Когда Джек Фрост начинает кусать вас за нос, подумайте вот о чем: вечномерзлый материал скрывается под по крайней мере одной пятой, а возможно, и одной четвертой поверхности суши Земли.
Текущие исследования этих регионов «вечной мерзлоты» могут помочь сообществам с холодной погодой подготовиться к потенциально опасным оттепелям, говорит Фредерик Э. («Фриц») Нельсон, профессор географии в Университете Делавэра.
Кроме того, более точные прогнозы глобального климата должны стать результатом новой информации о сезонных замерзаниях и оттаиваниях и выбросах прекурсоров «парниковых» газов, которые в настоящее время находятся в вечной мерзлоте, говорит Нельсон, который примет участие в декабре.7 на осеннем собрании Американского геофизического союза (AGU) 1998 г. в Сан-Франциско.
Район вечной мерзлоты вокруг Барроу, Аляска, самого северного поселения в Соединенных Штатах, оттаял сильнее в 1960-х, чем в 1990-х», - говорит Нельсон, чья презентация для AGU была подготовлена совместно с Кеннетом М. Хинкелем из Университета. Цинциннати и Рон Ф. Паецольд из Службы охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США.
Сегодняшний немного более мелкий «активный слой» - сезонно оттаивающий грунт над вечной мерзлотой - тесно связан с летними температурами воздуха, зарегистрированными возле Барроу Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA), говорит Нельсон. Но на активный слой также влияют подземные процессы, которые происходят в течение периодов, превышающих годовой температурный цикл, добавляет он.
«Мы обнаружили изменчивость глубины летнего таяния в этом конкретном регионе от десятилетия к десятилетию», - объясняет Нельсон.«В течение ряда лет мы можем использовать летние температуры воздуха для прогнозирования глубины протаивания. Однако по какой-то причине глубина протаивания время от времени как бы «сбрасывается», и тогда активный слой будет колебаться вокруг этой толщины в течение другая серия лет."
Прогнозируется более глубокое оттаивание
К 2050 году активный, сезонно оттаивающий слой над значительной частью Северного полушария может стать на 20-30 процентов толще, если температура будет следовать тенденциям, прогнозируемым крупномасштабными климатическими моделями, сообщил Нельсон вместе с Олегом Анисимовым из St., Санкт-Петербург, Россия, и аспирант UD Николай Шикломанов в недавнем номере журнала Global and Planetary Change (Vol. 15, 1997).
Поскольку большое количество органического углерода, предшественника выбросов углекислого газа и метана, изолировано в вечной мерзлоте, более толстый активный слой может повлиять на прогнозы глобального потепления, отмечает Нельсон.
«Оценки общих запасов углерода в Арктике, возможно, придется пересмотреть в сторону увеличения, потому что большое количество углерода, хранящегося в вечной мерзлоте, может оказаться более значительным источником парниковых газов, чем мы предполагали ранее», - говорит он. со ссылкой на работу коллег Джима Бокхейма из Университета Висконсина и Чиен-Лу Пина из Университета Аляски.
Хинкель предупреждает, однако, что ученые до сих пор не уверены, как более высокие температуры могут повлиять на вечную мерзлоту или как таяние грунтовых льдов может повлиять на климат. Более теплая и влажная погода может, например, усилить рост растительности, которая фактически изолирует вечную мерзлоту, удерживая приповерхностные слои грунта замороженными. «Суть в том, - говорит Хинкель, - что нам нужно больше узнать об этих обширных регионах вечномерзлого материала и их воздействии на нашу планету».
Понимание полярной зоны
Хинкель описывает вечную мерзлоту как «любой подповерхностный материал, который остается замороженным в течение длительного периода времени», и он лежит в основе большей части Сибири и Гималаев. В Северной Америке вечная мерзлота находится далеко за пределами южных окраин Гудзонова залива и под частями Скалистых гор на юге вплоть до Колорадо. Прежде чем ученые смогут точно предсказать явления таяния и потенциальное воздействие газов, выделяющихся из вечной мерзлоты, на климат, они должны сначала понять подповерхностные циклы свободного оттаивания в холодных регионах Земли.
Во время недавней презентации на конференции Международной ассоциации вечной мерзлоты 1998 года в Йеллоунайфе, Канада, Хинкель, Нельсон и несколько других коллег сообщили, что между 1964 и 1968 годами толщина активного слоя вечной мерзлоты возле Барроу колебалась от 35 до 43 сантиметры. Однако в период с 1991 по 1997 год активный слой имел толщину от 25 до 35 сантиметров.
Что могло послужить причиной такой резкой перемены? Хотя исследовательская группа не может сказать наверняка, Нельсон предполагает, что серия относительно холодных летних сезонов может привести к тому, что нижележащая вечная мерзлота немного поднимется вверх, а также образуется богатый льдом слой, который сопротивляется таянию в последующие годы.
Однако многие исследователи ожидают, что в долгосрочной перспективе районы вечной мерзлоты будут оттаивать более глубоко, говорит Нельсон. Отапливаемые здания и другие инженерные сооружения могут ускорить оттаивание, что приведет к повреждению дорог, фундаментов домов и трубопроводов.
Уже некоторые исследования указывают на «географически изменчивое, но отчетливое повышение температуры низменной вечной мерзлоты», написали Нельсон, Хинкель и их коллеги в журнале Arctic and Alpine Research (Vol.29, № 4, 1997). В некоторых регионах таяние вечной мерзлоты нанесло видимый ущерб зданиям.
И недавние выводы группы исследователей из Университета штата Сан-Диего показывают, что «арктическая тундра могла превратиться из чистого поглотителя в источник углекислого газа, по крайней мере, на региональном уровне», - говорит Нельсон.
Поскольку вечная мерзлота может значительно варьироваться от региона к региону, эксперты изучают ее свойства на больших географических территориях. Группа Нельсона и Хинкеля исследует прибрежный бассейн реки Купарук на Аляске, от Северного Ледовитого океана над прибрежной равниной до предгорий хребта Брукс.
Информация в Интернете:
UD:
UC: