Măsurători ale febrei climatice în frigider Cercetătorii se deplasează la permafrostul dezghețat din Arctica
Oamenii de știință din Potsdam investighează ceea ce face schimbările climatice asupra zonelor de permafrost din Arctica. Vedeți cum se schimbă peisaje întregi.
14 iulie 2020 - 07:06, Kerstin Viering
Norilsk Consecințele dezastrului au putut fi văzute chiar din spațiu. Când 20.000 de tone de motorină s-au scurs din rezervorul de stocare al unei centrale din orașul siberian Norilsk la sfârșitul lunii mai a acestui an, mai multe râuri din zonă sclipeau în nuanțe nesănătoase de portocaliu și roșu închis. Un miros înțepător de motorină atârna deasupra tundrei. Este unul dintre cele mai mari dezastre de mediu pe care le-a cunoscut Rusia în ultimii ani și cel mai mare accident de acest gen din Arctica. Dar există temeri că astfel de probleme vor crește chiar și în viitor.
Accidentul ar putea avea ceva de-a face cu faptul că solurile înghețate permanent din Siberia și din alte părți ale Arcticii se dezgheță din ce în ce mai mult. Acest lucru face ca suprafața și astfel fundațiile clădirilor să fie instabile. Dar asta nu este tot: acolo unde așa-numitul permafrost se dezgheță, peisaje întregi se schimbă. Și pentru a termina totul, acest lucru eliberează și gaze de seră suplimentare care pot stimula și mai mult schimbările climatice.
Motiv suficient pentru a arunca o privire mai atentă în jurul congelatoarelor din nordul îndepărtat: Ce schimbări au început deja acolo? Și ce înseamnă asta pentru viitor? Echipa din secțiunea de cercetare Permafrost de la Institutul Alfred Wegener (AWI), Centrul Helmholtz pentru cercetări polare și marine din Potsdam, este interesată de aceste întrebări. „De fapt, vedem deja schimbări masive în Siberia și America de Nord”, spune Guido Grosse, șeful secției.
Permafrost
Oamenii de știință descriu solul ca permafrost dacă temperatura sa a fost sub zero grade Celsius timp de cel puțin doi ani consecutivi. Astfel de zone sunt abundente, în special în Arctica și în munții înalți. În Germania, permafrostul apare doar pe Zugspitze. În general, aproximativ un sfert din suprafața terestră din emisfera nordică aparține regiunilor cu permafrost. Compoziția lor diferă în funcție de regiune: unele constau din roci, altele din sedimente sau sol. De asemenea, conțin cantități diferite de gheață. O formă de permafrost numită yedoma este deosebit de bogată în gheață și apare în principal în Siberia, dar și în Alaska și nord-vestul Canadei. Când acest yedoma se dezgheță, există alunecări de teren deosebit de spectaculoase și alte schimbări în peisaj.
Una dintre zonele care se schimbă în mod deosebit de rapid se află în apropierea lacului Teshekpuk din nordul Alaska. Guido Grosse a petrecut trei săptămâni în regiune în august 2019. Și chiar și în acest timp scurt, coasta înaltă de trei până la cinci metri s-a schimbat vizibil. Marea rupe materialul acolo cu o viteză vertiginoasă, în jur de cincizeci de metri pe an își mănâncă drumul spre interior. „Puteți urmări blocuri gigantice înghețate care se rup și se dezintegrează în apă în câteva zile”, spune omul de știință.
Dar la fel de impresionant ca stâncile înalte și abrupte apar din perspectiva furnicii: Cea mai bună vedere a schimbărilor din peisajul dezghețului se obține din aer. Ori de câte ori vremea a permis-o, Guido Grosse și colegii săi s-au urcat pe propriul avion de măsurare Polar 6 al AWI și au zburat jos deasupra tundrei. La bord se afla o cameră de înaltă rezoluție de la Centrul German Aerospace (DLR) din Berlin. Centrul German de Cercetări pentru Geoștiințe (GFZ) din Potsdam a contribuit cu senzori speciali care pot detecta metanul cu efect de seră care scapă din sol.
„O astfel de campanie de zbor este un adevărat joc de răbdare”, spune Guido Grosse. Toată dimineața a trecut cu așteptarea și speculând dacă ceața și norii joși s-ar curăța suficient pentru a putea începe. Destul de des nu era cazul. „Cu toate acestea, în alte zile am zburat mult timp și am colectat o mulțime de date”, își amintește cercetătorul.
De exemplu, a fost posibil să aflăm mai multe despre influența eroziunilor tundrei din ultimele decenii asupra permafrostului din regiune. „Când straturile de vegetație și turbă cresc în flăcări din cauza unei veri foarte uscate, un strat izolant al solului, important pentru permafrost, este distrus”, explică Guido Grosse. Acest lucru face ca subsolul să se dezghețe mai mult, gheața conținută în permafrost se topește și suprafața terenului se prăbușește. Se formează depresiuni în care rămâne mai multă zăpadă iarna și apa topită se adună primăvara. Ambele continuă să încălzească solul și îi permit să se dezghețe și mai mult.
Deci, odată ce începe topirea mare, se accelerează - și nu doar în Alaska. Măsurătorile din găurile de foraj din întreaga Arctică arată că temperaturile subterane au crescut în medie cu 0,3 grade între 2007 și 2016. Nici măcar Arcticul înalt nu este scutit, ale cărui congelatoare erau considerate a fi rezonabile, cel puțin pentru următoarele decenii. „Vedem încălzirea globală a permafrostului, chiar și la o adâncime de zece până la douăzeci de metri”, spune Guido Grosse.
Cercetătorii de la Potsdam sunt pe cale să ia măsurători ale febrei într-o mare varietate de regiuni. Anul trecut nu au zburat doar peste tundra din Alaska. De exemplu, o echipă a vâslit cu canoe de-a lungul râului Peel din nordul Canadei, la aproximativ o mie de kilometri distanță. Acolo, terenul de dezghețare duce în mod repetat la alunecări de teren masive care atrag cantități masive de sedimente și materii suspendate în râu. Probele de apă colectate în timpul expediției ar trebui să dezvăluie consecințele acestui lucru.
Totuși, titularul recordului pentru alunecări de teren în permafrost este situat în apropierea orașului siberian Batagai. Din anii 1960, zona de acolo s-a scufundat cu mai mult de 50 de metri pe o lungime de un kilometru. Rezultatul este stânci abrupte care nu numai că eliberează în continuare noi rămășițe de mamuți, cai și alte animale din epoca glaciare. Straturile tăiate înregistrează, de asemenea, ceea ce sa întâmplat în subteran de-a lungul mileniilor. Cu toate acestea, accesarea informațiilor din această arhivă nu este ușoară. Pentru a face acest lucru, cercetătorii de la Potsdam și colegii lor ruși au trebuit să descindă pe pantele amețitoare ale craterului Batagaika cu ajutorul echipamentului de alpinism și să ia probe de gheață și sol la intervale regulate.
Dar efortul merită. Deoarece astfel de probe ar trebui să dezvăluie mai multe despre modul în care permafrostul dezgheț afectează clima. Este clar că cantități uriașe de carbon stau latente în solurile acestor regiuni. „În ultimii ani am avut o idee destul de bună despre cât de mare este acest rezervor de stocare”, spune Guido Grosse. Potrivit acestui fapt, există în jur de 1.700 de gigatoni de carbon în solurile de permafrost din Arctica. Aceasta este aproape de două ori mai mare decât cea care plutește în prezent în atmosferă.
Problema este că acest carbon nu va rămâne acolo. Pentru că odată cu permafrostul, se dezgheță și resturile înghețate ale animalelor și plantelor. Dar apoi o armată de microbi se grăbește la această sărbătoare, descompune materia organică și eliberează mult dioxid de carbon și metan - care la rândul lor pot stimula și mai mult schimbările climatice. „Cu toate acestea, nu știm încă cât de repede solul eliberează ce cantități din aceste gaze cu efect de seră”, spune Guido Grosse. Deoarece variază de la o regiune la alta și depinde, printre altele, de ce plantă rămâne în sol. Frunzele, de exemplu, pot fi descompuse mult mai ușor și mai repede de microorganisme decât lemnul sau cărbunele. Pentru a putea evalua mai bine aceste procese, AWI din Potsdam a înființat un nou laborator de carbon special pentru permafrost. Acolo, cercetătorii pot examina eșantioane de la subsolul Arcticii și pot folosi experimente pentru a simula ce se întâmplă la dezgheț în anumite condiții.
După blocarea din cauza crizei coroanei, aceste investigații încep acum din nou. Cu toate acestea, cercetătorii au fost nevoiți să anuleze toate expedițiile planificate în Siberia și America de Nord pentru acest an. „Sperăm că îi putem ajunge din urmă în 2021”, spune Guido Grosse. Pentru că nu vor să lase gheața de dezgheț neobservată în nordul îndepărtat prea mult timp. La urma urmei, ceea ce se întâmplă acolo nu este doar interesant pentru oameni și infrastructura din zonă, subliniază cercetătorul: „Asta ne afectează și în Europa Centrală”.