Avgustovski sončni dan je, v helikopterju pa se vozim z dvema zemeljskima znanstvenikoma visoko nad kanadsko reko Mackenzie. Ko se sečimo nekaj milj proti severu do Arktičnega oceana, pokukam skozi okno in poskušam ugledati veličastni mošus, grizli medvedke ali druge živali, ki svoj dom med razprostrtimi kanadskimi gozdovi spikajočih dreves dr.
Karizmatični sesalci niso tisto, za kar smo tukaj. Geokemik Geoff Wheat in njegov tehnik Trevor Fournier z univerze v Aljaski Fairbanks iščeta nekaj bolj subtilnega v presenetljivo bujni pokrajini spodaj: "Mehurčki, " pravi Wheat in kaže na eno od dobesedno tisoč jezer pod nami. "To je jezero, kamor bomo šli."
Seveda, morda niso tako vznemirljivi kot grizliji. Toda ti mehurčki so polni metana, Wheat in Fournier pa sta tu kot člana večjega mednarodnega sodelovanja, ki poskušata izmeriti količino tega močnega toplogrednega plina, ki izliva iz jezer. To je Wheat četrto potovanje v regijo od leta 2014, kjer preučuje sledove kovin v jezerski vodi in usedline, ki lahko dajejo informacije o kopičenju metana. Preostanek leta v prvi vrsti sodelujeta pri projektih na morju.
Ključno je ugotoviti, koliko metana zapušča jezera. Čeprav je v ozračju manj razširjen kot ogljikov dioksid, je metan približno 30-krat močnejši od vročega plina in je po podatkih NASE že predstavljal približno šestino nedavnega segrevanja podnebja. Poleg tega se pričakuje, da se bo za vsako stopnjo naraščanja Zemlje temperatura metana, ki vstopa v atmosfero, iz mikroorganizmov v jezerih in mokrih povečevala, kar bo poslabšalo celoten problem.
V kanadskem Arktiku se ta plin vsako zimo nabere v jezerih pod debelim pokrovom ledu. Prihaja pomlad, ta pokrov se topi in metan pobegne v zrak zgoraj. Pomnožite ta učinek na osupljivih 55.000 jezer v tej masivni delti - enem največjih na Arktiki - in teža toplogrednih plinov, ki se izpuščajo vsako leto, bi lahko napihnila do 10 teragramov.
Za referenco je to teža več kot 1 milijon slonov.
"To bi bil zelo pomemben del svetovnega pretoka metana v ozračje, ki prihaja samo iz te delte, " pravi Beth Orcutt, oceanografinja iz Bigelow Laboratorija za znanosti o oceanu v East Boothbayu, Maine in eden od Wheatovih sodelavcev.
Orcutt pravi, da bi, ker ona in njena ekipa menijo, da podnebni modeli resno podcenjujejo vlogo, ki jo ima metan v tej delti pri globalnem segrevanju podnebja. Zato svoje delo ocenjujejo kot resno nujno. In kljub temu, da se segrevanje v tej regiji pospešuje - z vihranjem cest in skupnostmi si prizadevajo, da bi svoje stavbe zavarovali na odmrznjenih tleh - je federalno financiranje podnebnih raziskav postalo težje.
Da bi se lotili svojega projekta, skupina ubira edinstven sodelovalni pristop, ki vključuje ameriške in kanadske raziskovalce geologije, mikrobiologije, limnologije (preučevanje jezer) in oceanografije. Vsi ti raziskovalci so v tesni povezavi z domačimi skupnostmi znotraj kanadskih severozahodnih ozemelj. "Mislim, da je nenavadno, da se globokomorski znanstvenik ukvarja z arktičnimi jezeri, " pravi Lance Lesack, član skupine in limnolog na univerzi Simon Fraser v Britanski Kolumbiji, ki se nanaša na Orcutt in Wheat. "Toda partnerstvo ima veliko smisla odgovarjati na vprašanja, na katera nismo mogli odgovoriti drugače."
Združevanje sil na ta način izkorišča sredstva, znanje in izkušnje, doda Lesack. Pravzaprav mnogi raziskovalci trdijo, da je takšno ustvarjalno sodelovanje morda najbolj obetaven način za naprej, saj se podnebni znanstveniki borijo za nadaljevanje dela v enem izmed najhitreje spreminjajočih se okolij na svetu. Kar je dobro, saj ti raziskovalci in skupnosti, ko se zvezni skladi umirijo, morda nimajo druge izbire, kot da bi nastopili skupaj.
Trevor Fournier zbira vzorec vode v jezeru, v katerega smo helikopterji, v zunanji delti reke Mackenzie. (Laura Poppick) …
Ko letimo v Inuvik, oddaljeno mesto s 3000 ljudmi in domačo bazo ekipe, me prizadene goreč vonj gozdnega požara, ki prihaja od daleč. Popoldanska vročina doseže skoraj 80 stopinj Fahrenheita, kar se ne bo ohladilo v 24-urni sončni svetlobi, ki je značilna za arktično poletje. Toda pogovarjajte se z domačini in pravijo, da so takšni vročinski valovi v zadnjih letih postali bolj pogosti.
Albert Elias, starejši Inuvialuit, ali zahodno kanadski Inuit, je odraščal v lovu na kopnem. Pravi, da se je čas lovne sezone močno spremenil v njegovi življenjski dobi, pri čemer se je spomladanski lov na caribou začel mesec prej kot nekoč, jesenski ledeni ribolov pa se je začel mesec kasneje. Prihod v lovišča in iz njih je postal tudi bolj nevaren.
"Na obali in na delti in povsod je veliko erozije. Res je slabo, "pravi Elias.
Znanstveniki, kot je Lesack, se začenjajo dotikati domorodcev, ki niso znanstveniki, kot je Elias, ki živijo v regiji vse leto, so že občutili vplive segrevanja in imajo svoje intimno znanje o deželi, ki jim bo pomagalo privezati koščke segrevalne sestavljanke skupaj.
Lesack proučuje jezera v regiji vsako leto od leta 1989. Ta jezera segajo od velikosti nogometnega igrišča do velikosti pol teniškega igrišča in v obliki, ki spominja na čudne telesne organe. Presenetljiva pokrajina je edinstvena za Arktiko in je ustvarila biološko žarišče za tisoče gnezdečih selitvenih obrežij, karib, arktičnih krakov in drugih živali.
Lesack je ugotovil, da je čas loma ledu na reki Mackenzie in okoliških jezerih postal tudi prej, odkar je začel preučevati regijo. Številna jezera nastanejo zaradi tako imenovanega zastoja ledu na reki, ki se pojavi vsako pomlad. V tem procesu se led razbija od toplejšega juga proti severu - v isti smeri, ko teče reka - in ustvarja jez, ko se nabira nizvodno.
To pošlje val ledu, ki se postopoma razbija in se premika proti Arktičnemu oceanu, pravi Lesack. "Ko se to zgodi, se voda vrne za led in se pomakne v vse te kanale, " kjer se steka v jezera, doda.
Orcutt in Wheat sta se v Lesacku v zadnjih letih združila pri preučevanju te regije in s seboj prinesla inovativno, a preprosto napravo za vzorčenje vode, imenovano OsmoSampler, ki jo uporabljajo za svoje nepovezane raziskave globokomorskih voda. Ta naprava je sposobna zbirati neprekinjene vzorce vode več mesecev ali let brez vira napajanja in je sestavljena iz tuljave ozke cevi s premerom približno 1 milimeter, povezane s tako imenovano osmotsko črpalko. Črpalka - zadrga, vezana s tuljavo v plastičnem zaboju za mleko - vsebuje pregrade za sladko in slano vodo, ločene z membrano.
Glavni izid OsmoSamplerja je izumil raziskovalec Hans Jannasch v raziskovalnem inštitutu Monterey Bay Aquarium v 90. letih prejšnjega stoletja, njegova preprostost in zmožnost zbiranja neprekinjenih vzorcev vode brez moči. Vsak dan se sladkovodna voda skozi osmozo spušča v komoro slane vode, na drugem koncu ozke cevke pasivno vleče vodo iz okolja.
"V teh odročnih krajih bi bilo popolnoma nepraktično, da bi kdo hodil enkrat na teden, da bi opravil tovrstno delo, " pravi Orcutt. "Torej to je korist tega, kar poskušamo narediti."
Jezera v delti reke Mackenzie skupno zavzemajo 50 odstotkov površin v delti. (Laura Poppick) …
Čez nekaj dni v avgustu sem se pridružil ekipi pri zbiranju in namestitvi teh vzorčevalcev na jezerih blizu Inuvika in drugih v zunanji delti, dostopni samo s helikopterjem.
Uvajanje je prijetno preprosto. Član ekipe vzame GPS odčitke in merjenje globine vode, tako da jih bodo našli od leta naprej, in že smo na poti. Tudi pridobivanje OsmoSamplerja, ki je bil napoten lani, je precej preprosto. Sledimo GPS točki, kjer naj bo, in lovimo okoli s kovinsko palico, dokler ne zadenemo znanega zaboja za mleko. Ko gre vse gladko, celoten postopek traja impresivnih pet minut.
Medtem ko so OsmoSamplers enostavni za namestitev in poceni za gradnjo (materiali za enega stanejo približno 1000 dolarjev), pravzaprav pripeljati vzorčevalce tja, kjer morajo biti, je že druga zgodba. Najem helikopterja za samo en dan lahko stane 10.000 dolarjev, pravi Pšenica. Skupina mora upoštevati tudi stroške opreme na Inuvikovem raziskovalnem inštitutu Aurora (ARI), njihovi domači bazi, ki je povezana z Aurora College, kjer najemajo čolne, laboratorijski prostor in drugo orodje ter varnostno opremo, potrebno za premagovanje ovir, ki jih pričakujejo pri delu v oddaljeno okolje.
In zagotovo smo naleteli na ovire. Na moj prvi dan na stranskem kanalu reke Mackenzie s tremi člani ekipe smo naleteli na bober jez, ki sega v celotno širino 10-metrskega kanala. Konstrukcija je bila večinoma potopljena pod vodo in brez vidnega bibra, ki je bil sestavljen iz debelih palic iz okoliških dreves, ki so podobna zobotrebcem, nakopičenih previsoko, da bi jih lahko prehodili.
"O, bobri, " pravi Hadley McIntosh, doktorski doktorat iz okoljske kemije na univerzi v Marylandu, ki je bil pred tem.
Ko so ekipo predvideli to oviro, so jo pripravili z ročno žago.
"Jaz sem na tem, " pravi Wheatov tehnik Trevor Fournier, oblečen v prsni koš, ko skoči iz motornega čolna in nas manevrira nad potopljenimi hlodi, medtem ko Lesackov diplomant Mitchell Bergstresser dvigne motor.
Skozi jez, ne da bi potrebovali žago. Toda potem odkrijemo, da se motor ne bo zagnal. Gledam iz oči v oči in poskušam oceniti resnost situacije z govorico telesa. Vsi se zdijo precej mirni; navsezadnje imamo tu (nekako) službo za mobilne telefone in lahko pokličemo pomoč, če je to potrebno. Vendar si lahko samo mislim, da smo plovili več kot eno uro vzpona iz Inuvika in smo bili oddaljeni veliko milj od katere koli civilizacije, na ozemlju glavnega grizlija.
Preostali del ekipe se zaradi incidenta zdi neupravičen. Po uri odpravljanja napak in z nameščenim svežim parom svečk, se Fournier skoči ven in nas nekajkrat vleče po plitvih segmentih kanala. Ko končno pridemo do jezera, kamor se odpravljamo, McIntosh veselo pokaže na vodo poleg čolna.
"Mehurčki, " pravi z nasmehom.
Metanski mehurčki prihajajo iz dveh različnih virov v teh jezerih, razlaga McIntosh. Lahko iztekajo iz globokih podzemnih bazenov zemeljskega plina, ki burijo skozi vrzeli v tleh, ki so se v zgodovini zapirali z ozračja z metri zamrznjene zemlje. Ko se ta zemlja odtaja, se pojavlja metan, pojav, ki smo ga že opazili v tej delti, pa tudi na Aljaski, Grenlandiji in drugih delih Arktike.
Odtajevalna tla postanejo tudi vir metana, saj lahko vsebujejo organske snovi, ki jih mikrobi lahko uživajo - in metan je stranski produkt mikrobov, ki zaužijejo svojo hrano. McIntosh primerja ta postopek z mikrobi, ki jedo odmrznjeni hamburger. "Lažje je jesti hamburger kot kocko ledu, " pravi. "Ker je hamburgerjev več odtajevanja, obstaja več možnosti za pridobivanje metana."
Mitchell Bergstresser nas usmeri po stranskem kanalu reke Mackenzie, drevesa pa padajo v reko. (Laura Poppick) …
V Zahodni Kanadi in na Aljaski beseda "permafrost" hitro postane napačno. Vedno več se v tej regiji odmrzne večna zmrzal - eno najhitrejših segrevanj na Arktiki. Zimske temperature so se v zadnjih 50 letih zvišale za alarmantne 3 do 4 stopinje Celzija, večna zmrzal pa se je odpravila proti severu in se od 80. let prejšnjega stoletja segrela za približno 2 stopinji Celzija, je razvidno iz poročila programa za spremljanje in ocenjevanje Arktike.
To ne samo da izziva življenje ljudi in prostoživečih živali, ki si tu ustvarijo dom, ampak tudi resno prispeva k segrevanju, ki povzroča odmrzovanje v svetovnem merilu. Na žalost vse dramatične spremembe ni bilo več, ampak z manj zveznimi sredstvi za podnebne vede, pojasnjuje Wheat, ko se vozimo okoli jezera, ki smo ga helikopterji prepeljali nekaj dni kasneje.
Letos predlagani zvezni proračun zmanjšuje sredstva za EPA za 31 odstotkov, kar bo imelo domino učinek na druge vire financiranja, pravi Wheat. "Ko je EPA zadet, je prva stvar, ki jo resnično zadenejo, vsa sredstva univerze, " pravi Wheat. Ko se financiranje univerz z ene agencije zmanjšuje, prijave za donacije preplavijo druge agencije, kot je Nacionalna znanstvena fundacija, ki postanejo bolj konkurenčne.
Da bi zagotovili, da se njihovo delo v delti reke Mackenzie nadaljuje, Wheat pričakuje, da bo za financiranje vse pogosteje iskal zasebne fundacije in ne zvezno vlado, vključno z fundacijami WM Keck in Gordon ter Betty Moore. Skrbi pa, da bo pomanjkanje vladnih sredstev škodilo naslednji generaciji znanstvenikov, ki morda ne bo pridobila spretnosti, pridobljenih s tem, da bi prišla na teren, ki ne bi prišla iz učilnice, "ampak dejansko na terenu nekaj počnejo" on reče.
Jaz nas vesla proti vetru, ko pšenica lovi osmoSampler, ki je bil nameščen poleti prej. "Gre za zelo kratkovidnost izobraževalnega sistema, " pravi in zmajuje z glavo.
Trevor Fournier (desno) in študentje podiplomskega študija Mitchell Bergstresser (levo) in Hadley McIntosh (sredi) skupaj sodelujeta pri dvigovanju OsmoSamplerja iz jezera, v katerem je že eno leto. (Laura Poppick) …
Te vrste širokega sodelovanja so ključne za reševanje naraščajočih vprašanj, ki jih podnebne spremembe postavljajo ljudem, ki živijo na severu, pravi Steve Kokelj, raziskovalec permafrosta pri Geološkem zavodu Northwest Territories. "Imamo nekaj resnih perečih vprašanj, " pravi Kokelj. "Želim si, da bi drugi ljudje, ki imajo svetle in dobre vire, razmišljali o težavah, ki so pomembne za sever."
Vendar Kokelj tudi opozarja, da se mora zdaj ta raziskava bolj kot kdaj koli prej povezati s skupnostmi, ki živijo na severu, ki jim je treba prilagoditi življenjski slog, saj se lepilo, ki združuje njihovo pokrajino, razveljavi.
"Če vse raziskave, ki se izvajajo, hranijo globalne podnebne modele ali gledajo na stvari globalne narave, ustvariš povezavo med tem, kar si prizadeva raziskovanje v lokalnem okolju, in kako dejansko vpliva nate, " pravi Kokelj . "Zadnja stvar, ki jo želimo, je, da ohranimo to nepovezanost med znanostjo in javnostjo."
V Inuviku, Lesack in sodelavci sodelujejo z domačimi skupnostmi na več načinov, da bi zagotovili, da je njihovo delo še naprej pomembno. Na začetku bodo morali dobiti dovoljenje plemenskega sveta Gwich'in - še ene vidne skupine v Inuviku poleg Inuvialuita - za izvajanje raziskav na svoji zemlji. Skupina je tudi predavala znotraj skupnosti, da bi pojasnila svoje ugotovitve, in najela lokalne poletne študente za sodelovanje na terenskih in laboratorijskih vajah.
Elias, starejši Inuvialuit, je skozi leta preživel čas kot terenski asistent, ki je zagotavljal varnostne in vodilne storitve znanstvenikom v regiji, in pravi, da je domači odnos z znanstveniki zdaj še posebej pomemben, saj se vsi na severu prilagajajo hitrim spremembam. "Tako znanstveniki kot mi moramo sodelovati, " pravi. "To morajo biti vsi."
Kljub temu nekateri Gwich'in ljudje sprva gledajo na podnebne znanstvenike s strahom, pravi Robert Charlie, direktor Gwich'in Services pri plemenskem svetu Gwi'chin. Pravi, da domorodci že desetletja govorijo o podnebnih spremembah in se sprašuje, zakaj znanstveniki še naprej preučujejo tisto, za kar že vedo, da se dogaja.
Še vedno pa pozdravlja določene vidike raziskave, vključno z možnostmi, ki jih mladim domorodcem ponuja, da pridejo na kopno kot terenski pomočniki. "Nekateri mladi nimajo več možnosti, da bi šli na kopno, zato je to dobra priložnost, da se dotaknejo baze z nekaterimi območji, na katerih so njihovi predniki morda preživeli čas, " razlaga Charlie.
In nasprotno, sami znanstveniki pravijo, da imajo koristi od dela s temi mladimi, ki na severu prinašajo radovednost, energijo in lastne izkušnje.
"To je lahko dvosmerna komunikacija, " pravi Lesack. Dodaja, da se je v vire tradicionalnega znanja domačih starejših lotil informacij, povezanih s spremembami razbijanja ledu na reki, ki jih sicer ne bi mogel vedeti. Upa, da bo svoje delo z domačini še naprej razširil, kar bo z njimi potencialno vzpostavilo dolgoročni program spremljanja okolja. "Lahko bi nam omogočilo, da se lotimo vprašanj, ki se jih sicer ne bi mogli lotiti."
Ko sedim s starejšim Eliasom v njegovem avtomobilu in se razgleduje po blatnem polju v Inuviku, odmeva pomen sodelovanja pri reševanju arktičnih sprememb. "Sprva je bilo težko sprejeti, mislili smo, da se to nikoli ne bo zgodilo, " pravi Elias, ki govori o podnebnih spremembah. "Toda res je."
Zdaj, bolj kot kdaj koli prej, morajo znanstveniki in domorodci sodelovati pri reševanju teh vprašanj.
"Moj občutek je, da moramo delati z roko v roki, " pravi. "Moramo sodelovati, ker ves čas prihajajo spremembe."
