Un sfert din toate pământurile din emisfera nordică sunt înghețate constant. Dar încălzirea climatică duce la topirea permafrostului, care eliberează gaze cu efect de seră care accelerează și mai mult acest proces. Raport din delta Lena.
Deplasarea printre 1.500 de insule din Delta Lena necesită o concentrare impecabilă: cu un ochi trebuie să te uiți la radar, pentru a nu rătăci, iar cu celălalt să urmezi reperele de coastă care pun această întindere nesfârșită de apă și pământ. Înainte de a curge în Marea Laptev, în nordul Siberiei, râul se răspândește atât de larg, încât malurile sale se transformă în dungi de ceață la orizont.
Insula Samoilov iese în evidență pentru coliba sa din lemn situată pe țărm, unde trăiesc oameni de știință și vizitatori ai rezervației, care acoperă gura râului și versanții crestei Kharaulakh. Abia acum, o eroziune lentă, dar ireversibilă, amenință să scufunde casa în apele Lenei. În viitor, întreaga insulă poate dispărea și ea: o creștere puternică a apei ca urmare a topirii primăverii gheții erodează țărmurile ei.
Așa cum s-ar putea, principala lovitură pentru această insulă de 5 km2 este retragerea permafrostului sub atacul încălzirii climatice. Vorbim despre soluri, al căror strat superior se dezgheță în sezonul cald, menținând în același timp temperaturi sub zero în adâncime cel puțin doi ani consecutivi.
"Ecosistemul Samoilov este amenințat cu o potențială distrugere", spune un articol dedicat acestei probleme în revista Biogeosciences. Femeia germană, Julia Boike, și colegii ei de la Institutul de Cercetări Polare și Marine. Alfred Wegener (AWI) nu va pune la dispoziție o astfel de perspectivă.
În fiecare an, din aprilie până în septembrie, angajații AWI și colegii lor ruși de la Institutul de Cercetări Arctice și Antarctice și Institutul Permafrost călătoresc spre Insula Samoilov pentru a studia schimbările din sol și peisaj, precum și relația dintre încălzirea climei și decongelarea permafrostului.
Două treimi din zona Rusiei
Video promotional:
Insula pe care se află o stație de cercetare modernă (finanțată de Institutul de Geologie și Geofizică a Petrolului) devine un punct de observare preferat: permafrostul ocupă 95% din Siberia și două treimi din Rusia. În general, solul înghețat reprezintă un sfert din întreaga emisferă nordică, în principal în Alaska, Canada, Groenlanda, Rusia și China.
Europa de Vest se distinge prin permafrost de tip alpin, care se găsește într-o serie de lanțuri montane. Structura și geodinamica lor diferă de solurile înghețate din latitudinile nordice, dar este sensibilă și la schimbările climatice. Așadar, pe 23 august, mișcarea solului ca urmare a decongelării permafrostului a transportat opt persoane în apropierea satului elvețian Bondo.
„În unele locuri, permafrostul sibian a fost format cu mult timp în urmă, în Pleistocen (perioada de la 2,6 milioane de ani în urmă la 11.000 de ani în urmă)”, spune Yulia Boike. "Este foarte rece, la aproximativ -9 ° C și merge la o adâncime de aproape 1.500 de metri în nordul Yakutiei."
„Pe insula Samoilov, este relativ stabil și bogat în materie organică, cu prezența turbilor”, adaugă ea, purtând cizme groase de cauciuc, fără de care este imposibil să mergi pe tundra vâscoasă a insulei. Tinerii oameni de știință care o însoțesc merg cu ea la Kurungny. Insula vecină are formațiuni complexe de gheață, iar relieful său este format din sedimente termokarst (obținute ca urmare a dependenței de pământ înghețat pentru o lungă perioadă de timp).
Văile, de-a lungul cărora oamenii de știință AWI umblă șase ore, sunt pline de pârâuri. „Vrem să înțelegem dacă această apă provine din precipitații sezoniere sau din topirea gheții atunci când se schimbă solul”, explică geomorfolog Anne Morgenstern. Are întotdeauna un caiet gata la îndemână, iar rucsacul este plin cu probe de apă prelevate.
Congelator uriaș
Topirea permafrostului în Siberia și în alte regiuni unde oamenii de știință fac măsurători este un fapt confirmat. Datorită senzorilor aflați în mai multe puțuri (unele au fost găurite până la o adâncime de 100 de metri), echipa de specialiști ruso-germană a reușit să înregistreze o creștere a temperaturii de 1,5-2 ºС din 2006.
„Observăm o tendință de încălzire a solului și o creștere a temperaturii aerului în timpul iernii”, confirmă Yulia Boike. - Modificarea componentei de temperatură se reflectă în întregul echilibru al fluxurilor de energie, apei și gazelor cu efect de seră. O concluzie tulburătoare, având în vedere că Arctica este implicată în reglarea întregului climat terestru.
„Permafrostul este un congelator uriaș”, explică Torsten Sachs de la Centrul German de Cercetări Geologice (GFZ), care a ajuns pe insulă pentru a opta oară. „Dacă lași ușa congelatorului deschisă, pizza ta se va dezgheța, înghețata ta se va topi și microbii vor începe să se reproducă pe această materie organică”. Permafrost eliberează substanțe organice, care, sub influența microorganismelor, eliberează CO2 în prezența oxigenului sau metanului într-un mediu anaerob, de exemplu, pe turba Samoilov.
Aceste gaze cu efect de seră contribuie la temperaturi mai ridicate, care la rândul lor duc la decongelarea permafrostului și la eliberarea de gaze. Experții numesc acest „proces retroactiv al carbonului în permafrost”. Potrivit acestora, acesta conține 1.500 gigatoni de carbon, care este de două ori mai mare decât în atmosferă.
Încălzire suplimentară
Dar care sunt proporțiile de dioxid de carbon și metan emise de soluri în timpul decongelării? Acesta din urmă, apropo, creează un efect de seră de 25 de ori mai puternic. „Aceasta este una dintre cele mai mari întrebări pentru viitor”, spune Gerhard Krinner, de la Centrul Național de Cercetări Științifice.
Preocuparea este cu atât mai serioasă, deoarece modelele Grupului interguvernamental privind schimbările climatice, care s-au format până acum, nu au luat în considerare efectele dezghețării permafrostului. "Încălzirea suplimentară datorată decongelării permafrost este de aproximativ 10%", spune Gerhardt Krinner. Astfel, emisiile de gaze cu efect de seră din permafrost pot ridica termometrul cu 0,3 º3 până în 2100.
În laboratorul stației de cercetare (este păstrat la o temperatură stabilă cu ajutorul a trei generatoare asurzătoare de roaring), oamenii de știință examinează graficele emisiilor de gaze cu efect de seră în atmosferă. Vârfurile de metan apar în timpul verii, dar analiza datelor rămâne dificilă la latitudini atât de mari. Prima perioadă de măsurare (2002-2012) a fost realizată fără echipamente automate, care este disponibilă la baza modernă pusă în funcțiune în 2013.
Cu trei ani mai devreme, în timpul unei vizite în insula Samoilov, președintele Vladimir Putin a considerat că cooperarea ruso-germană pe permafrost merită o infrastructură mai bună. Până în acel moment, angajații AWI (prima lor expediție pe insulă a avut loc în 1998) trebuiau să se mulțumească cu minimul: să doarmă în corturi, să se încălzească cu lemne de foc (din pădurea care coboară de-a lungul Lenei) și să folosească cabana rangerilor ca sediu.
Ritmul procesului
Iarna era atunci imposibilă. „Pur și simplu nu am putut colecta date în timpul iernii”, spune Torsten Sachs. "A fost necesar să adăugați combustibil la generatorul extern la fiecare trei zile la o temperatură de -40 ° C într-o noapte polară." Alte dificultăți în ceea ce privește interpretarea datelor arată mult mai familiare. Zece ani este o perioadă prea scurtă pentru a detecta modificările fluxurilor de gaze pe termen lung. În plus, este necesară creșterea numărului de posturi de observație, în niciun caz atât de ușor de realizat în Siberia, care este de 20 de ori mai mare în zonă decât Franța.
La o distanță decentă de stația pictată în culorile steagului rus, echipa AWI finalizează construcția unui iglou, care va găzdui computerul și echipamentele electronice ale noului turn meteorologic în 2018. Coconul din fibră de sticlă ar trebui să creeze condițiile necesare pentru măsurători stabile, oferind adăpost de vânturile aprige și viscolul iernii sibiene. Ca și alte clădiri de pe insulă, igloul stă pe stâlpi pentru a nu fi afectat de mișcarea solului. Deci, la primul turn meteorologic, pământul s-a scufundat cu 10 centimetri într-un an.
"Nu mai există nicio îndoială cu privire la legătura dintre încălzirea climei și permafrostul de topire", notează inginerul Peter Schreiber, care asamblează igloul. „Întrebarea de acum este cât de rapid va continua să se topească permafrostul și cum reacționează natura la acest proces”.
Fyodor Selliakhov observă că natura este principalul manager în condițiile schimbărilor care au loc în Siberia. Șeful postului de cercetare recunoaște schimbările care au avut loc în jur: „De exemplu, acum 20 de ani nu exista un singur copac, ci doar vegetația tipică tundrei. Într-o excursie în deltă anul trecut, am văzut copaci înalți de 2 metri.
Fie că este posibil, acest nativ din Yakutia de pe țărmurile Vilyui nu crede în cauzele antropologice ale schimbărilor climatice. „Acesta este ciclul naturii. A fost cald aici acum 100 de ani, apoi a devenit frig, iar acum începe o altă perioadă de încălzire , spune el în biroul său, care este decorat cu fosile găsite în apropiere.
Turt de mamut
În ceea ce privește permafrostul, „probabil se topește, dar încet”. „Când scoatem un sol de mamut din sol, ne dăm seama că celălalt capăt este încă în pământ, încă înghețat. Acesta este un semn că permafrostul rămâne foarte rece , continuă el. O consecință neașteptată a dezghețării solurilor din extremitatea nord a fost dezvoltarea vânătorii de resturi antice.
Scaunul Günter, poreclit „Molo”, înțelege atitudinea prietenilor săi ruși. „Natura decide, nu omul”, spune acest tehnician AWI care a petrecut cel mai mult timp pe insulă. Acum 65 de ani, el promite că acest sezon va fi ultimul din cariera sa (48 de expediții în Arctica și Antarctica). Nativul est-german a fost cel mai tânăr membru al unei expediții sovietice de aproape doi ani (1975-1977) însărcinat să construiască o bază în Antarctica. El a avut șansa de a vizita regiunile polare de mai multe ori, atât singur, cât și în grup.
Calea sa de viață reflectă o istorie diferită, cooperarea dintre RDG și URSS în timpul Războiului Rece. După căderea Zidului Berlinului, a fost format un comitet științific, care a fost încredințat să stabilească programul de cercetare științifică pentru o Germania unită. El a recomandat păstrarea direcției polare și construirea acesteia în jurul grupului de cercetare AWI din Potsdam. „A inclus experți precum Molo și Christine Siegert, care au avut 20 de ani de experiență în studierea permafrostului datorită muncii lor comune cu URSS”, explică Anna Morgenstern.
Studiul solurilor înghețate a devenit răspândit în Rusia la începutul secolului XX, în conformitate cu deciziile strategice ale Moscovei. Politica de dezvoltare a regiunilor de est și de nord, bogată în hidrocarburi și alte resurse naturale nu ar putea fi pusă în aplicare fără construirea căii ferate transiberiene. Fie că este posibil, pentru implementarea acestui proiect, inițial a fost necesară formarea unei științe inginerești despre omniprezentul permafrost aici.
La sfârșitul anilor 1930, la Moscova a fost înființat Institutul Permafrost. În 1960 a fost mutat la Yakutsk. Acest mare oraș Siberian de Est se află, de asemenea, pe terenul înghețat. Două galerii subterane (la o adâncime de 4 și 12 metri) la baza institutului oferă acces „direct” la permafrost. Straturile de nisip povestesc despre istoria geologică a orașului, care a fost construită pe zăcămintele aluviale ale Lenei.
Antrax și goluri
Ușile grele mențin temperaturile sub îngheț. "Topirea permafrostului este o amenințare pentru planetă, dar pe scara Yakutia, totul este încă destul de stabil", explică directorul institutului Mikhail Grigoriev. „În același timp, consecințele topirii sunt mai vizibile în alte regiuni, în special în Yamal”.
După vara anormal de caldă din 2016, a început o epidemie de antrax în peninsulă (primul caz din 1941, potrivit Institutului de Epidemiologie din Moscova), din cauza dezghețării permafrostului în care s-a localizat agentul patogen. În plus, ziarele au început din nou să vorbească despre Okrug-ul autonom Yamalo-Nenets după descoperirea depresiilor mari. De asemenea, au devenit rezultatul dezghețării permafrostului. „Regiunea este bogată în gaze. Când solul se topește, emite bule de gaz, care explică aceste explozii”, spune Mikhail Grigoriev.
În același timp, nu a fost raportat încă un singur caz de acest fel pe insula Samoilov, Alaska sau nordul Canadei. Rețeaua globală de monitorizare a permafrostului colectează date de la peste 250 de site-uri. Obiectivul său este să „comunizeze cunoștințe și să valideze, de asemenea, noi modele climatice”, spune angajatul AWI, Hugues Lantuit.
În plus, cercetările asupra permafrostului alpin sunt din ce în ce mai mari. Conferința europeană din iunie 2018 despre Permafrost urmează să prezinte un raport asupra acestei lucrări, care este dezvoltat activ în Elveția, dar este încă la început în Franța.
Eroziunea litorală și consecințele socio-economice devin o altă sursă de îngrijorare: o treime din coasta lumii se află în zona permafrost. În Marea Laptev și Marea Beaufort (America de Nord), eroziunea de coastă poate atinge opt metri pe an, ceea ce face ca satele din apropiere să se gândească la casele în mișcare. Pe insula Samoilov, coliba de lemn de coastă este încă pe loc. Dar cât va dura?
Simon Roger
