Sunčan dan je u kolovozu, a helikopter lebdim s dvojicom znanstvenika na zemlji visoko iznad kanadske delte rijeke Mackenzie. Dok koračamo nekoliko kilometara prema sjeveru prema Arktičkom oceanu, zavirim kroz prozor, pokušavajući ugledati veličanstveni mošus, grizli medvjede ili druge životinje koje svoj dom čine među prostiranim kanadskim šumama šiljastih dr. Seuskih stabala.
Karizmatični sisavci nisu ono zbog čega smo ovdje. Geokemičar Geoff Wheat i njegov tehničar Trevor Fournier sa Sveučilišta u Aljasci Fairbanks traže nešto daleko suptilnijeg u iznenađujuće bujnom krajoliku ispod: "Bubbles", kaže Wheat, pokazujući na jedno od doslovno tisuću jezera ispod nas. "To je jezero na koje ćemo ići."
Svakako, možda nisu tako uzbudljivi kao grizli. Ali ti su mjehurići puni metana, a Wheat i Fournier su ovdje kao članovi veće međunarodne suradnje koji pokušavaju izmjeriti količinu ovog moćnog stakleničkog plina koji izlazi iz jezera. Ovo je četvrto putovanje Wheat-a u regiju od 2014. godine, gdje proučava količine metala u jezerskoj vodi i sedimenata koji mogu pružiti informacije o nakupljanju metana. Ostatak godine par prvenstveno radi na projektima dubokog mora.
Ključno je shvatiti koliko metana napušta jezera. Iako je u atmosferi manje rasprostranjen od ugljičnog dioksida, metan je otprilike 30 puta snažniji od plina koji hvata toplinu, a već je stvorio otprilike šestinu nedavnog zagrijavanja klime, navodi NASA. Štoviše, za svaki stupanj porasta temperature na Zemlji očekuje se porast metana koji ulazi u atmosferu iz mikroorganizama u jezerima i močvarnim područjima - što će pogoršati ukupni problem.
U kanadskom Arktiku ovaj se plin nakuplja u jezerima svake zime ispod debelog poklopca leda. Dođe proljeće, taj se poklopac rastopi i metan pobjegne u zrak iznad. Pomnožite taj učinak na nevjerojatnih 55.000 jezera unutar ove ogromne delte - jedne od najvećih na Arktiku - i težina stakleničkih plinova koji se svake godine izbacuju mogao bi balon dostići čak 10 teragrama.
Za referencu, to je težina više od milijun slonova.
"To bi bio vrlo značajan dio globalnog protoka metana u atmosferu koja upravo dolazi iz ove delte", kaže Beth Orcutt, oceanografkinja iz Bigelow Laboratorija za znanosti o oceanu u East Boothbayu, Maine i jedan od suradnika tvrtke Wheat.
Orcutt kaže „hoće“, jer ona i njezin tim smatraju da klimatski modeli možda ozbiljno podcjenjuju ulogu koju metan u ovoj delti igra u globalnom klimatskom zatopljenju. Zbog toga svoj posao smatraju ozbiljnim hitnim. Pa ipak, iako se zagrijavanje u ovoj regiji ubrzava - s pustošenjem puteva i zajednicama koje se uskraćuju kako bi osigurale svoje zgrade na talini - savezno financiranje klimatskih istraživanja postalo je teže doći.
Kako bi iskoristili svoj projekt, tim ima jedinstven suradnički pristup koji uključuje američke i kanadske istraživače geologije, mikrobiologije, limnologije (proučavanje jezera) i oceanografije. Svi su ovi istraživači u uskoj vezi s matičnim zajednicama unutar kanadskih sjeverozapadnih teritorija. "Mislim da je neuobičajeno da znanstvenik iz dubokog mora bude uključen u arktička jezera", kaže Lance Lesack, član tima i limnolog na Sveučilištu Simon Fraser u Britanskoj Columbiji, govoreći o Orcuttu i pšenici. "Ali partnerstvo ima puno smisla odgovarati na pitanja na koja nismo mogli odgovoriti ni na koji drugi način."
Udruživanjem snaga na ovaj način se koriste sredstva, znanje i iskustvo, dodaje Lesack. U stvari, mnogi istraživači kažu da su takve kreativne suradnje možda najperspektivniji put naprijed, jer se klimatski znanstvenici bore za nastavak rada u jednom od najbrže mijenjajućih okruženja na svijetu. Što je dobra stvar, jer s propadanjem saveznih fondova, ovi istraživači i zajednice možda nemaju drugog izbora nego da se okupljaju.
Trevor Fournier skuplja uzorak vode u jezeru u koje smo helikopterom prešli u vanjsku deltu rijeke Mackenzie. (Laura Poppick) ...
Dok letimo u Inuvik, udaljeni grad od 3.000 ljudi i domaću bazu tima, zadivljen sam gorućim mirisom šumskog požara koji dolazi izdaleka. Popodnevna vrućina dostiže gotovo 80 stupnjeva Fahrenheita, što se neće previše ohladiti na 24-satnom sunčevom svjetlu koje karakterizira arktičko ljeto. Ali razgovaraju s mještanima, a oni kažu da su takvi toplinski valovi posljednjih godina postali sve uobičajeniji.
Albert Elias, stariji Inuvialuit, ili zapadno kanadski Inuit, odrastao je u lovu na kopnu. Kaže da su se vremena lovnih sezona drastično pomiješala u njegovom životnom vijeku, s tim što je proljetni lov na caribou počeo mjesec dana ranije nego prije, a jesenski ledeni ribolov počeo je mjesec dana kasnije. Dolazak u lovišta i iz njih također je postao opasniji.
"Puno je erozije na obali i na delti i posvuda. Zaista je loše ", kaže Elias.
Znanstvenici poput Lesacka počinju posezati za uroñenikima koji nisu znanstvenici poput Elijasa koji žive u regiji tijekom cijele godine, već su osjetili utjecaje zagrijavanja i imaju svoje intimno znanje o zemlji koje će pomoći vezati komade zagrijavajuće slagalice zajedno.
Lesack proučava jezera u regiji svake godine od 1989. Ova jezera se kreću u veličini od većeg nogometnog igrališta do veličine pola teniskog igrališta, a oblicima nalikuju čudnim organima tijela. Izuzetno krajolik krajolik jedinstven je za Arktik i stvorio je biološku žarišnu točku za tisuće gnijezdećih selica, cariboua, arktičkih char i drugih životinja.
Lesack je otkrio da je vrijeme probijanja leda na rijeci Mackenzie i okolnim jezerima također postalo ranije otkad je počeo proučavati regiju. Brojna jezera nastaju kao rezultat takozvanog zaleđivanja leda na rijeci koje se događa svako proljeće. U tom se procesu led probija od toplijeg juga prema sjeveru - istim smjerom u kojem teče rijeka - stvarajući nasip dok se nakuplja nizvodno.
To šalje val leda koji se progresivno razbija i kreće prema Arktičkom oceanu, kaže Lesack. "Kad se to dogodi, voda se povlači iza leda i odlazi u sve te kanale", gdje se ulijeva u jezera, dodaje.
Orcutt i Wheat udružili su se s Lesackom kako bi istražili ovu regiju posljednjih godina, donijevši sa sobom inovativni, ali jednostavan uređaj za uzorkovanje vode nazvan OsmoSampler koji koriste za svoje nepovezane studije o dubokom moru. Sposoban za prikupljanje kontinuiranih uzoraka vode mjesecima ili godinama bez izvora energije, ovaj se uređaj sastoji od zavojnice uske cijevi promjera oko 1 milimetara, povezane s takozvanom osmotskom pumpom. Crpka - pričvršćena patentnim zavojnicom u plastičnom sanduku za mlijeko - sadrži komore za slatku i slanu vodu odvojene membranom.
Osmislio je istraživač Hans Jannasch iz Instituta za istraživanje akvarija Monterey Bay u 1990-ima, glavne prednosti OsmoSamplera je njegova jednostavnost i sposobnost sakupljanja kontinuiranih uzoraka vode bez struje. Svakoga dana se slatkovodna voda putem osmoze uvuče u komoru slane vode, pasivno izvlačeći vodu iz okoliša kroz drugi kraj uske cijevi.
"U tim udaljenim područjima bilo bi potpuno nepraktično da neko izlazi jednom tjedno radi ovakvih poslova", kaže Orcutt. "Dakle, to je korist onoga što mi pokušavamo učiniti."
Jezera u delti rijeke Mackenzie kolektivno zauzimaju 50 posto kopnene površine unutar delte. (Laura Poppick) ...
Tijekom nekoliko dana u kolovozu pridružio sam se timu u sakupljanju i raspoređivanju tih uzorka na jezerima u blizini Inuvika i drugih u vanjskoj delti, dostupnoj samo helikopterom.
Uvođenje je ugodno jednostavno. Član tima uzima GPS očitanje i mjerenje dubine vode tako da će ih pronaći od sada, a mi smo na putu. Dohvaćanje OsmoSamplera prošle godine prilično je jednostavno. Pratimo GPS točku gdje bi trebao biti i lovimo se metalnom šipkom dok ne naiđemo na poznati osjećaj sanduka za mlijeko. Kad sve ide glatko, cijeli postupak traje impresivnih pet minuta.
No, iako su OsmoSampleri jednostavni za instaliranje i jeftini za izgradnju (materijali za jedan koštaju oko 1000 dolara), zapravo je odvoz uzorka do mjesta gdje trebaju biti druga priča. Najam helikoptera za samo jedan dan može koštati 10.000 dolara, kaže Wheat. Tim također mora uzeti u obzir troškove opreme na Inuvikovom istraživačkom institutu Aurora (ARI), njihovoj matičnoj bazi koja je povezana s Aurora Collegeom gdje iznajmljuju čamce, laboratorijski prostor i druge alate i sigurnosnu opremu potrebnu za prevladavanje prepreka koje se očekuju prilikom rada u udaljeno okruženje.
I sigurno smo se susretali s preprekama. Prvog dana izlaska na bočni kanal rijeke Mackenzie s tri člana tima, naišli smo na branu od brane koja prostire cijelu širinu kanala širokog 10 stopa. Konstrukcija je uglavnom bila potopljena pod vodom i bez ikakvog prebivališta. Vidio je kako se građevina sastojala od gustih štapića sa okolnih stabala sličnih čačkalicama, nagomilanih previsoko da bismo mogli proći.
"Oh, dabrovi", kaže Hadley McIntosh, doktorat iz kemije okoliša na Sveučilištu Maryland, koji se ranije spuštao.
Predviđajući ovu prepreku, ekipa je došla pripremljena ručna pila.
„Ja sam na tome“, kaže Wheattov tehničar Trevor Fournier, odjeven u prskalice dok iskače iz motornog čamca i manevrira nas po potopljenim trupcima, dok Lesackov diplomant Mitchell Bergstresser podiže motor.
Prelazimo se preko brane bez da nam je i pila potrebna. Ali tada otkrijemo da se motor neće pokrenuti. Gledam licem u lice, pokušavajući procijeniti ozbiljnost situacije kroz govor tijela. Svi izgledaju prilično mirno; uostalom, mi (nekako) imamo staničnu službu ovdje i možemo nazvati pomoć ako je potrebno. Ali jedino što mogu pomisliti bilo je da smo plovili usponom od Inuvika više od sat vremena i sada smo bili udaljeni mnogo milja od bilo koje civilizacije, u teritoriju medvjeda koji najviše grizli.
Ostatak ekipe čini se nezanimljiv zbog incidenta. Nakon sat vremena otklanjanja problema i uz instaliran svježi par svjećica, vozimo se dalje, Fournier je iskočio i vukao nas nekoliko puta kroz plitke segmente kanala. Kad konačno stignemo do jezera prema kojem idemo, McIntosh radosno pokazuje prema vodi pored čamca.
"Bubbles", kaže ona uz osmijeh.
Metanski mjehurići dolaze iz dva različita izvora u tim jezerima, objašnjava McIntosh. Oni mogu iscuriti iz dubokih podzemnih bazena prirodnog plina, bubući kroz pukotine u zemlji koje su povijesno zapečaćene od atmosfere metarima smrznute zemlje. Kako se to tlo otapa, metan probija, pojava koja je već primijećena u ovoj delti, kao i na Aljasci, Grenlandu i drugim dijelovima Arktika.
Sama zemlja koja se odmrzava također postaje izvor metana, jer može sadržavati organski materijal koji mikrobi mogu uživati, a metan je nusprodukt mikroba koji konzumiraju njihovu hranu. McIntosh ovaj proces uspoređuje s mikrobovima koji jedu odmrznuti hamburger. "Lakše je jesti hamburger nego kocku leda", kaže ona. "Dakle, što više odmrzava hamburgere, postoji mogućnost da se proizvede više metana."
Mitchell Bergstresser nas vodi niz bočni kanal rijeke Mackenzie, a drveće se spušta u rijeku. (Laura Poppick) ...
U zapadnoj Kanadi i na Aljasci riječ "permafrost" brzo postaje pogrešna riječ. Sve više i više, permafrost se odmrzava u ovoj regiji - jednom od najbržih mjesta za zagrijavanje na Arktiku. Zimske temperature porasle su za alarmantnih 3 do 4 Celzijeva stupnja u posljednjih 50 godina, a permafrost je puzao prema sjeveru i zagrijavao se za oko 2 stupnja Celzija od 1980-ih, stoji u izvještaju Arktičkog programa za praćenje i procjenu.
To ne samo da izaziva život ljudima i divljini koji ovdje žive dom, već i ozbiljno doprinosi zagrijavanju koje uzrokuje odmrzavanje na globalnoj razini. Nažalost, sve dramatičnije promjene dočekane su ne s više, već s manje saveznih sredstava za klimatske znanosti, objašnjava Wheat dok brodimo oko jezera kojim smo helikopterima stigli nekoliko dana kasnije.
Ove godine, predloženi savezni proračun smanjuje financiranje EPA-e za 31 posto, što će imati domino utjecaj na ostale izvore financiranja, kaže Wheat. "Kad EPA bude pogođena, prvo što se stvarno postigne pogotovo je sve financiranje sveučilišta", kaže Wheat. Kako se financiranje sveučilišta iz jedne agencije smanjuje, prijave za bespovratna sredstva preplavile su druge agencije, poput Nacionalne zaklade za znanost, koje tada postaju konkurentnije.
Kako bi se osigurao njihov rad u delti rijeke Mackenzie, Wheat očekuje da će sve više tražiti financiranje privatnih zaklada, a ne savezne vlade, uključujući zaklade WM Keck i Gordon i Betty Moore. No zabrinjava kako će nedostatak državnog financiranja naštetiti sljedećoj generaciji znanstvenika, koja možda neće steći vještine prikupljene izlaskom na teren koji ne dolaze iz sjedenja u učionici, "ali zapravo na terenu radeći nešto" on kaže.
Navijam nas protiv vjetra dok pšenica lovi OsmoSampler koji je postavljen prije ljeta. "To je ogromna kratkovidnost obrazovnog sustava", kaže on odmahujući glavom.
Trevor Fournier (desno) i diplomirani studenti Mitchell Bergstresser (lijevo) i Hadley McIntosh (sredina) zajedno rade na podizanju OsmoSamplera iz jezera u kojem sjedi godinu dana. (Laura Poppick) ...
Ove vrste široke suradnje ključne su za rješavanje gorućih problema koji klimatske promjene predstavljaju ljudima na sjeveru, kaže Steve Kokelj, istraživač permafrosta iz Geološkog zavoda Northwest Territories. „Imamo nekoliko ozbiljnih gorućih pitanja“, kaže Kokelj. "Želim da drugi ljudi koji su sjajni i imaju resurse da razmišljaju o problemima koji su važni sjeveru."
Ali Kokelj također upozorava da se, sada više nego ikad prije, ovo istraživanje mora povezati sa zajednicama koje žive na sjeveru koje moraju prilagoditi svoj način života, jer se ljepilo koje drži njihov krajolik otvara.
"Ako su sva istraživanja koja se rade na hranjenju globalnih klimatskih modela ili sagledavanju stvari globalne prirode, stvarate vezu između onoga što je istraživanje istraživanja u lokalnom području i načina na koji to zapravo utječe na vas", kaže Kokelj, "Posljednje što želimo je da se ove veze razdvoje između znanosti i javnosti."
U Inuviku, Lesack i njegovi kolege rade s matičnim zajednicama na nekoliko načina kako bi bili sigurni da njihov rad ostaje relevantan. Kad krenu, moraju dobiti dozvolu od plemenskog vijeća Gwich'in-a - još jedne istaknute skupine u Inuviku, pored Inuvialuita - da provode istraživanja na svojoj zemlji. Tim je također održavao predavanja u zajednici kako bi objasnio svoje nalaze i angažirao lokalne ljetne studente za sudjelovanje u terenskim i laboratorijskim radovima.
Elias, stariji Inuvialuit, godinama je proveo vrijeme kao terenski asistent pružajući usluge sigurnosti i usmjeravanja znanstvenicima u regiji, i kaže da je rodni odnos sa znanstvenicima sada posebno važan jer se svi na sjeveru prilagođavaju brzim promjenama. "Moramo biti zajedno i znanstvenici i mi zajedno, " kaže on. "Moraju biti svi."
Unatoč tome, neki Gwich'ini ljudi u početku gledaju klimatske znanstvenike s oprezom, prema Robertu Charlieju, direktoru Gwich'in Services pri Vijeću plemena Gwi'chin. Kaže da domoroci desetljećima razgovaraju o klimatskim promjenama i pita se zašto znanstvenici nastavljaju proučavati ono što već znaju da se događa.
Ipak, on pozdravlja određene aspekte istraživanja, uključujući mogućnosti koje mladim domorocima nudi da izađu na kopno kao terenski asistenti. "Neki mladi ljudi više nemaju priliku izaći na kopno, pa je ovo dobra prilika da dodirnu bazu s nekim područjima u kojima su njihovi preci možda provodili vrijeme", objašnjava Charlie.
I obrnuto, sami znanstvenici kažu kako im koristi od rada s tim mladim ljudima koji unose radoznalost, energiju i vlastito iskustvo života na sjeveru.
"To može biti dvosmjerna komunikacija", kaže Lesack. Dodaje da je od izvora domorodačkih staraca ušao u izvore tradicionalnog znanja radi informacija u vezi s promjenama u ledenom propadanju na rijeci za koje inače ne bi mogao znati. Nada se da će i ubuduće nastaviti s radom na domaćim ljudima, potencijalno uspostavljajući s njima dugoročni program praćenja okoliša. "To nam može omogućiti da riješimo pitanja koja inače ne bismo mogli riješiti."
Dok sjedim sa starcem Eliasom u njegovom automobilu i pregledava blatnjavo polje u Inuviku, on je odjeknuo važnost zajedničkog rada na rješavanju arktičkih promjena. "Bilo je teško isprva prihvatiti, mislili smo da se to nikada neće dogoditi", kaže Elias, govoreći o klimatskim promjenama. "Ali to je istina."
Sada, više nego ikad prije, znanstvenici i domoroci moraju zajedno raditi na rješavanju ovih pitanja.
"Osjećam da moramo raditi ruku pod ruku", kaže on. "Moramo raditi zajedno - jer promjene dolaze neprestano."
