En fjerdedel af hele landet på den nordlige halvkugle er permanent frosset. Men klimauppvarmning fører til smeltning af permafrost, der frigiver drivhusgasser, der yderligere fremskynder denne proces. Rapport fra Lena deltaet.
At bevæge sig blandt 1.500 holme i Lena Delta kræver upåklagelig koncentration: med det ene øje er du nødt til at se på radaren for ikke at løbe rundt, og den anden for at følge de kystnære landemærker, der prikker denne uendelige vidde af vand og land. Før floden løber ud i Laptevhavet i det nordlige Sibirien, spreder floden sig så bred, at dens bredder bliver til tåge striber i horisonten.
Samoilov Island skiller sig ud for sin træhytte beliggende på kysten, hvor forskere og gamekeepers i reservatet bor, der dækker floden og floden af Kharaulakh-ryggen. Først nu truer langsom, men irreversibel erosion med at dyppe huset i Lena-farvandet. I fremtiden kan hele øen også forsvinde: en stærk stigning i vand som et resultat af, at isens smeltning eroderer dens kyster.
Det er som det er, det største slag for denne 5 km2 holme er tilbagetrækning af permafrost under angreb fra klimauppvarmning. Vi taler om jord, hvis øverste lag optøer i den varme sæson, mens temperaturer holdes under nul i dybden i mindst to på hinanden følgende år.
"Samoilov-økosystemet er truet med mulig ødelæggelse," - siger en artikel, der er viet til dette emne i tidsskriftet Biogeosciences. Den tyske kvinde, Julia Boike, og hendes kolleger ved Institute for Polar and Marine Research. Alfred Wegener's (AWI) vil ikke stille op med et sådant udsigter.
Hvert år fra april til september rejser AWI-medarbejdere og deres russiske kolleger fra det arktiske og antarktiske forskningsinstitut og Permafrost Institute til Samoilov Island for at studere ændringer i jord og landskab samt forholdet mellem klimaopvarmning og permning af permafrost.
To tredjedele af Rusland
Salgsfremmende video:
Den ø, som en moderne forskningsstation ligger på (finansieret af Institut for Petroleumsgeologi og Geofysik) bliver et favoritobservationspunkt: permafrost besætter 95% af Sibirien og to tredjedele af Rusland. Generelt tegner frossen jord sig for en fjerdedel af hele den nordlige halvkugle, hovedsageligt i Alaska, Canada, Grønland, Rusland og Kina.
Vesteuropa er kendetegnet ved permafrost af alpin type, som findes i et antal bjergkæder. Dets struktur og geodynamik adskiller sig fra frosne jordarter i nordlige breddegrader, men den er også følsom over for klimaændringer. Så den 23. august førte jordens bevægelse som følge af optøning af permafrost otte mennesker i nærheden af den schweiziske landsby Bondo.
”Nogle steder blev den sibirske permafrost dannet for længe siden, tilbage i Pleistocen (perioden fra 2,6 millioner år siden til 11.000 år siden),” siger Yulia Boike. "Det er meget koldt, omkring -9 ° C, og går til en dybde på næsten 1.500 meter i den nordlige del af Yakutia."
”På Samoilov-øen er den relativt stabil og har mange organiske stoffer med tilstedeværelsen af tørveland,” tilføjer hun, idet hun tyker tykke gummistøvler, uden hvilke det er umuligt at gå på øens viskøse tundra. De unge forskere, der ledsager hende, går med hende til Kurungny. Den nærliggende ø har komplekse isformationer, og dens lettelse dannes af termokarstsedimenter (opnået som et resultat af forekomst af frossent land i lang tid).
Dale, langs hvilke AWI-forskere går i seks timer, er fulde af vandløb.”Vi vil forstå, om dette vand kommer fra sæsonbestemt nedbør eller fra issmeltning, når jorden ændrer sig,” forklarer geomorfolog Anne Morgenstern. Hun har altid en notebook klar til hånden, og hendes rygsæk er fuld af tagne vandprøver.
Kæmpe fryser
Smeltning af permafrost i Sibirien og i andre regioner, hvor forskere foretager målinger, er en bekræftet kendsgerning. Takket være sensorer placeret i flere brønde (nogle blev boret til en dybde på 100 meter) lykkedes det russisk-tyske team af specialister at registrere en temperaturstigning på 1,5-2 º-2 siden 2006.
”Vi ser en tendens til opvarmning af jorden og en stigning i lufttemperatur om vinteren,” bekræfter Yulia Boike. - Ændringen i temperaturkomponenten afspejles i hele balancen mellem energistrømme, vand og drivhusgasser. En foruroligende konklusion, i betragtning af at Arktis er involveret i at regulere hele jordens klima.
”Permafrosten er en enorm fryser,” forklarer Torsten Sachs fra det tyske geologiske forskningscenter (GFZ), der er kommet til øen for ottende gang. "Hvis du forlader frysedøren, vil din pizza afrime, din is smelter, og mikrober begynder at yngle på dette organiske stof." Permafrost frigiver organiske stoffer, der under indflydelse af mikroorganismer frigiver CO2 i nærvær af ilt eller metan i et anaerobt miljø, for eksempel på Samoilov-torvområder.
Disse drivhusgasser bidrager til højere temperaturer, hvilket igen fører til optøning af permafrost og frigivelse af gasser. Eksperter kalder dette "den tilbagevirkende proces med kulstof i permafrost." Ifølge dem indeholder det 1.500 gigatons carbon, hvilket er dobbelt så meget som i atmosfæren.
Yderligere opvarmning
Men hvad er forholdene mellem kuldioxid og methan, der udsendes af jord under optøning? Sidstnævnte skaber forresten 25 gange kraftigere drivhuseffekt.”Dette er et af de største spørgsmål i fremtiden,” siger Gerhard Krinner fra National Center for Scientific Research.
Bekymringen er desto mere alvorlig, fordi modellerne fra Det Mellemstatslige Panel for Klimaændringer, der hidtil er blevet dannet, ikke har taget hensyn til virkningerne af optøning af permafrost. "Yderligere opvarmning på grund af optøning af permafrost er ca. 10%," siger Gerhardt Krinner. Emissioner af drivhusgasser fra permafrost kan således hæve termometeret med 0,3 ºС i 2100.
I laboratoriet på forskningsstationen (det holdes ved en stabil temperatur ved hjælp af tre øredøvende brølende generatorer) undersøger forskere grafer over drivhusgasudledninger i atmosfæren. Metantoppe forekommer om sommeren, men dataanalyse forbliver udfordrende på så høje breddegrader. Den første måleperiode (2002-2012) blev udført uden automatiseret udstyr, som er tilgængeligt ved den moderne base, der blev taget i brug i 2013.
Tre år tidligere, under et besøg på Samoilov-øen, mente præsident Vladimir Putin, at det russisk-tyske samarbejde om permafrost fortjente bedre infrastruktur. Indtil det øjeblik måtte AWI-medarbejdere (deres første ekspedition til øen fandt sted i 1998) være tilfredse med det mindste: sove i telte, varme sig med brænde (fra skoven, der stiger ned langs Lena) og bruge hytten til rangerne som deres hovedkvarter.
Process tempo
Overvintring var da umulig.”Vi kunne simpelthen ikke indsamle data om vinteren,” siger Torsten Sachs. "Det var nødvendigt at tilføje brændstof til den eksterne generator hver tredje dag ved en temperatur på -40 ° C på en polar nat." Andre vanskeligheder med datatolkning ser meget mere kendte ud. Ti år er en for kort periode til at detektere ændringer i gasstrømstendenser på lang sigt. Derudover er det nødvendigt at øge antallet af observationssteder, hvilket på ingen måde er så let at opnå i Sibirien, som er mere end 20 gange større i området end Frankrig.
I en anstændig afstand fra stationen, der er malet i farverne på det russiske flag, afslutter AWI-teamet konstruktionen af en iglo, der vil huse computer og elektronisk udstyr i det nye vejrtårn i 2018. Glasfiberkokonen skal skabe de nødvendige betingelser for stabile målinger og give husly mod den hårde vind og snøstormer fra den sibirske vinter. Som andre bygninger på øen sidder igloo på bælter for ikke at blive påvirket af jordbevægelse. Så ved det første meteorologiske tårn faldt jorden med 10 centimeter i løbet af et år.
"Der er ikke længere nogen tvivl om forbindelsen mellem klimauppvarmning og smeltende permafrost," bemærker ingeniør Peter Schreiber, der samler iglooen. "Spørgsmålet er nu, hvor hurtigt permafrosten fortsætter med at smelte, og hvordan naturen vil reagere på denne proces."
Naturen er den vigtigste leder i betingelserne for ændringerne, der finder sted i Sibirien, bemærker Fyodor Selliakhov. Lederen af forskningsstationen indrømmer de ændringer, der har fundet sted omkring:”For eksempel var der for 20 år siden ikke et eneste træ her, men kun vegetation, der er typisk for tundraen. På en tur til deltaet sidste år så jeg 2 meter høje træer."
Det er som det måtte, denne indfødte i Yakutia fra Vilyui-kysterne tror ikke på de antropologiske årsager til klimaændringer.”Dette er naturens cyklus. Det var varmt her for 100 år siden, derefter blev det koldt, og nu begynder en anden periode med opvarmning,”siger han på sit kontor, som er dekoreret med fossiler fundet i nærheden.
Mammoth brosme
Hvad angår permafrosten, "smelter det sandsynligvis, men langsomt."”Når vi tager en mammut brosme ud af jorden, er vi klar over, at den anden ende stadig er i jorden, stadig frosset. Dette er et tegn på, at permafrosten forbliver meget kold,”fortsætter han. En uventet konsekvens af optøningen af jord i det nordlige nord var udviklingen af jagt på gamle rester.
Günter Stoof, kaldet "Molo", forstår holdningen hos sine russiske venner.”Naturen bestemmer, ikke mennesket,” siger denne AWI-tekniker, der har tilbragt den længste tid på øen. Nu 65 år gammel, lover han, at denne sæson vil være den sidste i hans karriere (48 ekspeditioner til Arktis og Antarktis). Den østtyske indfødte var det yngste medlem af en næsten to-årig sovjetisk ekspedition (1975-1977), der havde til opgave at bygge en base i Antarktis. Han havde en chance for at besøge de polare områder mere end én gang, både alene og i grupper.
Hans livssti afspejler en anden historie, samarbejde mellem DDR og USSR under den kolde krig. Efter Berlinmurens fald blev der nedsat et videnskabeligt udvalg, der fik til opgave at bestemme programmet for videnskabelig forskning for et forenet Tyskland. Han anbefalede at holde polarretningen og opbygge den omkring AWI-forskningsgruppen i Potsdam.”Det omfattede eksperter som Molo og Christine Siegert, som havde 20 års erfaring med at studere permafrost takket være deres fælles arbejde med Sovjetunionen,” forklarer Anna Morgenstern.
Undersøgelsen af frosne jordarter blev udbredt i Rusland i begyndelsen af det 20. århundrede i overensstemmelse med de strategiske beslutninger fra Moskva. Politikken med at udvikle de østlige og nordlige regioner rig på kulbrinter og andre naturlige ressourcer kunne ikke gennemføres uden opførelsen af den transsibirske jernbane. Det var som det måtte til gennemførelsen af dette projekt, det oprindeligt var nødvendigt at danne en ingeniørvidenskab om den allestedsnærværende permafrost her.
I slutningen af 1930'erne blev Permafrost Institute etableret i Moskva. I 1960 blev han flyttet til Yakutsk. Denne store østsibirske by står også på den frosne jord. To underjordiske gallerier (på en dybde af 4 og 12 meter) ved basen af instituttet giver”direkte” adgang til permafrosten. De sandede lag fortæller om den geologiske historie for byen, der blev bygget på de alluviale aflejringer i Lena.
Miltbrand og hulder
Tunge døre holder temperaturen under frysepunktet.”Smeltning af permafrost er en trussel mod planeten, men på skalaen fra Yakutia er alt stadig ret stabilt,” forklarer direktøren for instituttet Mikhail Grigoriev. "Samtidig er konsekvenserne af smeltning mere synlige i andre regioner, især i Yamal."
Efter den unormalt varme sommer 2016, begyndte en miltbrandsepidemi på halvøen (det første tilfælde siden 1941 ifølge Moskva-instituttet for epidemiologi) på grund af optøningen af permafrosten, hvor patogenen var placeret. Derudover begyndte aviserne igen at tale om Yamalo-Nenets Autonome Okrug efter opdagelsen af store depressioner. De blev også resultatet af optøning af permafrost.”Regionen er rig på gas. Når jorden smelter, udsender den gasbobler, som forklarer disse eksplosioner,”siger Mikhail Grigoriev.
Samtidig er der endnu ikke rapporteret om et enkelt tilfælde af denne art på Samoilov Island, Alaska eller det nordlige Canada. Det globale permafrost-overvågningsnetværk indsamler data fra over 250 steder. Dets mål er at "samle viden og også validere nye klimamodeller," siger AWI-medarbejder Hugues Lantuit.
Derudover vinder forskning på alpin permafrost fart. Den europæiske konference om permafrost i juni 2018 skal rapportere om dette arbejde, der er aktivt udviklet i Schweiz, men stadig er i sin spædbarn i Frankrig.
Kysterosion og dens socioøkonomiske konsekvenser bliver en anden kilde til bekymring: en tredjedel af verdens kystlinje er i permafrostzonen. I Laptevhavet og Beauforthavet (Nordamerika) kan kystososion nå otte meter om året, hvilket får de nærliggende landsbyer til at tænke på at flytte huse. På Samoilov Island er den kystnære træhytte stadig på plads. Men hvor længe vil det vare?
Simon Roger