Skaityti PDF - Iliustruotasis mokslas

old.iliustruotasismokslas.lt

Skaityti PDF - Iliustruotasis mokslas

ĮžvalgaDidžiausias pasaulyjeatlydysAmžinasis įšalastraukiasi šiaurės linkPasaulinis atšilimas labai stipriai veikia Arktiessritį. Amžinasis įšalas tirpsta. Nukenčiaaugalai, gyvūnai ir žmonės – ne tik Arkties,bet ir visos Žemės.1990Nors ketvirtadalį Šiaurės pusrutuliopaviršiaus kausto amžinasis įšalas, užšalęspodirvis jau tirpsta. Pastatai griūva,miškuose virsta medžiai, ežerai senka,keičiasi augalija. Blogiausia tai, kad įatmosferą gali patekti didelis kiekismetano dujų, o jos gerokaipaspartintų pasaulinį atšilimą.Dešimtąjį XX a. dešimtmetį amžinojo įšalo pietinėriba siekė net Šiaurės Kiniją ir Šiaurės Švediją.Šiandien amžinasis įšalas nyksta. Pirmą kartą perdaugelį tūkstančių metų jis ištirpo dalyje Kanadosir Sibiro amžinojo įšalo teritorijų. Dėl to gyvenimasatšiauriose vietovėse dar labiau pasunkėjo.209060Parengė Rolf Haugaard Nielsen. Illustracijos Claus LunauTirpstantis amžinasis įšalasardo pakrantes aplink Arktiessalas. Toks vaizdas Arktyjegali tapti kasdienybe.D. haecker/ap/polfotoDešimtąjį XXI a. dešimtmetį Arktyje atlydys jau busgerokai įsibėgėjęs. Vasarą atitirpus didžiulėmsamžinojo įšalo teritorijoms, ištisus tūkstantmečiustarnavusioms kaip didžiulis šaldiklis, į atmosferą patenkamilžiniškas metano dujų kiekis. Tai spartinapasaulinį atšilimą.


Saluite, viename iš šiauriausių eskimųmiestų Kanadoje, 1100 gyventojųturi apsispręsti – ar nugriautimiestą ir keltis į kitą vietą, ar kovoti toliau,kai žemė tirpsta jiems po kojomis?Pavasarį visi gyventojai kartu su valdžiosatstovais svarstė šį klausimą. Saluitas pastatytasfiordo papėdėje, šalia Hadsonosąsiaurio, amžinojo įšalo žemėje. Įšalastirpsta, visa apylinkė išvagota žemėsnuošliaužų, pakrantė yra, keliai nusėtiduobių, smenga daugelis namų, trūkinėjajų sienos. Per pastaruosius dešimtmetų gyventojams teko palikti 16 namųir persikelti gyventi ten, kur žemė tvirtesnė.Labiausiai pasaulinis atšilimas yrajaučiamas Arktyje – Kanadoje, Aliaskoje,Sibire ir Šiaurės Skandinavijoje temperatūraper pastaruosius tris dešimtmečiuspakilo 2–3 laipsniais. Dėl to daugelyjevietų amžinasis įšalas tirpsta 20–30 centimetrųper metus greičiu, o tai dar labiauapsunkina ir taip atšiaurias gyvenimosąlygas – yra keliai ir lėktuvų kilimotakai, namai smenga, o kartais visiškaisugriūva.Ledo pleištų atsiranda, kai ištirpusamžinajam įšalui paviršiujesusikaupęs vanduo vėl užšąla.h. schweiger/wildlife/ina agencyTačiau pavojus gresia ne tik mažiemsmiesteliams, bet ir 31 324 gyventojų turinčiamAliaskos miestui Fairbanksui.Čia vidutinė metinė temperatūra yra dulaipsniai šalčio, tačiau prognozuojama,kad iki 2100 metų ji jau pakils aukščiaunulio. Tuomet atitirps įšalęs podirvis, antkurio stovi miesto namai. Vis dėlto didžiausiaspavojus gresia Rusijos miestuiJakutskui, kuriame gyvena 193 000 žmonių.Pasak Maskvos valstybinio universitetomokslininko Levo Chrustaliovo, visipenkiaaukščiai namai, pastatyti nuo1950 iki 1990 metų, sugrius iki 2030metų, jeigu nebus sutvirtinti jų pamataiir imtasi priemonių išsaugoti namus laikantįamžinąjį įšalą. Kitiems dideliemsmiestams, tokiems kaip Norilskas ir VorkutaRusijoje ar Barou Aliaskoje, dėl atlydžiotaip pat gresia pavojus.Keletą dešimtmečių amžinojo įšalovietovių gyventojai namus statydavo antįkaltų į žemę polių. Pastato pagrindasbūna vieną metrą pakeltas virš žemės paviršiaus,todėl nuo pastatų sklindanti šilumanetirpdo amžinojo įšalo. Ateityjevargu ar to užteks. Kai kuriose Arktiesvietose inžinieriai pradėjo prie poliųmontuoti didelius domkratus, kad galimabūtų išlaikyti pastatus horizontalius,jeigu kurie nors iš remiančių polių nusėstų.O didžiulis Aliaskos naftotakis(Trans-Alaska Pipeline) suprojektuotastaip, kad tūkstančiai vamzdžių podirvyjeneleidžia įšalusiai žemei po naftotakiusušilti.Sparčiai tirpstantis amžinasis įšalasTirpstančiame ir vėlšąlančiame paviršiujeatsiranda iškilumųAmžinasis įšalas yra žemėssluoksnis, kurio temperatūranepakyla aukščiau nulio laipsniųilgiau nei 2 metus. Jo storis galiįvairuoti nuo 1 m iki 1,5 km. Arktyjetirpstantis amžinasis įšalasstipriai keičia tundros gamtovaizdįir struktūrą. Tirpstant amžinajamįšalui besikaupiantis vanduosusitelkia netoli žemės paviršiaus.Kai jis vėl sušąla į ledą, jo tūrisdidėja, todėl aukščiau esantižemė ir augalija stumiamos viršun.Atsiranda didelių plyšių beiiškilumų, į paviršių iškyla per tūkstantmečiussusikaupusių organiniųmedžiagų. Ledo luitai negyvenamoseteritorijose primenaapvalius pilkapius. Kai ledas juoseištirpsta, jie virsta nedideliais ežerais.Jeigu vėliau amžinasis įšalaspo ežerais ištirpsta, šie nusenkaiki gruntinio vandens.a.cooper/alamyTirpstant amžinajam įšalui, virš joaugantys medžiai nebegali stovėti tiesiai.Dėl to jie vadinami girtaismedžiais (angl. drunken trees).keičia gamtą, tačiau žmonės gali prisitaikyti,nors tai ir labai brangu. Nauji tyrimairodo, kad tirpstant amžinajam įšaluiį atmosferą gali patekti didelis kiekis metanodujų. Tai dujos, 20–25 kartus labiaudidinančios šiltnamio efektą nei įprastasanglies dvideginis.Taigi tirpstantis amžinasis įšalas yrane tik pavienių bendruomenių, gyvenančiųtoli šiaurėje, rūpestis, bet ir visuotinėproblema, liečianti mus visus.Vabzdžiai naikina Aliaskos miškusAmžinuoju įšalu laikoma tokia teritorija,kurios viršutinio Žemės plutos sluoksniotemperatūra mažiausiai dvejus metus išeilės nepakyla aukščiau nulio laipsnių.Virš amžinai įšalusio sluoksnio yra šiltesnissluoksnis, jame pietinėse srityse augamedžių bei kitų augalų. Šiose srityse užšalusiosluoksnio storis nepastovus ir siekiatik vieną ar kelis metrus. O šiauresnėseSibiro ir Kanados dalyse podirvis yraamžinai įšalęs daugelio metrų gylyje.Šiandien visuotinio atšilimo pasekmėslabiausiai juntamos pietinėse amžinojoįšalo teritorijose, kuriose vidutinėmetinė temperatūra yra arčiausiai nuliolaipsnių ir kur amžinojo įšalo sluoksnisyra ploniausias. Aiškiausias pavyzdys yraAliaskos miškai, ypač Kenajaus pusiasalyje,pietinėje Aliaskos pakrantėje, tenjau daug metų vasaros esti neįprastai šiltos.Tai tapo tikra švente kinivarpoms,puolančioms spygliuočius. Per pastaruosiuspenkiolika metų šie vabzdžiai sunaikinodaugiau medžių nei kokie kiti ŠiaurėsAmerikos vabzdžiai. Kenajauspusiasalyje nunyko net 40 milijonų spygliuočių.Kanados Manitobos provincijoje,Arkties šaldiklis ima blogiau veiktiNuo šiauriausių Arkties regionų iki piečiausių teritorijų įšalusio sluoksniostruktūra labai įvairi. Šiaurės gilumoje – Sibire, Aliaskoje, Kanadoje ir Grenlandijoje– amžinojo įšalo storis siekia iki 1500 metrų. Leidžiantis žemyn jis plonėja iryra ne toks vientisas – išsidriekęs kur ne kur. Storo ir vientiso amžinojo įšalo ribavis labiau traukiasi šiaurės link. Teritorijose, esančiose ties riba tarp vientiso irnevientiso amžinojo įšalo, vyksta dideli kraštovaizdžio pokyčiai. Pietinėse tundroseamžinasis įšalas vis labiau nyksta, o kai kuriose teritorijose jis visiškaiištirpęs.ŠiaurėPrudhou įlanka, 70° Šiaurės platumos0,5 m610 mVientisas amžinasis įšalasVientisas amžinasis įšalasIšplitęs amžinasis įšalasNevientisas amžinasis įšalasFairbanksasPrudhou įlankaFairbanksas, 65° Šiaurės platumos1-1,5 m60 mAmžinasis įšalas yrasukaustęs didžiąjąArkties dalį, tačiaušiaurinėse ir pietinėsesrityse nevienodas jostoris.Nevientisas amžinasis įšalasBūtent šioje vietoje, kur amžinasisįšalas pereina iš vientiso į išsibarsčiusį,kyla didžiausios problemos.Iliustruotasis mokslas 2008/11 (14)


Bakterijos gamina tokiasšvarias metano dujas,kad šios gali degti.sergey zimovMetano dujos burbuliukų pavidalu kyla iš ežerųSibiro tundros ežerų dugne esančiosenuosėdose yra daug organinių medžiagų,jos susikaupė tiek per dabartinįtarpledynmetį, tiek per ankstesnįjį prieš130 000–150 000 metų.Atšilus klimatui, bakterijos ežero dugneskaidydamos organines medžiagasgamina metano dujas. Aliaskos Fairbanksouniversiteto mokslininkės Katey WalterAmžinasis įšalasAmžinajam įšalui tirpstant, atsiranda daug mažų ežerų.Ant ežerų dugno nusėdusios organinės medžiagosužkonservuotos amžinajame įšale tūkstančiams metų.Ištirpęs amžinasis įšalasir jos kolegų atliktų matavimų rezultataikelia nerimą. Jie rodo, kad ežerai išskiriapenkis kartus daugiau metano dujų neibuvo manyta. Dalis metano, dabarkylančio į paviršių, susiformavo ir buvoįkalinta amžinajame įšale dar praeitątarpledynmetį.Katey Walter apskaičiavo, kad nuo 1974iki 2000 metų dėl tundroje tirpstančioNegyvų gyvūnų beiaugalų liekanosSkaidydamos organines medžiagas, bakterijos galiausiaipaverčia jas metano dujomis. Dujų burbuliukai kyla į vandenspaviršių ir patenka į atmosferą.Metanosusidarymasamžinojo įšalo padaugėjus ežerų ir jiemspadidėjus šiauriniame Sibire metano dujųišsiskiria 58 procentais daugiau.Mokslininkų skaičiavimai rodo, kadšiuo metu iš „burbuliuojančių“ ežerų įatmosferą patenka beveik keturi milijonaitonų metano dujų per metus. Jeiguatšilimas vyks ir toliau, metano dujų įatmosferą išsiskirs vis daugiau.krūmų skverbiasi į tundrą. Jie didinabiologinį produktyvumą, todėl nauji krūmynųplotai iš atmosferos paima daugiauanglies dvideginio. Dėl atšilimo drėgnosepelkėse taip pat veši kiminai, o samanomsžuvus, durpėse kaupiasi dideli anglieskiekiai. Nėra aišku, ar anglies mažėjimoatmosferoje procesai atsveria į jąpatenkančių metano dujų, susidarančiųbakterijoms perdirbant atitirpusias organinesmedžiagas, sukeliamą šiltnamioefektą.Iliustruotasis mokslas 2008/11 (14)k. walter/ap/polfotoMetano dujos susidaro bakterijoms skaidant organines liekanas. Tirpstantamžinajam įšalui ir atsirandant ežerams dujos kaupiasi paviršiuje po ledu irsuformuoja gražių burbulų. Metanas skatina dar didesnį klimato atšilimą.Atlydys Šiaurės Švedijoje stiprėjaKad galėtume atsakyti į šį klausimą, turimeišnagrinėti daugelio metų įvairių stebėjimųir matavimų duomenis. Stordalenovietovė Šiaurės Švedijoje, netoliAbisko, yra viena iš nedaugelio vietų, kuriosesu klimato atšilimu susijusių geologiniųir biologinių procesų kaita atidžiaistebima nuo 1970 metų. Nuo tada, kaibuvo atlikti pirmieji matavimai, amžinasisįšalas daugelyje vietų ištirpo, dirvožemistapo drėgnesnis, žolių kuokštus kaikuriose vietovėse pakeitė drėgną žemęmėgstantys vikšrai. Tokius duomenis pateikėLundo universiteto mokslininkai,vadovaujami vieno žymiausių amžinojoįšalo tyrinėtojų Torbeno R. Christenseno.Stordaleno ežerų ir pelkių vanduoskiria atitirpusias organines nuosėdasnuo atmosferos deguonies, todėl jų negaliaktyviai skaidyti deguonį naudojantysmikrobai. Gausiai vešintys augalai pasisavinadaugiau anglies nei jos patenkaatgal į atmosferą. Profesoriaus TorbenoR. Christenseno ir jo kolegų matavimairodo, kad dabar pelkėtos teritorijos pasisavina13 procentų daugiau anglies negu1970 metais.Sausumoje organines medžiagas perdirbantysmikrobai naudoja deguonies,todėl išsiskiria anglies dvideginio. O mikrobams,skaidantiems organines medžiagasvandenyje, nereikalingas deguonis,todėl galutinis šio proceso produktas yrametanas. Palyginti su 1970 metais, perpastaruosius metus Stordalene į atmosferąpateko tiek metano, kad bendra vietovėsįtaka šiltnamio efektui padidėjo 47procentais – net ir atsižvelgiant į tai, kadpadidėjo ir iš atmosferos pasisavintos anglieskiekis.Padėtis keičiasi ne tik Švedijoje. Didžiausiąnerimą kelia milžiniška tundrosteritorija Šiaurės Rytų Sibire, kurios storameamžinojo įšalo sluoksnyje glūdimaždaug 500 milijardų tonų anglies. Jaudabar dalis šios anglies metano dujų pavidalupro užšalusių ežerų eketes skverbiasiį atmosferą. Jeigu Arkties atšilimastęsis iki 2100 metų, kaip prognozuojaTarpvyriausybinė klimato kaitos komisija(IPCC), kyla pavojus, kad vien iš Sibiroežerų į atmosferą pateks iki 50 milijardųtonų metano dujų. Tuomet šių šiltnamioreiškinį itin skatinančių dujų koncentracijaatmosferoje padidėtų dešimt kartų.Visos prognozės labai netiksliosKlausimas, vertas milijono, – kokia dalismilžiniškos amžinojo įšalo zonos ištirpsiki 2100 metų? Atsakymas neaiškus, tačiauJAV nacionalinio atmosferos tyrimųcentro darbuotojas Davidas Lawrence’as,remdamasis Tarpvyriausybinės klimatokaitos komisijos prognozėmis, apskaičiavo,kad per šį šimtmetį Šiaurėje visiškaiištirps nuo 60 iki 90 procentų amžinojoįšalo teritorijų.Tokie skaičiavimai gali kelti abejonių,nes yra daug priešingų mechanizmų ir jųįtaką visam procesui sunku įvertinti. Šiltesnisklimatas paspartina samanų augimą,o storas samanų sluoksnis yra efektyvusizoliatorius, neleidžiantis įšalusiampodirviui atitirpti vasarą. Ir priešingai,klimatui atšilus iškris daugiau sniego, ostoras sniego sluoksnis gerai izoliuojapodirvį žiemą, kai oro temperatūra nukrintaiki 40 laipsnių šalčio. Todėl postoru sniego sluoksniu šaltu žiemos metudirva nepakankamai įšąla. Mokslininkainegali prognozuoti, kokie mechanizmai,palankūs ar nepalankūs, turės didesnėsįtakos visam procesui.Taip pat nėra aišku, kas atsitiks su angliesdvideginio ir metano dujomis, kurios,sparčiai tirpstant amžinajam įšalui,patenka į atmosferą. „Jeigu vanduo greitaiišgaruos iš atitirpusių teritorijų, o organinėsmedžiagos ore bus perdirbtos įanglies dvideginį, pasekmės gali būti palygintišvelnios. Tačiau jeigu didžioji dalisanglies atsargų, išsivadavusių iš amžinojoįšalo gniaužtų, vandenyje sudarysmetano, šiltnamio efektas gali nepaprastaisustiprėti ir paspartinti Žemės atšilimą“,– teigia Torbenas R. Christensenas.Amžinojo įšalo zonas atidžiai stebiviso pasaulio mokslininkai. Šis didžiausiasŽemėje atlydys nuo paskutinio ledynmečiolaikų išties kelia nemenkų rūpesčiųir žmonėms, ir gyvūnijai. Arpavyks išgyventi, priklauso ir nuo mūsųpastangų.www.illiustruotasmokslas.lt67

More magazines by this user
Similar magazines