Глобальное потепление оставляет все более очевидные шрамы в регионах вечной мерзлоты. Как показывает новое глобальное сравнительное исследование, проведенное международной сетью по вечной мерзлоте GTN-P, во всех регионах с многолетнемерзлыми грунтами температура мерзлого грунта на глубине более 10 метров в период с 2007 по 2016 год повысилась в среднем на 0,3 градуса Цельсия. в Арктике и Антарктике, а также высокогорных хребтах Европы и Средней Азии. Эффект был наиболее заметен в Сибири, где температура промерзшей почвы повысилась почти на 1 градус Цельсия. Новаторское исследование только что было опубликовано в онлайн-журнале Nature Communications..
Примерно одна шестая часть суши на нашей планете считается районом вечной мерзлоты, а это означает, что почвы там остаются вечно мерзлыми в течение как минимум двух лет подряд. Однако в большинстве этих регионов холод проник в землю тысячелетия назад; в результате в самых крайних случаях вечная мерзлота продолжается до глубины 1,6 км. Особенно в Арктике люди полагаются на вечную мерзлоту как на прочную основу для домов, дорог, трубопроводов и аэропортов. Однако в связи с глобальным потеплением целостность этих структур подвергается все большей опасности, что приводит к огромным затратам. Кроме того, вечномерзлые почвы содержат огромное количество сохранившихся растений и животных. Если этот органический материал оттает вместе с вечной мерзлотой, микроорганизмы начнут его разрушать - процесс, который может привести к достаточному количеству выбросов углекислого газа и метана, чтобы потенциально повысить глобальную среднюю температуру еще на 0 градусов.от 13 до 0,27 градусов Цельсия к 2100 году.
Новое сравнительное исследование, опубликованное GTN-P (Глобальной наземной сетью вечной мерзлоты), впервые показывает, до какой степени вечная мерзлота уже прогрелась во всем мире. В целях исследования участвующие исследователи в течение десяти лет отслеживали и анализировали температуру почвы в скважинах в Арктике, Антарктике и различных высокогорных хребтах по всему миру. Данные были собраны на глубинах более 10 метров, чтобы исключить влияние сезонных колебаний температуры.
Полный набор данных включает 154 скважины, 123 из которых позволяют сделать выводы за целое десятилетие, а остальные можно использовать для уточнения расчетов годового отклонения. Результаты показывают, что за десять лет с 2007 по 2016 год температура вечномерзлых грунтов повысилась на 71 из 123 точек измерения; в пяти скважинах вечная мерзлота уже оттаяла. Напротив, температура почвы понизилась в 12 скважинах, т.е.грамм. на отдельных участках в восточной Канаде, южной части Евразии и на Антарктическом полуострове; в 40 скважинах температура практически не изменилась.
В отдельных случаях температура поднималась до 1 градуса Цельсия
Самое резкое потепление исследователи наблюдали в Арктике: «Там, в регионах с более чем 90-процентным содержанием вечной мерзлоты, температура почвы повысилась в среднем на 0,30 градуса Цельсия за десять лет», - сообщает первый автор доктор Борис. Бискаборн, член исследовательской группы «Полярные земные экологические системы» на потсдамских объектах Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца. На северо-востоке и северо-западе Сибири повышение температуры в некоторых скважинах составило 0,90 градуса Цельсия и даже выше. Для сравнения: температура воздуха в соответствующих регионах за тот же период повысилась в среднем на 0,61 градуса Цельсия.
Южнее, в арктических регионах с менее чем 90-процентной вечной мерзлотой, промерзшая земля прогрелась всего на 0.2 градуса по Цельсию в среднем. «В этих регионах выпадает все больше и больше снегопадов, которые изолируют вечную мерзлоту двумя способами, следуя принципу иглу: зимой снег защищает почву от сильного холода, что в среднем производит согревающий эффект. Весной он отражает солнечный свет, и предотвращает воздействие слишком большого количества тепла на почву, по крайней мере, до тех пор, пока снег полностью не растает», - объясняет Бискаборн.
Значительное потепление наблюдается также в районах вечной мерзлоты высокогорных хребтов и в Антарктике. Температура вечномерзлых грунтов в Альпах, Гималаях и горных хребтах северных стран повысилась в среднем на 0,19 градуса по Цельсию. В неглубоких скважинах в Антарктике исследователи измерили подъем на 0,37 градуса.
Все эти данные говорят нам о том, что вечная мерзлота нагревается не просто в локальном и региональном масштабе, а во всем мире и практически такими же темпами, как и потепление климата, что приводит к существенному потеплению воздуха и увеличению количества снега. толщины, особенно в Арктике. Эти два фактора, в свою очередь, вызывают нагревание когда-то вечно мерзлой земли», - говорит профессор Гвидо Гроссе, глава отдела исследований вечной мерзлоты Института Альфреда Вегенера в Потсдаме.
Мониторинг вечной мерзлоты требует институциональной основы
Эти откровенные выводы являются наградой за десятилетнее международное сотрудничество, в котором приняли участие эксперты из 26 стран. Большинство скважин, использованных в исследовании, были пробурены и оборудованы измерительным оборудованием во время Международного полярного года 2007/08 и дали первый «моментальный снимок» температур вечной мерзлоты. С тех пор более 50 различных исследовательских групп регулярно проводили техническое обслуживание измерительных станций и ежегодно записывали их показания. В виртуальной сети GTN-P результаты впоследствии сопоставлялись и стандартизировались, что обеспечивало их взаимосопоставимость.
По словам профессора Ханне Х. Кристиансен, соавтора исследования и президента Международной ассоциации вечной мерзлоты (IPA), «мониторинг глобальных температур вечной мерзлоты и сбор данных в свободно доступной базе данных GTN-P чрезвычайно важны. важно - и не только для исследователей, педагогов и коммуникаторов, но и для различных других пользователей."
«Температура вечной мерзлоты - одна из наиболее общепризнанных климатических переменных. Она дает прямое представление о том, как мерзлота реагирует на изменение климата», - объясняет исследователь. Эта информация прежде всего необходима в тех районах вечной мерзлоты, где почва уже прогрелась или начала оттаивать, нанося большой ущерб при короблении грунта, дестабилизируя дороги и здания. Соответственно, исследователи планируют продолжить мониторинг скважин.
В отличие от наблюдений за погодой, до сих пор нет ни одной международной организации, которая, следуя по стопам Всемирной метеорологической организации (ВМО), успешно объединяла бы национальные интересы. Такое учреждение было бы важным активом с точки зрения координации этих важных научных измерений и обеспечения дальнейшего использования участков мониторинга в будущем.
На сегодняшний день буровые скважины вечной мерзлоты и установленные в них датчики температуры поддерживаются в рабочем состоянии отдельными исследовательскими группами в рамках различных небольших проектов. Глобальная наземная сеть для вечной мерзлоты (GTN-P) предлагает веб-систему управления данными, которая была совместно разработана Институтом Альфреда Вегенера и базирующимся в Исландии арктическим порталом и стала возможной благодаря финансовой поддержке Европейского Союза.