājot temperatūru zem nulles.
"Samoilova ekosistēmu apdraud potenciāla iznīcināšana," - teikts rakstā, kas veltīts šim jautājumam žurnālā Biogeosciences. Vācu sieviete Džūlija Boike un viņas kolēģi Polāro un jūras zinātnisko pētījumu institūtā. Alfrēds Vegeners (AWI) negrasās šādu izredzes sagaidīt.
Katru gadu no aprīļa līdz septembrim AWI darbinieki un viņu krievu kolēģi no Arktikas un Antarktikas pētniecības institūta un Permafrost institūta dodas uz Samoilova salu, lai izpētītu augsnes un ainavas izmaiņas, kā arī klimata sasilšanas un mūžīgā sasaluma atkausēšanas saistību.
Divas trešdaļas no Krievijas teritorijas
Reklāmas video:
Sala, kurā atrodas moderna pētniecības stacija (finansē Naftas ģeoloģijas un ģeofizikas institūts), kļūst par iecienītu novērošanas punktu: mūžīgais sasalums aizņem 95% Sibīrijas un divas trešdaļas Krievijas. Kopumā saldēta augsne veido ceturto daļu visas ziemeļu puslodes, galvenokārt Aļaskā, Kanādā, Grenlandē, Krievijā un Ķīnā.
Rietumeiropa izceļas ar Alpu tipa mūžseno salnu, kas sastopama daudzās kalnu grēdās. Tās struktūra un ģeodinamika atšķiras no sasalušajām augsnēm ziemeļu platuma grādos, taču tā ir jutīga arī pret klimata izmaiņām. Tātad 23. augustā mūžīgā sasaluma atkausēšanas rezultātā augsnes pārvietošanās astoņus cilvēkus aizveda netālu no Šveices ciemata Bondo.
“Dažās vietās Sibīrijas mūžīgais sasalums izveidojās jau sen, atpakaļ Pleistocēnā (laika posmā no 2,6 miljoniem gadu pirms 11 000 gadiem),” stāsta Jūlija Boike. "Tas ir ļoti auksts, aptuveni -9 ° C, un nonāk gandrīz 1500 metru dziļumā Jakutijas ziemeļos."
“Samoilova salā tas ir salīdzinoši stabils un satur daudz organisko vielu ar kūdrāju klātbūtni,” viņa piebilst, uzvelkot biezus gumijas zābakus, bez kuriem nav iespējams staigāt pa salas viskozo tundru. Jaunie zinātnieki, kas viņu pavada, kopā ar viņu dodas uz Kurungny. Kaimiņos esošajā salā ir sarežģīti ledus veidojumi, un tās reljefu veido termokarstie nogulumi (kas iegūti ilgstošas iesaldētas zemes iegremdēšanas rezultātā).
Ielejas, pa kurām AWI zinātnieki staigā sešas stundas, ir pilnas ar strautiem. “Mēs vēlamies saprast, vai šis ūdens nāk no sezonāliem nokrišņiem vai ledus kušanas laikā, kad mainās augsne,” skaidro ģeomorfoloģe Anne Morgenstern. Viņai vienmēr ir pie rokas gatava piezīmju grāmatiņa, un viņas mugursoma ir pilna ar ņemtiem ūdens paraugiem.
Milzīgs saldētava
Mūžīgā sasaluma kušana Sibīrijā un citos reģionos, kur zinātnieki veic mērījumus, ir apstiprināts fakts. Pateicoties sensoriem, kas atrodas vairākās akās (dažas tika urbtas līdz 100 metru dziļumam), Krievijas un Vācijas speciālistu komandai kopš 2006. gada izdevās reģistrēt temperatūras paaugstināšanos par 1,5-2 ºС.
“Mēs novērojam tendenci augsnes sasilšanai un gaisa temperatūras paaugstināšanās ziemā,” apstiprina Jūlija Boike. - Temperatūras izmaiņas mainās visā enerģijas plūsmu, ūdens un siltumnīcefekta gāzu bilancē. Satraucošs secinājums, ņemot vērā, ka Arktika ir iesaistīta visa zemes klimata regulēšanā.
“Mūžīgais sasalums ir milzīgs saldētava,” skaidro Torstens Sahs no Vācijas Ģeoloģisko pētījumu centra (GFZ), kurš salā ieradies jau astoto reizi. "Ja jūs atstājat saldētavas durvis atvērtas, jūsu pica atkausēsies, saldējums izkausēsies un mikrobi sāks veidoties uz šīs organiskās vielas." Mūžīgais sasalums izdala organiskas vielas, kuras mikroorganismu ietekmē izdala CO2 skābekļa vai metāna klātbūtnē anaerobos apstākļos, piemēram, Samoilovas kūdrājos.
Šīs siltumnīcefekta gāzes veicina augstāku temperatūru, kas savukārt izraisa mūžīgā sasaluma atkausēšanu un gāzu izdalīšanos. Eksperti to sauc par "oglekļa atgriezenisko procesu mūžīgā sasalumā". Pēc viņu teiktā, tas satur 1500 gigatonus oglekļa, kas ir divreiz vairāk nekā atmosfērā.
Papildu sasilšana
Bet kādas ir oglekļa dioksīda un metāna proporcijas, ko augsnes izstaro atkausēšanas laikā? Pēdējais, starp citu, rada 25 reizes jaudīgāku siltumnīcas efektu. “Šis ir viens no lielākajiem nākotnes jautājumiem,” saka Gerhards Krners no Nacionālā zinātniskās pētniecības centra.
Bažas ir vēl nopietnākas, jo līdz šim izveidotajos Klimata pārmaiņu starpvaldību padomes modeļos nav ņemta vērā mūžīgā sasaluma atkausēšanas ietekme. "Papildu sasilšana mūžīgā sasaluma atkausēšanas dēļ ir aptuveni 10%," saka Gerhards Krners. Tādējādi mūžīgā sasaluma radītās siltumnīcefekta gāzu emisijas var paaugstināt termometru par 0,3 ºС līdz 2100.
Pētniecības stacijas laboratorijā (to notur stabilā temperatūrā, izmantojot trīs apbēdinošus rēcošus ģeneratorus) zinātnieki izskata siltumnīcefekta gāzu emisijas grafikus grafikos. Metāna virsotnes notiek vasarā, taču tik augstos platuma grādos datu analīze joprojām ir izaicinoša. Pirmais mērījumu periods (2002.-2012.) Tika veikts bez automatizētām iekārtām, kas ir pieejamas modernajā bāzē, kas nodota ekspluatācijā 2013. gadā.
Trīs gadus iepriekš, apmeklējot Samoilovas salu, prezidents Vladimirs Putins uzskatīja, ka Krievijas un Vācijas sadarbība mūžsenajā sasalumā ir pelnījusi labāku infrastruktūru. Līdz tam brīdim AWI darbiniekiem (viņu pirmā ekspedīcija uz salu notika 1998. gadā) bija jāapmierina ar minimumu: gulēt teltīs, sildīties ar malku (no meža, kas nolaižas gar Lēnu) un izmantot šautuvju būdiņas kā galveno mītni.
Procesa temps
Tad ziemošana nebija iespējama. “Mēs ziemā vienkārši nevarējām vākt datus,” saka Torstens Sahs. "Bija nepieciešams pievienot degvielu ārējam ģeneratoram ik pēc trim dienām -40 ° C temperatūrā polārā naktī." Citas grūtības ar datu interpretāciju izskatās daudz pazīstamākas. Desmit gadi ir pārāk īss laika posms, lai ilgtermiņā atklātu izmaiņas gāzes plūsmas tendencēs. Turklāt ir jāpalielina novērošanas punktu skaits, ko nekādā gadījumā nav tik viegli sasniegt Sibīrijā, kuras platība ir vairāk nekā 20 reizes lielāka nekā Francijā.
Pienācīgā attālumā no stacijas, kas krāsota Krievijas karoga krāsās, AWI komanda pabeidz iglu būvniecību, kurā 2018. gadā atradīsies jaunā laikapstākļu torņa dators un elektroniskais aprīkojums. Stiklplasta kokonam vajadzētu radīt vajadzīgos apstākļus stabiliem mērījumiem, nodrošinot patvērumu no Sibīrijas ziemas briesmīgajiem vējiem un puteņiem. Tāpat kā citas salas ēkas, arī iglu stāv uz statņiem, lai tos neietekmētu augsnes kustība. Tātad pie pirmā meteoroloģiskā torņa zeme gada laikā nogrima par 10 centimetriem.
"Vairs nav šaubu par saikni starp klimata sasilšanu un mūžīgā sasaluma kausēšanu," atzīmē inženieris Pīters Šreibers, kurš montē iglu. "Tagad jautājums ir par to, cik ātri mūžīgais sals turpinās izkausēt un kā daba reaģēs uz šo procesu."
Daba ir galvenā pārvaldniece Sibīrijā notiekošo pārmaiņu apstākļos, atzīmē Fjodors Selljakovs. Pētniecības stacijas vadītājs atzīst apkārt notiekošās pārmaiņas: “Piemēram, pirms 20 gadiem šeit nebija neviena koka, bet tikai tundrai raksturīgā veģetācija. Ceļojumā uz deltu pagājušajā gadā es redzēju 2 metrus augstus kokus."
Lai kā arī būtu, šī Jakutijas dzimtene no Vilyui krastiem netic antropoloģiskajiem klimata pārmaiņu cēloņiem. “Šis ir dabas cikls. Šeit bija silts pirms 100 gadiem, tad kļuva auksts, un tagad sākas vēl viens sasilšanas periods,”viņš saka savā kabinetā, kuru rotā tuvumā esošās fosilijas.
Mamutu brosme
Runājot par mūžseno sasalumu, "tas, iespējams, kūst, bet lēnām". “Izņemot mamuta brosmi no augsnes, mēs saprotam, ka otrs gals joprojām ir zemē, joprojām sasalis. Tā ir zīme, ka mūžīgais sals paliek ļoti auksts,”viņš turpina. Tālu ziemeļu augšņu atkausēšanas negaidītas sekas bija seno atlieku medību attīstība.
Ginters Stoofs, saukts par “Molo”, saprot savu krievu draugu attieksmi. “Daba izlemj, nevis cilvēks,” saka šis AWI tehniķis, kurš ilgāko laiku pavadījis salā. Tagad 65 gadu vecumā viņš apņemas, ka šī sezona būs pēdējā viņa karjerā (48 ekspedīcijas uz Arktiku un Antarktīdu). Austrumvācijas dzimtā bija jaunākā dalībniece gandrīz divus gadus ilgajā padomju ekspedīcijā (1975–1977), kuras uzdevums bija uzbūvēt bāzi Antarktīdā. Viņam bija iespēja vairākkārt apmeklēt polāros reģionus - gan atsevišķi, gan grupās.
Viņa dzīves ceļš atspoguļo atšķirīgu vēsturi, VDR un PSRS sadarbību aukstā kara laikā. Pēc Berlīnes mūra krišanas tika izveidota zinātniskā komiteja, kurai tika uzticēts noteikt zinātnisko pētījumu programmu apvienotajai Vācijai. Viņš ieteica saglabāt polāro virzienu un veidot to ap AWI pētījumu grupu Potsdamā. “Tajā bija tādi eksperti kā Molo un Kristīne Siegerta, kuriem bija 20 gadu pieredze mūžīgā sasaluma izpētē, pateicoties viņu kopīgajam darbam ar PSRS,” skaidro Anna Morgensterna.
Sasaldētu augsņu izpēte Krievijā kļuva plaši izplatīta 20. gadsimta sākumā saskaņā ar Maskavas stratēģiskajiem lēmumiem. Ar ogļūdeņražiem un citiem dabas resursiem bagātu austrumu un ziemeļu reģionu attīstības politiku nevarētu īstenot bez Transsibīrijas dzelzceļa izbūves. Lai kā arī būtu, šī projekta īstenošanai sākotnēji bija jāveido inženierzinātne par visuresošo mūžseno sasalumu.
30. gadu beigās Maskavā tika izveidots Permafrost institūts. 1960. gadā viņš tika pārcelts uz Jakutsku. Arī šī lielā Austrumsibīrijas pilsēta stāv uz aizsalušas zemes. Divas pazemes galerijas (4 un 12 metru dziļumā) institūta pamatnē nodrošina “tiešu” piekļuvi mūžīgajām sals. Smilšaini slāņi stāsta par pilsētas ģeoloģisko vēsturi, kas celta uz Ļenas aluviālajām atradnēm.
Sibīrijas mēris un dobes
Smagas durvis uztur temperatūru zem sasalšanas. “Kūstošais mūžīgais sasalums rada draudus planētai, taču Jakutijas mērogā viss joprojām ir diezgan stabils,” skaidro institūta direktors Mihails Grigorjevs. "Tajā pašā laikā kausēšanas sekas ir vairāk pamanāmas citos reģionos, īpaši Jamalā."
Pēc nenormāli siltā 2016. gada vasaras pussalā sākās Sibīrijas mēra epidēmija (pirmais gadījums kopš 1941. gada, pēc Maskavas Epidemioloģijas institūta datiem) sakarā ar mūžīgā sasaluma, kurā atradās patogēns, atkausēšanu. Turklāt laikraksti atkal sāka runāt par Jamalo-Nenecu autonomo apgabalu pēc lielu depresiju atklāšanas. Tie kļuva arī par mūžīgā sasaluma atkausēšanas rezultātu. “Reģions ir bagāts ar gāzi. Kad augsne kūst, tajā izdalās gāzes burbuļi, kas izskaidro šos sprādzienus,”stāsta Mihails Grigorjevs.
Tajā pašā laikā vēl nav ziņots par vienu no šāda veida gadījumiem Samoilovas salā, Aļaskā vai Kanādas ziemeļos. Globālais mūžīgā sasaluma uzraudzības tīkls apkopo datus no vairāk nekā 250 vietnēm. Tās mērķis ir “apkopot zināšanas un apstiprināt arī jaunus klimata modeļus”, saka AWI darbinieks Hugues Lantuit.
Turklāt arvien straujāk tiek veikti pētījumi par Alpu mūžsenajām sals. Paredzams, ka 2018. gada jūnija Eiropas mūžīgā sasaluma konferencei būs jāsniedz ziņojums par šo darbu, kas tiek aktīvi attīstīts Šveicē, bet joprojām ir sākumstadijā Francijā.
Piekrastes erozija un tās sociālekonomiskās sekas kļūst par vēl vienu satraukumu: trešdaļa pasaules piekrastes ir mūžīgā sasaluma zonā. Laptevas jūrā un Boforta jūrā (Ziemeļamerika) piekrastes erozija var sasniegt astoņus metrus gadā, kas liek tuvumā esošajiem ciematiem domāt par māju pārvietošanu. Samoilova salā joprojām atrodas piekrastes koka būda. Bet cik ilgi tas ilgs?
Saimons Rodžers