Pagājušajā vasarā pasaules medijus aplidoja vēsts par neparastu, krāterim līdzīgu iegruvumu jeb milzīgu bedri, kas pēkšņi izveidojusies tundrā, Krievijai piederošajā Jamalas pussalā. Baumas, ka tur nogāzies kāds meteorīts, ātri vien tika atspēkotas, un tagad zinātnieki nešaubās – gan šo iegruvumu, gan vēl vairākus, kas uzieti Jamalā un Taimirā, izraisījusi metāna gāzes izdalīšanās no mūžīgā sasaluma. Krievu un norvēģu zinātnieki konstatējuši, ka līdzīgi procesi notiek arī Karas un Barenca jūrā.
Gāzes izdalīšanās liecina par to, ka mūžīgais sasalums intensīvi kūst – visticamāk, tas notiek tieši globālo klimata izmaiņu rezultātā, jo vidējā temperatūra arktiskajos apvidos turpina paaugstināties. Nākotnē tas draud gan ar aizvien lielāka metāna daudzumu nokļūšanu atmosfērā (kas savukārt turpinās veicināt sasilšanu), gan lielām problēmām infrastruktūrai, kas ierīkota mūžīgā sasaluma vietās – Sibīrijā, Aļaskā un Kanādā.
Tundrā veidojas krāteri
Pirmās ziņas par prāvu (60 metru diametrā un vismaz tikpat dziļu) krāteri, kas izveidojies Jamalas tundrā, parādījās pagājušā gada jūlijā. Neparasto dabas veidojumu bija pamanījuši helikopteru piloti, kuri apgalvoja, ka iepriekš neko tādu neesot redzējuši. Interneta ziņu vietne Gazeta.ru raksta, ka kopš vasaras sarīkotas vairākas ekspedīcijas uz šo krāteri, turklāt beidzamajā reizē novembrī speciālistiem, pateicoties tam, ka jau bija piesalis, izdevies to kārtīgi izpētīt. «Vasarā, divu iepriekšējo ekspedīciju laikā, mums neizdevās savākt nepieciešamos paraugus krātera iekšienē – tā sienas nepārtraukti bruka, un nolaišanās bija riskanta,» stāstījis Krievijas Arktikas apgūšanas centra direktors Vladimirs Puškarjovs.
Tagad izdevies veikt nepieciešamo ģeoradiolokāciju, kas pētniekiem ļauj izprast iegruvuma struktūru un izveidot tā trīsdimensiju modeli. Tā analīze apstiprina, ka krāteris izveidojies, no zemes dzīlēm izlaužoties ievērojamam daudzumam gāzes – visticamāk, metāna. Krievijas Zinātņu akadēmijas korespondētājloceklis Vasilijs Bogojavļenskis izteicis hipotēzi, ka krāteris izveidojies tektonisko plātņu lūzuma zonā, bet gāzi, kas izprovocējusi tā rašanos, uzkarsējis no mūsu planētas dzīlēm nākošais siltums. Tomēr autoritatīvus domubiedrus, kas atbalstītu šo versiju, viņam nav izdevies atrast.
Viena no Krievijas galvenajām speciālistēm mūžīgā sasaluma pētīšanā Marina Leibmana, kas piedalījusies ekspedīcijā uz krāteri, šo versiju pilnībā noraida. «No Zemes dzīlēm nākošajam siltumam ir pastāvīga plūsma,» viņa uzsvērusi, norādot – ja ar to pietiktu, lai veidotos krāteri, tādi Sibīrijā būtu atrasti arī iepriekš. Ir skaidrs, ka šajā gadījumā noticis kaut kas neparasts, turklāt tas, ka pāris mēnešu laikā pamanīti vēl vairāki līdzīgi krāteri, kas acīmredzami izveidojušies pavisam nesen (visticamāk, 2013. gada rudenī), liek domāt par kādiem procesiem, kas intensificējušies Sibīrijas mūžīgā sasaluma dzīlēs.
M. Leibmana ir pārliecināta, ka tas saistāms ar globālajām klimata izmaiņām – konkrētajā gadījumā sasilšanu, kas Sibīrijā novērojama diezgan krasi. Zinātniece skaidrojusi, ka mūžīgajā sasalumā ir daudz organisko vielu, kas, pateicoties baktērijām, spēj sadalīties pat tad, ja temperatūra ir zemāka par nulli grādu pēc Celsija – šī procesa rezultātā izdalās gāze. «Kamēr sasalums bija stabils, gāzi no visām pusēm bloķēja ledus. Bet pēdējos gados vidējā gaisa temperatūra Jamalā paaugstinājusies par aptuveni diviem grādiem, mūžīgais sasalums kūst, un gāze atsvabinās,» viņa stāstījusi. Zem zemes uzkrājušās gāzes daudzumam sasniedzot noteiktu kritisko līmeni, tā pārvar grunts pretestības spēku un izlaužas atmosfērā – faktiski notiek sprādziens, kura rezultātā izveidojas krāteris.
Metāna hidrāti kļūst nestabili
Taču tikpat labi iespējams, ka krāteri veidojas tādēļ, ka temperatūras paaugstināšanās rezultātā nestabili kļūst mūžīgajā sasalumā esošie metāna hidrātu krājumi. Pagājušā gada nogalē izdevumā Journal of Geophysical Research: Biogeosciences bija publicēti krievu un norvēģu zinātnieku pētījumi, kas liecina, ka šādi procesi notiek zem Karas jūras Jamalas pussalas rietumos, un nav pamata uzskatīt, ka kaut kas līdzīgs nevarētu notikt arī sauszemē esošajā mūžīgajā sasalumā.
Interneta ziņu vietne Sciencedaily.com, atsaucoties uz Tromses Arktiskās universitātes zinātnieka Alekseja Portnova skaidrojumu, atgādina, ka metāna hidrāti (tie atrasti, piemēram, Baikāla ezera dibenā) ir metāna un ūdens savienojumi, kas ir stabili negatīvas temperatūras un augsta spiediena apstākļos. Pēc izskata hidrāti atgādina sapresētu sniegu. Paaugstinoties temperatūrai vai samazinoties spiedienam, tie sadalās, veidojot ūdeni un gāzi, turklāt no 1 kubikcentimetra hidrātu izdalās līdz pat 180 kubikcentimetru gāzes. Parasti hidrāti atrodami vismaz zem 300 metru bieza ūdens slāņa – pat tropiskajos platuma grādos. «Šādā dziļumā ir piemēroti termobarometriskie apstākļi jeb temperatūra un spiediens, lai hidrāti būtu stabili. Taču mūžīga sasaluma rajonos tie var būt stabili arī daudz mazākā dziļumā, vai pat uz sauszemes – pateicoties krietni zemākai temperatūrai,» skaidrojis zinātnieks.
Viņš atgādinājis, ka beidzamā ledus laikmeta maksimumā, aptuveni pirms 20 000 gadu, Pasaules okeāna līmenis bijis par vismaz 120 metriem zemāks nekā pašlaik. Tas nozīmē, ka liela daļa mūsdienu okeānu šelfa tolaik bija sauszeme, kas sasala. Pašlaik šis mūžīgais sasalums veido Karas jūras dibenu, taču, spriežot pēc visa, tas pakāpeniski sācis atkust, un gāzes izdalās aizvien vairāk. Gazeta.ru atgādina, ka 2010. gadā šo procesu novēroja krievu zinātnieku grupa Vasilija Ščerbakova vadībā, kas uzgāja aptuveni 7500 kvadrātmetru plašu teritoriju, kurā gāzes izdalīšanās notika īpaši intensīvi. Šogad norvēģu pētnieki apstiprināja, ka process turpinās, metāna burbulīšu stabi novērojami aptuveni 25 līdz 50 metru dziļumā.
A. Portnovs skaidrojis, ka Sibīrijā mūžīgais sasalums lielākoties joprojām ir 600 līdz 800 metrus biezs. Droši vien kādreiz tas tikpat biezs bijis arī vietās, ko tagad sedz ūdens, taču šelfa sasalums acīmredzot kūst ievērojami ātrāk nekā sauszemes sasalums. «Tas tādēļ, ka to pakāpeniski kausē no abām pusēm. Zemes dzīles ir karstas, un tās uzsilda sasalumu no apakšas – to dēvē par ģeotermālā siltuma plūsmu, un tā notiek visu laiku neatkarīgi no cilvēces darbībām,» stāstījis zinātnieks. Tajā pašā laikā ir pamatotas aizdomas, ka tieši cilvēku aktivitāšu dēļ pakāpeniski paaugstinās Pasaules okeāna ūdens vidējā temperatūra – jo siltāks ir šis ūdens, jo ātrāk okeāna dibenā esošais mūžīgais sasalums kūst no augšpuses. «Dažos ziņojumos sacīts, ka okeānu temperatūra varētu paaugstināties par diviem grādiem. Ja tā patiešām notiks, kušana strauji paātrināsies, nestabils kļūs aizvien lielāks metāna hidrātu apjoms, un metāns, kas tiek uzskatīts par siltumnīcas efektu izraisošu gāzi, nonāks atmosfērā, vēl vairāk veicinot globālo sasilšanu,» uz draudošajām briesmām norādījis A. Portnovs.
Arktika sasilst divreiz ātrāk
Bažas par mūžīgā sasaluma kušanu pārņēmušas ne tikai Krievijas, bet arī ASV un Kanādas zinātniekus un amatpersonas. Pagājušā gada nogalē tika prognozēts, ka Aļaskā jau līdz šā gadsimta beigām būs izkusis viss mūžīgais sasalums – daudzi reģioni šādā gadījumā pārpurvosies, kļūs daudz sarežģītāk uzturēt lielceļus, kas būvēti mūžīgā sasaluma zonā, tiks apdraudēti gāzes un naftas transporta vadi, radīsies sabrukšanas draudi ēkām.
Gada nogalē ASV Nacionālā okeānu un atmosfēras izpētes asociācija (NOAA) secinājusi, ka 2014. gadā vidējā gaisa temperatūra Arktikā bijusi par grādu augstāka, nekā ir norma, un nebūs pārspīlēts, sakot, ka šajā reģionā globālās sasilšanas ietekme izpaužas aptuveni divas reizes spēcīgāk nekā vidēji uz visas mūsu planētas. Amerikāņu bruņoto spēku meteoroloģe Žaklīna Rihtere-Mendže sarunā ar interneta vietni LiveScience.com uzsvērusi, ka zinātniekiem tas nav bijis pārsteigums. Ja Arktikas sasilšana ir sākusies, šis cikls kļūst pašpietiekams. Proti, spožais ledus un sniegs atstaro lielu daļu Saules radiācijas, bet, kad tas sāk kust, zeme un okeāna ūdeņi uzņem aizvien vairāk un vairāk siltuma, veicinot ledus un sniega tālāku kušanu.
Fērbenksas Aļaskas universitātes zinātnieki Santoša Pandas vadībā mēģinājuši modelēt, kādu iespaidu sasilšana atstās uz mūžīgo sasalumu, un nonākuši pie samērā bēdīga secinājuma. «Ja sasilšana turpināsies tādos pašos tempos kā beidzamos 30 vai 40 gadus, no mūžīgā sasaluma paliks tikai atsevišķi ielāpi,» AP citē S. Pandas sacīto. Viņš stāstījis, ka plašas teritorijas, piemēram, Denali Nacionālajā parkā un Vrangeļa – Senteliasa dabas rezervātā pārvērtīsies par purviem, bet atmosfērā nonāks neiedomājams daudzums dažādu siltumnīcas efektu izraisošu gāzu, kuras pašlaik atrodas mūžīgā sasaluma gūstā. «Līdz gadsimta beigām paliks ne vairāk kā 15% līdzšinējā sasaluma. Spēcīgā kušana Arktikā var radīt haosu infrastruktūrā, daudzviet var notikt zemes iegruvumi,» prognozē zinātnieki. S. Pandas vadītā zinātnieku grupa lēš, ka Ziemeļu puslodes mūžīgā sasaluma 3 metrus biezajā augšējā slāni atrodas aptuveni 800 gigatonnu oglekļa dažādu savienojumu veidā. Tam nokļūstot atmosfērā, sāksies jauns, vēl spēcīgāks sasilšanas cikls, uzskata amerikāņu zinātnieks.
Ankoridžas radiostacija KNBA ziņo, ka Fērbenksas Ģeofizikas institūta speciālisti profesora Vladimira Romanovska vadībā jau sākuši sniegt konsultācijas amatpersonām par infrastruktūras saglabāšanu. «Mūžīgā sasaluma kušana, protams, radīs zināmu apdraudējumu, taču nebūs tā, ka pēkšņi viss pārpurvosies vai applūdīs,» skaidrojis V. Romanovskis. Viņš atgādinājis, ka līdzenumos dzīvojošie aļaskieši jau pirms pāris gadiem sākuši žēloties par applūdušiem pagrabiem, taču tajā pašā laikā kalnos dzīvojošie sūdzējušies, ka akās izsīcis ūdens. Arī štata transporta pārvaldes nodaļas vadītājs Maiks Kofijs uzsvēris, ka klimata izmaiņas jūtamas ikdienā. «Es transporta pārvaldē strādāju jau 32 gadus, un bijām pieraduši, ka ziemā ir sals – attiecīgi tika gatavots arī ceļu segums. Taču tagad ir te sals, te atkusnis, bet 2011. gada janvārī Fērbenksu piemeklēja pat kārtīgas lietusgāzes,» viņš sacījis, piebilstot, ka ceļu uzturētāji pamazām cenšas pielāgoties jaunajiem apstākļiem.