Klíma Lázmérések a hűtőszekrényben A kutatók az Északi-sarkvidék olvadó örökfagyjához utaznak
A potsdami tudósok azt vizsgálják, hogy a klímaváltozás milyen hatással van az Északi-sark örökfagyos területeire. Látja, hogyan változnak az egész tájak.
2020. július 14. - 7:06, Kerstin Viering
Norilszk A katasztrófa következményei akár az űrből is láthatók voltak. Amikor ez év május végén 20 000 tonna dízel szivárgott ki a szibériai Norilszk városban lévő erőmű tárolótartályából, a környék számos folyója egészségtelen narancssárga és sötétvörös árnyalatokban pislákolt. Éles dízelszag lógott a tundra felett. Ez az egyik legnagyobb ilyen környezeti katasztrófa, amelyet Oroszország az elmúlt években tapasztalt, és a maga nemében ez a legnagyobb baleset az Északi-sarkvidéken. De attól tartanak, hogy az ilyen problémák a jövőben még növekedni fognak.
A balesetnek köze lehet ahhoz, hogy Szibériában és az Északi-sark más részein az állandóan befagyott talaj egyre jobban kiolvad. Ez instabillá teszi a felszínt és ezáltal az épületek alapjait. De ez még nem minden: ahol ez az úgynevezett örökfagy megolvad, egész tájak megváltoznak. Mindennek tetejébe pedig további üvegházhatású gázok szabadulnak fel, amelyek tovább fokozhatják az éghajlatváltozást.
Elég ok, hogy jobban szemügyre vegye a fagyasztókat az északi távon: Milyen változások kezdődtek már ott? És mit jelent ez a jövő szempontjából? Az Alfred Wegener Intézet (AWI), a potsdami Helmholtz Polar és Tengeri Kutatási Központ Permafrost kutatási részlegének csapata pontosan ezek iránt érdeklődik. "Valójában már most hatalmas változásokat tapasztalunk Szibériában és Észak-Amerikában" - mondja Guido Grosse szekcióvezető.
Permafrost
A tudósok örökfagynak minősítik a talajt, ha annak hőmérséklete legalább két egymást követő évben nulla Celsius fok alatt van. Ilyen területek bőségesek, különösen az Északi-sarkvidéken és a magas hegyekben. Németországban az örökfagy csak a Zugspitzén fordul elő. Összességében az északi félteke szárazföldi területének körülbelül egynegyede tartósan fagyos régiókhoz tartozik. Összetételük régiónként eltérő: egyesek kőzetből, mások üledékekből vagy talajból állnak. Különböző mennyiségű jeget is tartalmaznak. A jedoma nevű örökfagyforma különösen gazdag jégben, és főleg Szibériában, de Alaszkában és Kanada északnyugati részén is előfordul. Amikor ez a yedoma megolvad, különösen látványos földcsuszamlások és egyéb változások vannak a tájban.
Az egyik olyan terület, amely különösen gyorsan változik, az Alaszka északi részén található Teshekpuk-tó közelében található. Guido Grosse 2019 augusztusában három hetet töltött a régióban. És még ebben a rövid idő alatt is láthatóan megváltozott a három-öt méter magas part. A tenger gyors ütemben szaggatja ott az anyagokat, évente körülbelül ötven méteren keresztül eszik utat a szárazföldön. "Megnézheti, ahogy az óriási fagyott tömbök néhány nap alatt elszakadnak és szétesnek a vízben" - mondja a tudós.
De ugyanolyan lenyűgöző, mint a magas, meredek sziklák a hangya szemszögéből: A kiolvasztó táj változásaira a levegőből lehet a legjobban rálátni. Amikor csak az időjárás engedte, Guido Grosse és kollégái felmásztak az AWI saját Polar 6 mérőgépébe, és alacsonyan repültek a tundra felett. A fedélzeten volt egy nagy felbontású kamera a berlini német űrkutatási központból (DLR). A potsdami Német Geotudományi Kutatóközpont (GFZ) speciális szenzorokkal járult hozzá, amelyek képesek észlelni a földből kiszivárgó üvegházhatású gáz metánt.
"Az ilyen repülési kampány igazi türelemjáték" - mondja Guido Grosse. Az egész reggel várakozással és spekulációval telt el, vajon a köd és az alacsonyan lógó felhők tisztulnak-e ahhoz, hogy elindulhassanak. Elég gyakran nem ez volt a helyzet. "Más napokon azonban nagyon sokáig repültünk, és rengeteg adatot gyűjtöttünk" - emlékeztet a kutató.
Például többet lehetett tudni arról, hogy az elmúlt évtizedek tundraeróziói milyen hatással vannak a régió örökfagyjára. "Amikor a növényzet és a tőzegrétegek lángba borulnak a nagyon száraz nyarak miatt, a talajnak az örökfagy szempontjából fontos szigetelő rétege elpusztul" - magyarázza Guido Grosse. Ennek eredményeként az altalaj jobban megolvad, az örökfagyban lévő jég megolvad és a földfelszín összeomlik. Depressziók alakulnak ki, amelyekben télen több hó marad, tavasszal pedig az olvadékvíz gyűlik össze. Mindkettő tovább melegíti a talajt, és még jobban kiolvasztja.
Tehát, ha a nagy olvadás megkezdődik, folyamatosan gyorsul - és nem csak Alaszkában. Az északi-sarkvidéki fúrásokban végzett mérések azt mutatják, hogy a föld alatti hőmérséklet 2007 és 2016 között átlagosan 0,3 fokkal emelkedett. Még a magas sarkvidéket sem kímélik, amelynek fagyasztóit legalább az elkövetkező évtizedekben elég biztonságosnak gondolták. "Látjuk az örökfagy globális felmelegedését, akár tíz-húsz méter mélységben is" - mondja Guido Grosse.
A potsdami kutatók nagyon sok régióban készülnek lázmérésre. Tavaly nemcsak az alaszkai tundra felett repültek át. Például egy csapat kenuval evezett az észak-kanadai Peel folyó mentén, körülbelül ezer kilométerre. Ott az olvadó talaj ismételten hatalmas földcsuszamlásokhoz vezet, amelyek hatalmas mennyiségű üledéket és lebegő anyagot vonnak a folyóba. Az expedíció során gyűjtött vízmintáknak fel kell tárniuk ennek következményeit.
Az örökfagyos földcsuszamlások korábbi rekordja azonban a szibériai Batagai város közelében található. Az 1960-as évek óta az ottani terület egy kilométer hosszában több mint 50 métert süllyedt. Ennek eredményeként meredek sziklák jönnek létre, amelyek nemcsak mamutok, lovak és más jégkorszakbeli állatok maradványait engedik szabadon. A levágott rétegek azt is rögzítik, ami az évezredek alatt a föld alatt történt. Az archívumban található információkhoz azonban nem könnyű hozzáférni. Ehhez a potsdami kutatóknak és orosz kollégáiknak hegymászó felszerelések segítségével le kellett ereszkedniük a Batagaika kráter szédítő lejtőin, és rendszeres időközönként jég- és talajmintákat kellett venniük.
De az erőfeszítés megéri. Mivel az ilyen mintáknak többet kellene feltárniuk arról, hogy az olvadó örökfagy hogyan befolyásolja az éghajlatot. Nyilvánvaló, hogy e régiók talajában óriási mennyiségű szén fekszik. "Az elmúlt években nagyon jó ötletünk volt arról, hogy mekkora ez a tárolótartály" - mondja Guido Grosse. Eszerint az Északi-sarkvidék örökfagyos talajaiban körülbelül 1700 gigaton szén található. Ez majdnem kétszer annyi, mint jelenleg a légkörben lebeg.
A probléma az, hogy ez a szén nem marad ott. Mivel az örökfagy mellett az állatok és növények fagyott maradványai is felolvadnak. De aztán egy mikrobák hada rohan erre az ünnepre, lebontja a szerves anyagokat, és rengeteg szén-dioxidot és metánt bocsát ki - ami viszont tovább fokozhatja az éghajlatváltozást. "Azt azonban még nem tudjuk pontosan, hogy a talaj milyen mennyiségben szabadítja fel ezeket az üvegházhatású gázokat" - mondja Guido Grosse. Mivel ez régiónként változó, és többek között attól is függ, hogy mely növény marad a talajban. A leveleket például sokkal könnyebben és gyorsabban tudják lebontani a mikroorganizmusok, mint a fát vagy a szenet. Annak érdekében, hogy jobban értékelni lehessen ezeket a folyamatokat, a potsdami AWI új szén laboratóriumot hozott létre, különös tekintettel az örökfagyra. A kutatók ott megvizsgálhatják az északi-sarkvidéki földalatti mintákat, és kísérletekkel szimulálhatják, hogy mi történik bizonyos körülmények között történő olvadáskor.
A koronaválság miatti lezárást követően ezek a vizsgálatok most kezdődnek újra. A kutatóknak azonban le kellett mondaniuk az idei év összes tervezett szibériai és észak-amerikai expedícióját. "Reméljük, hogy 2021-ben utolérhetjük őket" - mondja Guido Grosse. Mivel nem akarják túl sokáig megfigyeletlenül hagyni az északi felolvasztó hűtőszekrényt. Végül is az, ami ott történik, nemcsak a környék lakói és infrastruktúrája számára érdekes - hangsúlyozza a kutató: "Közép-Európában is minket érint."