Пересечение порога

Эксклюзив: некоторые арктические грунты больше не замерзают - даже зимой.

Новые данные из двух мест в Арктике позволяют предполагать, что некоторые поверхностные слои больше не замерзают. Если это будет продолжаться, парниковые газы из вечной мерзлоты могут ускорить изменение климата.

Заглавное фото (не скачивается)

Земля обрушается в Дуванном Яре, мега-обрыве вечной мерзлоты вдоль реки Колымы в северной Сибири. Новые исследования показывают, что некоторые земли в Арктической Аляске и России более не могут замерзать вообще. Этот постоянно движущийся оползень, вызванный эрозией и ускоряющийся потеплением температур, является важной исследовательской площадкой для ученых, которые используют его для отслеживания того, что происходит, когда земля, богатая углеродом, которая была заморожена на протяжении веков, начинает оттаивать.

Фотография Кэти Орлински, National Geographic

Автор Крейг Уэлч

Фотографии Кэти Орлински

Опубликовано 20 августа 2018 года

Черский, Россия – Никита Зимов учил студентов проводить полевые экологические исследования в северной Сибири, когда он наткнулся на тревожную мысль, что замерзшая земля может оттаивать гораздо быстрее, чем ожидалось.

Зимов, как и его отец, Сергей Зимов, провел годы, поддерживая исследовательскую станцию, которая отслеживает изменение климата на быстро теплеющем российском Дальнем Востоке. Поэтому, когда студенты прозондировали грунт и взяли образцы почвы среди мшистых бугров и лиственничных лесов возле своего дома, в 200 милях к северу от Полярного круга, Никита Зимов заподозрил, что что-то не так.

Сергей Зимов измеряет уровни вечной мерзлоты со своими внучками возле Северо-восточной научной станции, которую он основал в Черском, Россия, вдоль реки Колымы. Примерно в часе езды находится крупномасштабный научный эксперимент Зимова " Плейстоценовый парк", который он проводит со своим сыном Никитой Зимовым. Оба считают, что, воссоздавая экосистему эпохи плейстоцена, в которой доминировали луга и крупные млекопитающие, они могут замедлить таяние вечной мерзлоты.

В апреле он отправил команду рабочих с тяжелыми бурами, чтобы убедиться. Они забурились в почву на несколько футов вниз и нашли толстый слой жидкой грязи. Зимов сказал, что это невозможно. Черский, его сообщество в 3000 человек вдоль реки Колымы, является одним из самых холодных мест на Земле. Даже в конце весны грунт под поверхностью должен быть замороженной почвой.

За исключением этого года, этого не произошло.

Каждую зиму в Арктике, верхние несколько дюймов или футов почвы и богатого растительного материала замерзают, прежде чем снова оттаять летом. Под этим активным слоем грунта, простирающимся на сотни футов глубже, покоится непрерывно замерзшая земля, называемая вечная мерзлота, которая местами оставалась замороженной на протяжении тысячелетий.

Но в регионе, где температура может опуститься до 40 градусов ниже нуля по Фаренгейту, Зимовы говорят, что необычно высокий снегопад в этом году работал как одеяло, задерживая избыток тепла в земле. Они обнаружили участки глубиной 30 дюймов, которые обычно замерзали до Рождества, - которые всю зиму оставались влажными и мягкими. Впервые на их памяти земля, которая изолирует глубокую арктическую мерзлоту, просто не замерзала зимой.

Многоугольники, образованные ежегодным замораживанием и оттаиванием ледяных клиньев чуть ниже земной поверхности, видны сверху возле Северо-Восточной научной станции в Черском, Россия.

«Это действительно поразительно», - говорит Макс Холмс (Max Holmes), арктический ученый из Исследовательского центра Woods Hole в Массачусетсе.

Это открытие не было пересмотрено или опубликовано и представлено ограниченными данными из одного места за один год. Но вместе с измерениями другого ученого поблизости и еще одного в океане, оказывают поддержку данным, полученным Зимовым, некоторые эксперты в области Арктики взвешивают тревожный вопрос: " Может ли оттаивание вечной мерзлоты начаться десятилетиями ранее, чем многие люди ожидают, в некоторых из самых холодных, наиболее богатых углеродом арктических регионах, выпуская находящиеся в ловушке парниковые газы, которые могут ускорить антропогенное изменение климата?

Никита Зимов создает метановые пузыри в озере, которое, как считается, расширяется из-за оттаивания грунта.

Уже три из последних четырех лет были самыми горячими в истории, с 2018 по расписанию, чтобы стать номером четыре. И полюса на самом деле прогреваются гораздо быстрее, с территориями в 300 милях к северу от Северного полярного круга в Норвегии, где температура достигала 90 градусов по Фаренгейту в июле этого года. Если значительное количество вечной мерзлоты начнет таять рано, то это только ухудшит ситуацию.

" Это очень важно, " - говорит Тед Шуур (Ted Schuur), эксперт по вечной мерзлоте в Университете Северной Аризоны. " В мире вечной мерзлоты это важный рубеж в тревожном тренде, таком как углерод в атмосфере, достигающий 400 частей на миллион".

Лисохвост, кипрей и пушица повсеместно встречаются в Черском, Россия, в летнее время. Город построен полностью на вечной мерзлоте. Здания построены на бетонных сваях с их трубами над землей для учета изменений топографии в виде таяния вечной мерзлоты.

Пересечение порога

Почти четверть массы суши северного полушария находится над вечной мерзлотой. Углерод, пойманный и удерживаемый в этой мерзлой почве и растительности, более чем в два раза превышает углерод, обнаруженный в атмосфере.

Поскольку сжигание ископаемого топлива нагревает Землю, эта земля оттаивает, позволяя микробам потреблять захороненное органическое вещество и выделять углекислый газ и более короткоживущий метан, который в 25 раз мощнее такого парникового газа, как СО2.

Схема количества вечной мерзлоты на суше северного полушария.

Температура вечной мерзлоты в Арктике растет по крайней мере с 1970-х годов – так сильно, что мелкомасштабное локализованное оттаивание уже происходит во многих местах. Но подавляющее большинство этой замороженной земли все еще изолировано активным слоем замерзающего и оттаивающего грунта над ней.

Тундровая трава демонстрирует плавящуюся влагу, где река Колыма встречается с Северным Ледовитым океаном.

Теперь появляются признаки того, что ежегодное замораживание может быстро измениться.

В 11 милях вниз по реке от места, где Зимовы начали бурение, Матиас (Геккеде Mathias Goeckede) совместно с Институтом биогеохимии им. Макса Планка проводит каждое лето, пересекая рушащиеся дощатые настилы над губчатым сибирским грунтом. Он отслеживает обмен углерода между землей и атмосферой.

Измерения на этом месте показывают, что за последние пять лет глубина снега примерно удвоилась. Когда чрезмерный снег густо покрывает землю, тепло под поверхностью не может рассеиваться зимой. Данные из скважины на месте исследований Геккеда, по-видимому, фиксируют это явление: в апреле температура на 13 дюймов ниже земли увеличилась примерно на 10 градусов по Фаренгейту за тот же пятилетний период.

Кратер Батагайка в городе Батагай, Россия, известен как «адский кратер» или «ворота в подземный мир». Глубина более 300 футов и более полумили длинны, депрессия является одной из крупнейших в мире. Ученые полагают, что он начал формироваться в 1960-х годах, когда вечная мерзлота под этой территорией начала оттаивать после того, как близлежащие леса были вырублены.

«Это всего лишь одно место, и это всего лишь пять лет, поэтому это действительно следует рассматривать только как примерное исследование», - говорит Геккед. «Но если вы предполагаете, что это тенденция или что она может продолжаться так, то это вызывает тревогу».

За тысячи миль отсюда Владимир Романовский (Vladimir Romanovsky) увидел нечто подобное. Романовский, эксперт по вечной мерзлоте в Университете Аляски, Фэрбенкс, управляет некоторыми из самых обширных участков мониторинга вечной мерзлоты в Северной Америке, с подробными отчетами, относящимися к 25 годам, а в некоторых случаях и дольше.

«За все годы до 2014 года полное замерзание активного слоя происходит в середине января», - говорит он. «С 2014 года дата замерзания изменилась до конца февраля и даже марта».

Но этой зимой Фэрбенкс тоже видел очень сильный снег. И впервые в записи, активный слой на двух точках наблюдения Романовского вовсе не замерз.

" Это действительно очень важный порог, " - добавляет он.

Вечную мерзлоту можно увидеть по периметру кратера Батагайка.

12 3 Следующая ⇒