On aurinkoinen päivä elokuussa, ja olen huiman helikopterissa kahden maan tutkijan kanssa korkealla Kanadan Mackenzie-joen suistossa. Kun pilkkomme useita mailia pohjoiseen lähemmäksi Jäämerta, katson ikkunasta yrittäen saada välähdyksen majesteettisista muskoksista, harmaakarhuista tai muista eläimistä, jotka tekevät kotoaan pirstovien Kanadan metsien piikkien Dr. Seussian puiden joukossa.
Karismaattiset nisäkkäät eivät kuitenkaan ole mitä me olemme täällä. Geokemisti Geoff Wheat ja hänen teknikko Trevor Fournier Alaskan yliopistosta Fairbanksista etsivät jotain hienovaraisempaa alla olevassa yllättävän rehevässä maisemassa: ”Kuplat”, Wheat sanoo osoittaen yhden kirjaimellisesti tuhansista järvistä allamme. "Se on järvi, johon aiomme."
Toki, ne eivät välttämättä ole yhtä mielenkiintoisia kuin grizzlies. Mutta nämä kuplat ovat täynnä metaania, ja vehnä ja Fournier ovat täällä laajemman kansainvälisen yhteistyön jäseninä, jotka yrittävät mitata tämän voimakkaan kasvihuonekaasun määrää, joka poreilee järvistä. Tämä on Vehnän neljäs matka alueelle vuodesta 2014, jolloin hän tutkii järvevedessä olevien metallien ja sedimenttien jäljitysmääriä, jotka voivat tarjota tietoa metaanin kertymisestä. Lopun vuoden ajan pari työskentelee pääasiassa syvänmeren hankkeissa.
On tärkeää selvittää, kuinka paljon metaania on järvistä jäljellä. Vaikka metaani on vähemmän levinnyt ilmakehässä kuin hiilidioksidi, metaani on noin 30 kertaa voimakkaampi kuin lämpöä tartuttava kaasu, ja sen osuus on jo noin kuudesosa NASA: n mukaan viimeaikaisesta ilmaston lämpenemisestä. Lisäksi jokaisessa maapallon lämpötilan nousun asteessa järvien ja kosteikkojen mikro-organismeista ilmakehän saapuvan metaanin odotetaan lisääntyvän - pahentaen siten yleistä ongelmaa.
Kanadan arktisella alueella tämä kaasu kertyy järvissä joka talvi paksun jääkannen alla. Tule keväällä, että kansi sulaa ja metaani pääsee ilmaan yllä. Kerro tämä vaikutus yli hämmästyttävän 55 000 järven alueella, joka on tällä massiivisella suistossa - yksi arktisen alueen suurimmista - ja joka vuosi palaavan kasvihuonekaasun paino voi olla jopa 10 teragrammaa.
Vertailun vuoksi, se on yli miljoonan norsun paino.
"Tämä olisi erittäin merkittävä osa ilmakehän globaalista metaanivuokasta, joka tulee juuri tästä yhdestä suistosta", sanoo Beth Orcutt, meritutkija Bigelow-merentutkimuksen laboratoriossa East Boothbayssa, Maine ja yksi vehnän yhteistyökumppaneista.
Orcutt sanoo "haluaisi", koska hän ja hänen ryhmänsä mielestä ilmastomallit saattavat aliarvioida vakavasti metaanin merkitystä tässä suistossa ilmaston lämpenemisessä. Seurauksena on, että heidän työnsä on vakava kiire. Ja vaikka ilmaston lämpeneminen kiihtyy - tieliikenteen kiihtyessä ja yhteisöjen ryöstettäessä rakennustensa turvaamiseksi sulavalle maalle - ilmastotutkimuksen liittovaltion rahoituksesta on tullut vaikeampaa.
Projektinsa virittämiseksi ryhmä noudattaa ainutlaatuista yhteistyöhön perustuvaa lähestymistapaa, joka sisältää yhdysvaltalaisia ja kanadalaisia tutkijoita geologiassa, mikrobiologiassa, limnologiassa (järvien tutkimus) ja meritutkimuksessa. Kaikki nämä tutkijat ovat läheisessä yhteydessä Kanadan Luoteisalueiden kotoperäisiin yhteisöihin. "Minusta on epätavallista, että syvänmeren tutkija osallistuu arktisiin järviin", sanoo Lance Lesack, ryhmän jäsen ja limnologi Simon Fraser -yliopistossa Britannian Columbiassa viitaten Orcuttiin ja vehnään. "Mutta parisuhteella on paljon järkevää vastata kysymyksiin, joihin emme ole pystyneet vastaamaan muulla tavalla."
Voimien yhdistäminen hyödyntää varoja, tietoa ja kokemusta, Lesack lisää. Itse asiassa monet tutkijat sanovat, että tällainen luova yhteistyö voi olla lupaavin tie eteenpäin, kun ilmastotieteilijät taistelevat jatkaakseen työskentelyään yhdessä maailman nopeimmin muuttuvissa ympäristöissä. Mikä on hyvä asia, koska kun liittovaltion rahastot vähenevät, näillä tutkijoilla ja yhteisöillä ei ehkä ole muuta vaihtoehtoa ryhtyä yhteen.
Trevor Fournier kerää vesinäytteen järvestä, johon helikopterimme, Mackenzie-joen suistossa. (Laura Poppick) ...
Lentäessämme Inuvikiin, 3000 ihmisen syrjäiseen kaupunkiin ja joukkueen kotipaikkaan, minua lyö kaukaa tuleva metsäpalon palava haju. Iltapäivän lämpö saavuttaa lähes 80 astetta Fahrenheit, mikä ei jäähtynyt paljon arktiseen kesälle tyypillisessä 24 tunnin auringonvalossa. Mutta keskustele paikallisten kanssa, ja he sanovat, että tällaisista lämpöaaltoista on tullut yleisempiä viime vuosina.
Albert Elias, vanhempi, joka on Inuvialuit tai Länsi-Kanadan inuiitti, varttui metsästykseen maalla. Hänen mukaansa metsästyskausien ajoitus on muuttunut dramaattisesti hänen elämässään: kevätkaribu-metsästys on alkanut kuukautta aikaisemmin kuin ennen, ja syksyinen jääkalastus alkavat kuukautta myöhemmin. Metsästysalueille saapuminen ja metsästä on myös tullut vaarallisempaa.
”Rannalla ja suistossa ja kaikkialla on paljon eroosiota. Se on todella huonoa ”, Elias sanoo.
Lesackin kaltaiset tutkijat ovat alkaneet tavoittaa sellaisia ei-tiedemielisiä alkuperäiskansoja, kuten Elias, jotka asuvat alueella ympäri vuoden, ovat jo tunteneet lämpenemisen vaikutukset ja heillä on oma intiimi tietämys maasta, jotka auttavat sitomaan lämpenemisen palapelin palat yhdessä.
Lesack on tutkinut alueen järviä joka vuosi vuodesta 1989 lähtien. Nämä järvet ovat kooltaan kooltaan jalkapallokenttää suuremmasta puolikkaan tenniskentän kokoisia ja kaarevat muodossa, joka muistuttaa parittomia kehon elimiä. Silmiinpistävän tarkkaan merkitty maisema on ainutlaatuinen arktisella alueella, ja se on luonut biologisen kuormitusalueen tuhansille pesiville vaeltaville ranta lintuille, karibulle, arktiselle charille ja muille eläimille.
Lesack on havainnut, että Mackenzie-joen ja sitä ympäröivien järvien jään hajoamisen ajoituksesta on tullut myös aikaisemmin, kun hän aloitti tutkimuksen alueesta. Lukuisat järvet muodostuvat jokaisella keväällä tapahtuvan ns. Jään juuttumisen seurauksena. Tässä prosessissa jään hajoaminen lämpimämmästä etelästä pohjoiseen - samaan suuntaan kuin joki virtaa - luo padon, kun se kertyy alavirtaan.
Tämä lähettää jään aallon asteittain hajoavan ja siirtyvän kohti Jäämerta, Lesack sanoo. "Kun tämä tapahtuu, vesi palautuu jään taakse ja siirtyy kaikkiin näihin kanaviin", missä se virtaa järviin, hän lisää.
Orcutt ja Wheat ovat ryhtyneet yhdessä Lesackin kanssa tutkimaan tätä aluetta viime vuosina nostaen mukanaan innovatiivisen mutta yksinkertaisen vedenäytteenottolaitteen, nimeltään OsmoSampler, jota he käyttävät toisiinsa liittymättömiin syvänmeren tutkimuksiin. Kyseinen laite pystyy keräämään jatkuvia vesinäytteitä kuukausien tai vuosien aikana ilman virtalähdettä. Tämä laite koostuu kapeasta putkesta, jonka halkaisija on noin 1 millimetri, kytkettynä ns. Osmoottiseen pumppuun. Pumppu - vetoketjullisesti sidottu kelaan muovimaitoslaatikkoon - sisältää makean ja suolaisen veden kammioita, jotka on erotettu kalvolla.
Tutkija Hans Jannaschin keksintö Monterey Bayn akvaariointutkimuslaitoksessa 1990-luvulla, OsmoSamplerin tärkeimmät hyödyt ovat yksinkertaisuus ja kyky kerätä jatkuvia vesinäytteitä ilman virtaa. Joka päivä makeavesi tippuu ylöspäin suolavesikammioon osmoosin avulla vetäen passiivisesti ympäristöstä kapean letkun toisen pään läpi.
"Näillä syrjäisillä alueilla on täysin epäkäytännöllistä, että joku lähtee kerran viikossa tekemään tällaista työtä", Orcutt sanoo. "Joten siitä on hyötyä, mitä yritämme tehdä."
Mackenzie-joen suistossa sijaitsevat järvet kattavat yhdessä 50 prosenttia suiston pinta-alasta. (Laura Poppick) ...
Useiden elokuussa pidettyjen päivien aikana liittyin tiimiin keräämään ja lähettämään näitä näytteenottolaitteita Inuvikin lähellä oleville järville ja muille delta-alueille, joihin vain helikopteri pääsee.
Käyttöönotto on miellyttävän yksinkertainen. Tiimin jäsen ottaa GPS-lukeman ja veden syvyyden mittauksen, jotta he löytäisivät sen vuosien päästä, ja olemme matkalla. Myös viime vuonna käyttöön otetun OsmoSamplerin hakeminen on melko suoraviivaista. Seuraamme GPS-pistettä mihin sen pitäisi olla, ja kalastamme ympäri metallitangolla, kunnes lyödä tuttu tunne maitolaatasta. Kun kaikki sujuu, koko prosessi vie vaikuttavan viisi minuuttia.
Mutta vaikka OsmoSamplers on helppo ottaa käyttöön ja halpaa rakentaa (materiaalit yhdelle maksaa noin 1 000 dollaria), näytteenottajien saattaminen tosiasiassa heidän on oltava toinen juttu. Helikopterin vuokraus vain yhdeksi päiväksi voi maksaa 10 000 dollaria, Wheat sanoo. Ryhmän on myös otettava huomioon laitteiden kustannukset Inuvikin Aurora-tutkimuslaitoksessa (ARI), joka on heidän kotikansa, joka on sidoksissa Aurora-yliopistoon, jossa he vuokraavat veneitä, laboratoriotilaa ja muita työkaluja ja turvavarusteita, joita tarvitaan esteiden ylittämiseen työskennellessään syrjäinen ympäristö.
Ja meillä on varmasti esteitä. Ensimmäisenä päivänä matkallani Mackenzie-joen sivukanavalla yhdessä kolmen joukkueen jäsenen kanssa törmäsimme majavapataan, joka kattoi 10 jalkaa leveän kanavan koko leveyden. Enimmäkseen veden alla ja ilman majavan näkyvyyttä, rakenne koostui paksuista sauvoista ympäröivistä hammastikkumaisista puista, jotka oli kasattu liian korkealle, jotta voimme kulkea.
"Voi, majavat", sanoo Hadley McIntosh, Marylandin yliopiston ympäristökemian tohtori, joka oli aiemmin kulkenut tällä tiellä.
Ennustaen tätä estettä joukkue tuli valmistautumaan käsisahalla.
"Olen siinä", sanoo vehnän teknikko Trevor Fournier, joka on verhottu rintakehkoihin, kun hän hyppää moottoriveneestä ja ohjaa meitä upotettujen tukkien yli, kun Lesackin jatko-opiskelija Mitchell Bergstresser nostaa moottoria.
Päästämme padon yli tarvitsematta edes sahaa. Mutta sitten huomaa, että moottori ei käynnisty. Katson kasvotusten yrittäen arvioida tilanteen vakavuutta kehon kielen avulla. Kaikki vaikuttavat melko rauhallisilta; loppujen lopuksi meillä on (jotenkin) solupalvelu täällä ja voimme tarvittaessa kutsua apua. Mutta voin vain ajatella, että olimme veneet yli tunnin yläpuolella Inuvikista ja olimme nyt monta mailia mistä tahansa sivilisaatiosta, prime grizzly -karhun alueella.
Muu joukkue näyttää olevan välinpitämätön tapahtumasta. Tunnin vianmäärityksen jälkeen ja asennettuna uusi tuore sytytystulppa, moottorimme eteenpäin Fournier-hyppäämällä ulos ja vetämällä meitä useita kertoja kanavan matalien segmenttien yli. Kun olemme vihdoin päästämme kohti järveä, jonne me suunnaamme, McIntosh osoittaa iloisesti veden viereen veneen vieressä.
”Kuplat”, hän sanoo hymyillen.
Metaanikuplat tulevat kahdesta eri lähteestä näissä järvissä, selittää McIntosh. Ne voivat vuotaa syvistä maanalaisista maakaasualtaista, jotka kuplivat maassa olevien halkeamien kautta, jotka on historiallisesti suljettu ilmakehästä metreillä jäätyneellä pohjalla. Tämän maan sulaessa metaani vuotaa, ilmiö, joka on jo havaittu tässä suistossa sekä Alaskassa, Grönlannissa ja muilla arktisen alueen osilla.
Sulamismaasta itsestään tulee myös metaanin lähde, koska se voi sisältää orgaanista materiaalia, josta mikrobit voivat maistella - ja metaani on niiden ruokaa käyttävien mikrobien sivutuote. McIntosh pitää tätä prosessia mikrobien kanssa, jotka syövät sulatettua hampurilaista. "Hampurilaista on helpompaa syödä kuin jääpala", hän sanoo. "Joten kun hampurilaisia on enemmän sulamassa, metaania voidaan tuottaa enemmän."
Mitchell Bergstresser ohjaa meidät Mackenzie-joen sivukanavalta alas puiden kanssa slumppamassa joessa. (Laura Poppick) ...
Länsi-Kanadassa ja Alaskassa sana ”ikirouta” on tulossa nopeasti harhaanjohtavaksi. Yhä useammin ikiroudet sulavat tällä alueella - yhdellä arktisen nopeimmin lämpenemispaikoista. Talvilämpötilat ovat nousseet hälyttävillä 3 - 4 celsiusastetta viimeisen 50 vuoden aikana, ja ikirouta on kokenut pohjoiseen ja on lämmennyt noin 2 celsiusastetta 1980-luvulta lähtien, arktisen seuranta- ja arviointiohjelman raportin mukaan.
Tämä ei vain haasta elämää ihmisille ja villieläimille, jotka tekevät kodin täällä, vaan se myös myötävaikuttaa vakavasti ilmaston lämpenemiseen, joka aiheuttaa sulatusta maailmanlaajuisesti. Valitettavasti yhä dramaattisempaan muutokseen ei ole vastattu enemmän, vaan vähemmällä liittovaltion ilmastotieteellisellä rahoituksella, selittää Vehnä venetellessään useita päiviä myöhemmin helikopterimme järven ympäri.
Tänä vuonna ehdotettu liittovaltion talousarvio leikkaa EPA: n rahoitusta 31 prosentilla, mikä vaikuttaa dominovaikutukseen muihin rahoituslähteisiin, Wheat sanoo. "Kun EPA saa iskun, ensimmäinen asia, joka todella osuu, on kaikki yliopistorahoitus", Wheat sanoo. Kun rahoitusta yliopistoille yhdestä toimistosta vähenee, apurahahakemukset tulvavat muita virastoja, kuten National Science Foundation, jotka sitten muuttuvat kilpailukykyisiksi.
Varmistaakseen työnsä jatkumisen Mackenzie-joen suistossa, Wheat odottaa hakevansa yhä enemmän yksityisiä säätiöitä eikä liittohallitusta, mukaan lukien WM Keck-, Gordon- ja Betty Moore -säätiöt. Mutta hän on huolissaan siitä, että julkisen rahoituksen puute vahingoittaa seuraavaa sukupolvea tiedemiehiä, jotka eivät välttämättä hanki taitoja, jotka on kerätty lähtemällä kentälle, joka ei tule luokkahuoneessa istumisesta, vaan tosiasiallisesti kentältä tekemällä jotain. hän sanoo.
Souin meitä tuulen suhteen, kun vehnä kalastaa OsmoSamplerin, joka oli otettu käyttöön kesällä aiemmin. "Se on koulutusjärjestelmän valtava lyhytnäköisyys", hän sanoo ravistaen päätään.
Trevor Fournier (oikealla) ja jatko-opiskelijat Mitchell Bergstresser (vasemmalla) ja Hadley McIntosh (keskellä) työskentelevät yhdessä nostaakseen OsmoSamplerin pois järvestä, jossa se on istunut vuoden ajan. (Laura Poppick) ...
Tämäntyyppiset laajat yhteistyöt ovat ratkaisevan tärkeitä ilmastonmuutoksen kasvavien ongelmien ratkaisemiseksi pohjoisessa asuville ihmisille, kertoo Luoteisten alueiden geologisen tutkimuskeskuksen ikiroudan tutkija Steve Kokelj. "Meillä on joitain vakavasti kiireellisiä asioita", Kokelj sanoo. "Haluan muiden ihmisten, jotka ovat valoisia ja hyvin resursseja, ajattelemaan ongelmia, jotka ovat tärkeitä pohjoiselle."
Mutta Kokelj varoittaa myös, että nyt enemmän kuin koskaan tämän tutkimuksen on sidottava pohjoisessa eläviin yhteisöihin, joiden on mukautettava elämäntapaansa, koska heidän maisemansa pitävä liima on poistunut.
"Jos kaiken tutkimuksen tarkoituksena on ruokkia globaaleja ilmastomalleja tai tarkastella luonteeltaan globaaleja asioita, luo yhteys erillään paikallisen tutkimuksen pyrkimyksistä sen suhteen, miten se todella vaikuttaa sinuun", Kokelj sanoo. . "Viimeinen asia, jonka haluamme, on jatkaa tätä katkaisua tieteen ja yleisön välillä."
Inuvikissa Lesack ja hänen kollegansa työskentelevät alkuperäisyhteisöjen kanssa monin tavoin varmistaakseen, että heidän työnsä on edelleen merkityksellistä. Alkuvaiheesta lähtien heidän on saatava lupa Gwich'in heimojen neuvostolta - toiselta merkittävältä ryhmältä Inuvikissa Inuvialuitin lisäksi - tutkimuksen suorittamiseen maallaan. Ryhmä on luennoinut myös yhteisössä havaintojensa selittämiseksi ja palkannut paikalliset kesäopiskelijat osallistumaan kenttä- ja laboratoriotöihin.
Inuvialuit-vanhin Elias on vuosien ajan käyttänyt kenttäavustajana tarjoamalla turvallisuutta ja opastusta alueen tutkijoille. Hänen mukaansa syntyperäinen suhde tutkijoihin on erityisen tärkeä nyt, koska kaikki pohjoisessa sopeutuvat nopeaan muutokseen. "Meidän on oltava sekä tutkijoita että meitä työskentelemässä yhdessä", hän sanoo. "Sen on oltava jokainen."
Jopa niin, jotkut Gwich'in ihmiset suhtautuvat alun perin ilmastotieteilijöihin peloissaan, kertoo Gwichin palveluiden johtajan Robert Charlie Gwi'chinin heimojen neuvostossa. Hänen mukaansa alkuperäiskansojen edustajat ovat puhuneet ilmastonmuutoksesta vuosikymmenien ajan ja ihmettelevät, miksi tutkijat jatkavat tutkimusta siitä, mitä he tietävät jo tapahtuvan.
Silti hän kiittää tiettyjä tutkimuksen näkökohtia, mukaan lukien mahdollisuudet, joita se tarjoaa nuorille alkuperäiskansoille päästä maahan kenttäavustajina. "Joillakin nuorilla ei ole enää mahdollisuutta lähteä maalle, joten tämä on hyvä tilaisuus koskettaa tukikohtia joillain alueilla, joilla heidän esivanhempansa ovat saattaneet viettää aikaa", Charlie selittää.
Ja päinvastoin, tutkijat itse sanovat hyötyvänsä työskentelystä näiden nuorten kanssa, jotka tuovat uteliaisuutta, energiaa ja omia kokemuksiaan pohjoisessa asumisesta.
"Se voi olla kaksisuuntainen viestintä", Lesack sanoo. Hän lisää, että hän on hyödyntänyt alkuperäiskansojen perinteisiä tietolähteitä saadakseen tietoa joen murtumisesta jäässä, joita hänellä ei muuten olisi mitään tietä. Hän toivoo jatkavansa työtä alkuperäiskansojen kanssa jatkossa laajentamalla mahdollisesti pitkän aikavälin ympäristöseurantaohjelmaa heidän kanssaan. "Sen avulla voimme puuttua kysymyksiin, joita emme muuten pystyisi käsittelemään."
Istuessani vanhemman Eliasin kanssa hänen autossaan katsoessaan mutaista kenttää Inuvikissa, hän toistaa yhteistyön merkityksen arktisen muutoksen torjumiseksi. "Alun perin oli vaikea hyväksyä, ajattelimme, ettei sitä koskaan tapahdu", Elias sanoo ilmastonmuutoksesta puhuessaan. "Mutta se on totta."
Nyt enemmän kuin koskaan tutkijoiden ja alkuperäiskansojen on työskenneltävä yhdessä näiden ongelmien ratkaisemiseksi.
"Minusta tuntuu, että meidän on työskenneltävä käsi kädessä", hän sanoo. "Meidän on työskenneltävä yhdessä - koska muutosta tulee jatkuvasti."
