En fjerdedel av hele landet på den nordlige halvkule er permanent frosset. Men klimauppvarming fører til smelting av permafrost, som frigjør klimagasser som akselererer denne prosessen ytterligere. Rapport fra Lena deltaet.
Å flytte mellom 1500 holmer i Lena Delta krever upåklagelig konsentrasjon: med det ene øyet må du se på radaren for ikke å løpe rundt, og den andre for å følge kystnære landemerker som prikker denne uendelige vidden av vann og land. Før den renner ut i Laptevhavet i Nord-Sibir, spres elven så bred at bankene blir til tåkelagte striper i horisonten.
Samoilov-øya skiller seg ut for sin trehytte som ligger på bredden, der forskere og spillere av reservatet bor, som dekker munningen av elven og skråningene til Kharaulakh-ryggen. Først nå truer langsom, men irreversibel erosjon med å senke huset i vannene i Lena. I fremtiden kan også hele øya forsvinne: en sterk økning i vann som et resultat av at vårens smelting eroderer bredden.
Det er som det måtte være, hovedslaget for denne 5 km2 holmen er permearostens tilbaketrekning under angrep av klimauppvarming. Vi snakker om jordsmonn, hvor det øvre laget tiner i den varme årstiden, mens temperaturen holdes under null i dybden i minst to påfølgende år.
"Samoilov-økosystemet er truet med potensiell ødeleggelse," - sier en artikkel viet til denne saken i tidsskriftet Biogeosciences. Den tyske kvinnen, Julia Boike, og kollegene hennes ved Institute for Polar and Marine Research. Alfred Wegeners (AWI) kommer ikke til å stille opp med et slikt utsikter.
Hvert år fra april til september reiser AWI-ansatte og deres russiske kolleger fra Arctic and Antarctic Research Institute og Permafrost Institute til Samoilov Island for å studere endringer i jord og landskap, samt forholdet mellom klimaoppvarming og permning av permafrost.
To tredjedeler av Russland-området
Salgsfremmende video:
Øya som en moderne forskningsstasjon ligger på (finansiert av Institute of Petroleum Geology and Geophysics) blir et favorittobservasjonspunkt: permafrost okkuperer 95% av Sibir og to tredjedeler av Russlands territorium. Generelt utgjør frossen jord en fjerdedel av hele den nordlige halvkule, hovedsakelig i Alaska, Canada, Grønland, Russland og Kina.
Vest-Europa kjennetegnes av alpin type permafrost, som finnes i en rekke fjellkjeder. Strukturen og geodynamikken skiller seg fra frosne jordarter i nordlige breddegrader, men den er også følsom for klimaendringer. Så 23. august førte bevegelsen av jorda som et resultat av tining av permafrost åtte mennesker i nærheten av den sveitsiske landsbyen Bondo.
"Noen steder ble sibirsk permafrost dannet for lenge siden, tilbake i Pleistocene (perioden fra 2,6 millioner år siden til 11 000 år siden)," sier Yulia Boike. "Det er veldig kaldt, omtrent -9 ° C, og går til en dybde på nesten 1500 meter nord i Yakutia."
"På Samoilov Island er den relativt stabil og har mye organisk materiale med tilstedeværelse av torvmarker," legger hun til, og donerer tykke gummistøvler, uten hvilke det er umulig å gå på øyas tyktflytende tundra. De unge forskerne som fulgte henne drar med seg til Kurungny. Naboøya har komplekse isformasjoner, og dens lettelse dannes av termokarstforekomster (oppnådd som et resultat av fall av frossent land i lang tid).
Daler, som AWI-forskere går i seks timer, er fulle av bekker. "Vi vil forstå om dette vannet kommer fra sesongmessig nedbør eller fra issmelting når jordsmonnet forandrer seg," forklarer geomorfolog Anne Morgenstern. Hun har alltid en notisbok klar for hånden, og ryggsekken er full av tatt vannprøver.
Stor fryser
Smelting av permafrost i Sibir og i andre regioner der forskere tar målinger er et bekreftet faktum. Takket være sensorer i flere brønner (noen ble boret til en dybde på 100 meter), klarte det russisk-tyske teamet av spesialister å registrere en temperaturøkning på 1,5-2 º siden 2006.
"Vi observerer en tendens til oppvarming av jorda og en økning i lufttemperatur om vinteren," bekrefter Yulia Boike. - Endringen i temperaturkomponenten gjenspeiles i hele balansen mellom energistrømmer, vann og klimagasser. En urovekkende konklusjon, gitt at Arktis er med på å regulere hele jordas klima.
"Permafrosten er en stor fryser," forklarer Torsten Sachs fra det tyske geologiske forskningssenteret (GFZ), som har kommet til øya for åttende gang. "Hvis du lar frysedøren stå åpen, vil pizzaen din tine opp, iskremen din smelter, og mikrober begynner å avle på dette organiske stoffet." Permafrost frigjør organiske stoffer, som under påvirkning av mikroorganismer frigjør CO2 i nærvær av oksygen eller metan i et anaerobt miljø, for eksempel på Samoilovs torvmark.
Disse klimagassene bidrar til høyere temperaturer, som igjen fører til tining av permafrost og frigjøring av gasser. Eksperter kaller dette "den tilbakevirkende prosessen med karbon i permafrost." Ifølge dem inneholder den 1500 gigatons karbon, som er dobbelt så mye som i atmosfæren.
Ekstra oppvarming
Men hva er andelene av karbondioksid og metan som slippes ut av jordsmonn under tining? Det siste skaper forresten 25 ganger kraftigere drivhuseffekt. "Dette er et av de største spørsmålene for fremtiden," sier Gerhard Krinner ved Nasjonalt senter for vitenskapelig forskning.
Bekymringen er desto mer alvorlig fordi modellene til klimapanelet som er dannet så langt ikke har tatt hensyn til effekten av tining av permafrost. "Ekstra oppvarming på grunn av tining av permafrost er omtrent 10%," sier Gerhardt Krinner. Dermed kan utslipp av klimagasser fra permafrost øke termometeret med 0,3 ºС innen 2100.
I laboratoriet til forskningsstasjonen (den holdes på en stabil temperatur ved hjelp av tre øredøvende brølende generatorer) undersøker forskere grafer over klimagassutslipp i atmosfæren. Metan-topper forekommer om sommeren, men dataanalyse er fortsatt utfordrende på så høye breddegrader. Den første måleperioden (2002-2012) ble gjennomført uten automatisert utstyr, som er tilgjengelig på den moderne basen som ble satt i drift i 2013.
Tre år tidligere, under et besøk på Samoilov-øya, følte president Vladimir Putin at det russisk-tyske samarbeidet om permafrost fortjente bedre infrastruktur. Fram til det øyeblikket måtte AWI-ansatte (deres første ekspedisjon til øya fant sted tilbake i 1998) være tilfredse med det minste: sove i telt, varme seg med ved (fra skogen som stiger ned langs Lena) og bruke hytten til rangerne som hovedkvarter.
Prosess tempo
Overvintring var da umulig. "Vi kunne rett og slett ikke samle inn data om vinteren," sier Torsten Sachs. "Det var nødvendig å tilsette drivstoff til den eksterne generatoren hver tredje dag ved en temperatur på -40 ° C på en polar natt." Andre vansker med tolkning av data ser mye mer kjent ut. Ti år er for kort tid til å oppdage endringer i gasstrømstendenser på lang sikt. I tillegg er det nødvendig å øke antall observasjonsposter, noe som på ingen måte er så lett å oppnå i Sibir, som er mer enn 20 ganger større i området enn Frankrike.
I en anstendig avstand fra stasjonen malt i fargene på det russiske flagget, fullfører AWI-teamet byggingen av en iglo, som skal huse datamaskin og elektronisk utstyr til det nye værtårnet i 2018. Glassfiberkokongen skal skape de nødvendige forhold for stabile målinger, gi ly mot den voldsomme vinden og snøstormene fra den sibirske vinteren. I likhet med andre bygninger på øya står igloen på pyntedyr for ikke å bli påvirket av jordbevegelse. Så ved det første meteorologiske tårnet sank jorden med 10 centimeter på et år.
"Det er ikke lenger noen tvil om koblingen mellom klimauppvarming og smelting av permafrost," bemerker ingeniør Peter Schreiber, som er sammen om igloen. "Spørsmålet nå er hvor fort permafrosten vil fortsette å smelte og hvordan naturen vil reagere på denne prosessen."
Naturen er hovedsjef i forholdene til endringene som skjer i Sibir, konstaterer Fyodor Selliakhov. Lederen for forskningsstasjonen innrømmer endringene som har skjedd rundt:”For 20 år siden var det for eksempel ikke et eneste tre her, men bare vegetasjon som er typisk for tundraen. På en tur til deltaet i fjor, så jeg 2 meter høye trær."
Det som det er, tror ikke denne innfødte i Yakutia fra Vilyui-breddene på de antropologiske årsakene til klimaendringer. “Dette er syklusen av naturen. Det var varmt her for 100 år siden, da ble det kaldt, og nå begynner nok en periode med oppvarming, sier han på kontoret sitt, som er dekorert med fossiler som finnes i nærheten.
Mammoth brosme
Når det gjelder permafrosten, smelter den sannsynligvis, men sakte. “Når vi tar en mammut brosme ut av jorda, innser vi at den andre enden fremdeles er i bakken, fremdeles frossen. Dette er et tegn på at permafrosten forblir veldig kald,”fortsetter han. En uventet konsekvens av tining av jord i nord var utviklingen av jakt på eldgamle rester.
Günter Stoof, med kallenavnet "Molo", forstår holdningen til sine russiske venner. “Naturen bestemmer, ikke mennesket,” sier denne AWI-teknikeren som har tilbrakt lengst tid på øya. Nå 65 år gammel, lover han at denne sesongen blir den siste i karrieren (48 ekspedisjoner til Arktis og Antarktis). Den østtyske innfødte var det yngste medlemmet av en nesten to år sovjetisk ekspedisjon (1975-1977) som hadde til oppgave å bygge en base i Antarktis. Han hadde en sjanse til å besøke polarområdene mer enn en gang, både alene og i grupper.
Hans livsvei gjenspeiler en annen historie, samarbeid mellom DDR og USSR under den kalde krigen. Etter Berlinmurens fall ble det dannet en vitenskapelig komité som fikk i oppgave å bestemme programmet for vitenskapelig forskning for et samlet Tyskland. Han anbefalte å holde polarretningen og bygge den rundt AWI-forskningsgruppen i Potsdam. "Det inkluderte eksperter som Molo og Christine Siegert, som hadde 20 års erfaring med å studere permafrost takket være deres felles arbeid med Sovjetunionen," forklarer Anna Morgenstern.
Studien av frosne jordarter ble utbredt i Russland på begynnelsen av 1900-tallet i samsvar med de strategiske beslutningene fra Moskva. Politikken for å utvikle de østlige og nordlige regionene rike på hydrokarboner og andre naturressurser kunne ikke gjennomføres uten bygging av den transsibirske jernbanen. Det var som det måtte, for gjennomføringen av dette prosjektet, ble det opprinnelig pålagt å danne en ingeniørvitenskap om den allestedsnærværende permafrosten her.
På slutten av 1930-tallet ble Permafrost Institute opprettet i Moskva. I 1960 ble han flyttet til Yakutsk. Denne store østsibirske byen står også på den frosne bakken. To underjordiske gallerier (på en dybde av 4 og 12 meter) ved basen av instituttet gir "direkte" tilgang til permafrosten. Sandlagene forteller om den geologiske historien til byen, som ble bygget på Llues alluviale forekomster.
Miltbrann og hulder
Tunge dører holder temperaturen under iskaldt. "Smelting av permafrost er en trussel mot planeten, men på skalaen fra Yakutia er alt fremdeles ganske stabilt," forklarer direktøren for instituttet Mikhail Grigoriev. "Samtidig blir konsekvensene av smelting mer merkbare i andre regioner, spesielt i Yamal."
Etter den unormalt varme sommeren 2016 begynte en miltbrannepidemi på halvøya (det første tilfellet siden 1941, ifølge Moskva instituttet for epidemiologi) på grunn av tining av permafrosten som patogenet befant seg i. I tillegg begynte avisene igjen å snakke om Yamalo-Nenets Autonome Okrug etter oppdagelsen av store depresjoner. De ble også resultatet av tining av permafrost. “Regionen er rik på gass. Når jorden smelter, avgir den gassbobler, som forklarer disse eksplosjonene, sier Mikhail Grigoriev.
Samtidig er det ikke rapportert om et eneste tilfelle av denne typen på Samoilov Island, Alaska eller Nord-Canada. Det globale overvåkingsnettet for permafrost samler inn data fra over 250 nettsteder. Målet er å "samle kunnskap og også validere nye klimamodeller," sier AWI-ansatt Hugues Lantuit.
I tillegg får forskning på alpin permafrost fart. Den europeiske permafrostkonferansen i juni 2018 skal rapportere om dette arbeidet, som er aktivt utviklet i Sveits, men fremdeles er i sin spede begynnelse i Frankrike.
Kysterosjon og dens samfunnsøkonomiske konsekvenser blir en annen kilde til bekymring: en tredjedel av verdens kystlinje befinner seg i permafrostsonen. I Laptevhavet og Beauforthavet (Nord-Amerika) kan kysterosjon bli åtte meter per år, noe som får landsbyene i nærheten til å tenke på å flytte hus. På Samoilov Island er den kystnære trehytta fremdeles på plass. Men hvor lenge vil det vare?
Simon Roger
