Čtvrtina celé země na severní polokouli je neustále zamrzlá. Avšak oteplování klimatu vede k roztavení permafrostu, který uvolňuje skleníkové plyny, které tento proces dále urychlují. Zpráva z delty Leny.
Pohyb mezi 1 500 ostrůvků v deltě Lena vyžaduje dokonalou koncentraci: jedním okem se musíte dívat na radar, abyste neběhli na břeh, a druhým sledujte pobřežní orientační body, které tečou tuto nekonečnou rozlohu vody a půdy. Než stéká do Laptevského moře v severní Sibiři, řeka se šíří tak široká, že její břehy se na obzoru promění v zamlžené pruhy.
Ostrov Samoilov vyniká svou dřevěnou chatou na pobřeží, kde žijí vědci a myslivci v rezervaci, která pokrývá ústí řeky a svahy hřebene Kharaulakh. Teprve nyní hrozí, že pomalá, ale nevratná eroze ponoří dům do vod Leny. V budoucnu může také zmizet celý ostrov: silný nárůst vody v důsledku jarního tání ledu narušuje jeho břehy.
Ať už je to jakkoli, hlavní ranou pro tento ostrůvek 5 km2 je ústup permafrostu pod náporem oteplování klimatu. Hovoříme o půdách, jejichž horní vrstva se v teplé sezóně roztopí, přičemž teplota se udržuje po dobu nejméně dvou po sobě následujících let pod hloubkou.
"Samoilovský ekosystém je ohrožen potenciální destrukcí," - říká článek věnovaný tomuto problému v časopise Biogeosciences. Německá žena Julia Boike a její kolegové z Ústavu pro polární a mořský výzkum. Alfred Wegener's (AWI) se s takovou perspektivou nevyrovná.
Každý rok od dubna do září cestují zaměstnanci AWI a jejich ruští kolegové z Arktického a antarktického výzkumného ústavu a Permafrostova institutu na ostrov Samoilov, aby studovali změny v půdě a krajině, jakož i vztah mezi oteplováním klimatu a rozmrazováním permafrostem.
Dvě třetiny území Ruska
Propagační video:
Ostrov, na kterém je umístěna moderní výzkumná stanice (financovaná Ústavem geologické a geologické fyziky), se stává oblíbeným pozorovacím bodem: permafrost zabírá 95% Sibiře a dvě třetiny ruského území. Zmrzlá půda obecně představuje čtvrtinu celé severní polokoule, zejména na Aljašce, v Kanadě, Grónsku, Rusku a Číně.
Západní Evropa se vyznačuje vysokohorským typem permafrostu, který se vyskytuje v řadě pohoří. Svou strukturou a geodynamikou se liší od zmrzlých půd v severních šířkách, ale je také citlivý na změnu klimatu. 23. srpna tedy pohyb půdy v důsledku rozmrazování permafrostu odnesl osm lidí poblíž švýcarské vesnice Bondo.
"Na některých místech byl sibiřský permafrost vytvořen už dávno v pleistocénu (období od 2,6 milionu do 11 000 let)," říká Yulia Boike. "Je velmi chladno, asi -9 ° C, a jde do hloubky téměř 1 500 metrů na severu Yakutie."
"Na ostrově Samoilov je relativně stabilní a má organickou hmotu s přítomností rašelinišť," dodává a obléká si husté gumové boty, bez nichž není možné chodit po viskózní tundře ostrova. Mladí vědci, kteří ji doprovázejí, jdou s ní do Kurungny. Sousední ostrov má složité ledové útvary a jeho reliéf je tvořen termokarstovými sedimenty (získanými dlouhodobým poklesem zamrzlé půdy).
Údolí, po nichž vědci AWI chodí šest hodin, jsou plné potoků. "Chceme pochopit, zda tato voda pochází ze sezónních srážek nebo z tání ledu, když se mění půda," vysvětluje geomorfologka Anne Morgenstern. Vždy má připravený notebook a její batoh je plný odebraných vzorků vody.
Obrovský mrazák
Tavení permafrostu na Sibiři a v dalších regionech, kde vědci provádějí měření, je potvrzenou skutečností. Díky senzorům umístěným v několika vrtech (některé byly vyvrtány do hloubky 100 metrů) se rusko-německému týmu specialistů podařilo od roku 2006 zaznamenat nárůst teploty o 1,5–2 ° C.
"Pozorujeme tendenci k oteplování půdy a ke zvýšení teploty vzduchu v zimě," potvrzuje Yulia Boike. - Změna teplotní složky se odráží v celé rovnováze energetických toků, vody a skleníkových plynů. Znepokojivý závěr, vzhledem k tomu, že se Arktida podílí na regulaci celého zemského klimatu.
"Permafrost je obrovský mrazák," vysvětluje Torsten Sachs z Německého geologického výzkumného centra (GFZ), které na ostrov přišlo již po osmé. "Pokud necháte dveře mrazáku otevřené, vaše pizza se rozmrazí, vaše zmrzlina se roztopí a mikroby se začnou množit v této organické látce." Permafrost uvolňuje organické látky, které pod vlivem mikroorganismů uvolňují CO2 v přítomnosti kyslíku nebo metanu v anaerobním prostředí, například na Samoilových rašeliništích.
Tyto skleníkové plyny přispívají k vyšším teplotám, což zase vede k rozmrazování permafrostu a uvolňování plynů. Odborníci to nazývají „retroaktivní proces uhlíku v permafrostu“. Podle nich obsahuje 1 500 gigatonů uhlíku, což je dvakrát více než v atmosféře.
Další oteplování
Jaký je však podíl oxidu uhličitého a metanu emitovaného půdou během rozmrazování? Ten mimochodem vytváří 25krát silnější skleníkový efekt. "Toto je jedna z největších otázek do budoucna," říká Gerhard Krinner z Národního centra pro vědecký výzkum.
Tato obava je o to závažnější, že dosud vytvořené modely Mezivládního panelu pro změnu klimatu nezohlednily účinky rozmrazování permafrostem. „Další oteplování v důsledku tání permafrostu je asi 10%,“říká Gerhardt Krinner. Emise skleníkových plynů z permafrostu tedy mohou teploměr zvýšit o 0,3 ° 21 do 2100.
V laboratoři výzkumné stanice (udržuje se na stabilní teplotě pomocí tří ohlušujících burácejících generátorů) vědci zkoumají grafy emisí skleníkových plynů do atmosféry. Píky metanu se vyskytují v létě, ale analýza dat zůstává v tak vysokých zeměpisných šířkách náročná. První období měření (2002–2012) bylo provedeno bez automatizovaného vybavení, které je k dispozici na moderní základně uvedené do provozu v roce 2013.
O tři roky dříve, během návštěvy ostrova Samoilov, měl prezident Vladimir Putin pocit, že rusko-německá spolupráce na permafrostu si zasloužila lepší infrastrukturu. Až do této chvíle se zaměstnanci AWI (jejich první výprava na ostrov konala již v roce 1998) museli spokojit s minimem: spát ve stanech, zahřívat se palivovým dřívím (z lesa sestupujícího podél Leny) a používat chatu strážců jako své sídlo.
Tempo zpracování
Zima byla pak nemožná. "V zimě jsme prostě nemohli sbírat data," říká Torsten Sachs. "Bylo nutné přidat palivo do externího generátoru každé tři dny při teplotě -40 ° C v polární noci." Jiné potíže s interpretací dat vypadají mnohem známěji. Deset let je příliš krátké období na to, aby bylo možné dlouhodobě detekovat změny v trendech proudění plynu. Kromě toho je nutné zvýšit počet pozorovacích stanovišť, což v žádném případě není tak snadné dosáhnout na Sibiři, který je v oblasti více než 20krát větší než ve Francii.
V slušné vzdálenosti od stanice malované v barvách ruské vlajky tým AWI dokončuje výstavbu iglú, které v roce 2018 umístí počítačové a elektronické vybavení nové věže s větrem. Kokon ze sklolaminátu by měl vytvořit nezbytné podmínky pro stabilní měření a poskytnout úkryt před prudkým větrem a vánicemi sibiřské zimy. Stejně jako ostatní budovy na ostrově stojí iglú na chůdách, aby nebyl ovlivněn pohybem půdy. Na první meteorologické věži tedy Země klesla o 10 centimetrů za rok.
„Už není pochyb o spojení mezi oteplováním klimatu a táním permafrostu,“poznamenává inženýr Peter Schreiber, který sestavuje iglú. "Otázkou nyní je, jak rychle se permafrost bude i nadále topit a jak příroda bude reagovat na tento proces."
Příroda je hlavním manažerem podmínek změn na Sibiři, poznamenává Fyodor Selliakhov. Vedoucí výzkumné stanice připouští změny, které se odehrály v okolí: „Například před 20 lety zde nebyl jediný strom, ale pouze vegetace typická pro tundru. Na loňském výletu do delty jsem viděl 2 metry vysoké stromy. “
Ať už je to jakkoli, tento rodák Yakutie z břehů Vilyui nevěří v antropologické příčiny změny klimatu. "To je cyklus přírody." Bylo tu teplo před 100 lety, pak zchladlo a nyní začíná další období oteplování, “říká ve své kanceláři, která je vyzdobena fosiliemi nalezenými v okolí.
Mamutí kel
Pokud jde o permafrost, „pravděpodobně se topí, ale pomalu.“"Když vyjmeme mamutí kel z půdy, uvědomíme si, že druhý konec je stále v zemi, stále zmrzlý." To je známkou toho, že permafrost zůstává velmi chladný, “pokračuje. Neočekávaným důsledkem tání půd na dalekém severu byl vývoj lovu pro staré zbytky.
Günter Stoof, přezdívaný „Molo“, chápe postoj svých ruských přátel. "Příroda rozhoduje, ne člověk," říká tento technik AWI, který strávil na ostrově nejdéle. Nyní 65 let, slibuje, že tato sezóna bude poslední z jeho kariéry (48 výprav do Arktidy a Antarktidy). Východoněmecký rodák byl nejmladším členem téměř dvouleté sovětské expedice (1975-1977), jejímž úkolem bylo stavět základnu v Antarktidě. Měl šanci navštívit polární regiony vícekrát, samostatně i ve skupinách.
Jeho životní cesta odráží odlišnou historii, spolupráci mezi NDR a SSSR během studené války. Po pádu berlínské zdi byl vytvořen vědecký výbor, který byl pověřen určováním programu vědeckého výzkumu pro sjednocené Německo. Doporučil zachovat polární směr a postavit jej kolem výzkumné skupiny AWI v Postupimi. "Patřili k nim odborníci jako Molo a Christine Siegert, kteří měli díky spolupráci ve spolupráci se SSSR 20 let zkušeností se studováním permafrostu," vysvětluje Anna Morgenstern.
Studie zamrzlých půd se v Rusku na počátku 20. století rozšířila v souladu se strategickými rozhodnutími Moskvy. Politiku rozvoje východních a severních regionů bohatých na uhlovodíky a jiné přírodní zdroje nebylo možné realizovat bez výstavby transasibiřské železnice. Ať už je to jakkoli, pro realizaci tohoto projektu bylo zpočátku vyžadováno, aby zde byla vytvořena věda o inženýrství o všudypřítomném permafrostu.
Na konci 30. let byl v Moskvě zřízen Permafrostův institut. V roce 1960 byl přemístěn do Jakutska. Toto velké východosibiřské město stojí také na zamrzlé půdě. „Podzemní galerie“(v hloubce 4 a 12 metrů) na základně ústavu poskytují „přímý“přístup k permafrostu. Písečné vrstvy vyprávějí o geologické historii města, které bylo postaveno na aluviálních ložiscích Leny.
Antrax a dutiny
Těžké dveře udržují teploty pod bodem mrazu. "Tavení permafrostu je hrozbou pro planetu, ale na stupnici Jakautie je všechno stále docela stabilní," vysvětluje ředitel ústavu Michail Grigoriev. "Současně jsou důsledky tání patrnější v jiných regionech, zejména v Yamalu."
Po neobvykle teplém létě roku 2016 začala na poloostrově epidemie antraxu (první případ od roku 1941, podle moskevského epidemiologického institutu) kvůli tání permafrostu, ve kterém se patogen nachází. Po objevení velkých depresí se noviny opět začaly bavit o autonomním Okrug Yamalo-Nenets. Stali se také výsledkem rozmrazování permafrostem. „Region je bohatý na plyn. Když se půda rozplyne, uvolní plynové bubliny, které vysvětlují tyto výbuchy, “říká Mikhail Grigoriev.
Současně nebyl na ostrově Samoilov, Aljašce nebo severní Kanadě zaznamenán žádný případ tohoto druhu. Globální monitorovací síť permafrostu shromažďuje data z více než 250 webů. Jeho cílem je „shromáždit znalosti a také ověřit nové klimatické modely,“říká zaměstnanec AWI Hugues Lantuit.
Výzkum na alpském permafrostu navíc nabývá na síle. Evropská konference o Permafrostu v červnu 2018 má podat zprávu o této práci, která se aktivně rozvíjí ve Švýcarsku, ale ve Francii je stále v plenkách.
Dalším zdrojem obav se stává eroze pobřeží a její socioekonomické důsledky: třetina světového pobřeží je v permafrostové zóně. V Laptevském moři a v Beaufortově moři (Severní Amerika) může pobřežní eroze dosáhnout osmi metrů za rok, což okolním vesnicím přemýšlí o stěhování domů. Na ostrově Samoilov je pobřežní dřevěná chata stále na svém místě. Ale jak dlouho to bude trvat?
Simon Roger