Σιβηρία: Η θέρμανση της Αρκτικής ξυπνά τον «κοιμώμενο γίγαντα» του μεθανίου

Η κλιματική αλλαγή δεν επηρεάζει τον πλανήτη με τον ίδιο τρόπο, ακόμη και μέσα στην ίδια, απέραντη γεωγραφική ζώνη. Μια νέα επιστημονική έρευνα φέρνει στο φως μια ανησυχητική αντίφαση στην καρδιά της Σιβηρίας: Καθώς οι παγκόσμιες θερμοκρασίες ανεβαίνουν, η δυτική πλευρά της περιοχής γίνεται όλο και πιο υγρή, την ώρα που η ανατολική μετατρέπεται σε μια επικίνδυνα ξηρή ζώνη.

Παρά τις αντίθετες αυτές συνθήκες, και τα δύο κλιματικά καθεστώτα οδηγούν στο ίδιο, εφιαλτικό αποτέλεσμα.  Τροφοδοτούν μια ραγδαία αύξηση των εκπομπών μεθανίου, απειλώντας να ξυπνήσουν έναν «κοιμώμενο γίγαντα» των αερίων που βρίσκεται εγκλωβισμένος στο παγωμένο υπέδαφος και να επιταχύνουν δραματικά την παγκόσμια θέρμανση.

Νέα έρευνα διαπιστώνει ότι η δυτική Σιβηρία γίνεται πιο υγρή καθώς ο πλανήτης θερμαίνεται, ενώ η ανατολική Σιβηρία φαίνεται να γίνεται πιο ξηρή. Και οι δύο αυτές συνθήκες τροφοδοτούν μια αύξηση στις εκπομπές μεθανίου, προμηνύοντας προβλήματα για το κλίμα.

Ο ποταμός Γενισέι ως το «σύνορο» δύο αντίθετων κόσμων

Δύο διαφορετικά κλιματικά μοντέλα, τα οποία θα μπορούσαν να πυροδοτήσουν ανεξέλεγκτες εκπομπές μεθανίου, αναδύονται στη Σιβηρία εξαιτίας της θέρμανσης της Αρκτικής, σύμφωνα με νέα έρευνα.

Ενώ η δυτική Σιβηρία γίνεται πιο υγρή ως ανταπόκριση στην αυξανόμενη θερμότητα και την υγρασία που μεταφέρεται από τον Βόρειο Ατλαντικό Ωκεανό, η ανατολική Σιβηρία γίνεται πιο ξηρή και πιο επιρρεπής σε δασικές πυρκαγιές, διαπιστώνει μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 6 Αυγούστου στο περιοδικό Science.

Ο ποταμός Γενισέι στην κεντρική Ρωσία οριοθετεί τις ξεχωριστές περιβαλλοντικές καταστάσεις —οι οποίες αναφέρονται ως κλιματικά συστήματα επειδή περιγράφουν συγκεκριμένους τύπους κλιμάτων— σε κάθε πλευρά της λεκάνης απορροής, ανέφεραν οι συγγραφείς της μελέτης.

Μεταξύ 2010 και 2023, οι εκπομπές μεθανίου από τη Σιβηρία αυξάνονταν κατά 5% ετησίως, με τη δυτική Σιβηρία να απελευθερώνει μεθάνιο κυρίως μέσω της μικροβιακής δραστηριότητας στα εδάφη που λιώνουν και την ανατολική Σιβηρία να εκλύει το ισχυρό αυτό αέριο του θερμοκηπίου μέσω της καύσης βιομάζας, σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης.

«Δεδομένης της παρατηρούμενης αύξησης στο λιώσιμο του μόνιμα παγωμένου εδάφους (permafrost), της δραστηριότητας των υγροτόπων και της εκδήλωσης δασικών πυρκαγιών, μια αύξηση στις εκπομπές μεθανίου ήταν αναμενόμενη», δήλωσε στο Live Science μέσω email ο συγγραφέας της μελέτης Πολ Πάλμερ, καθηγητής στη Σχολή Γεωεπιστημών του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου.

«Αυτό που προκαλεί έκπληξη είναι το πόσο μεγάλη και παρατεταμένη φαίνεται να είναι αυτή η αύξηση». Οι ετήσιες εκπομπές μεθανίου αυξήθηκαν κατά περίπου 13,2 εκατομμύρια τόνους (12 εκατομμύρια μετρικούς τόνους) κατά την περίοδο της μελέτης, αντανακλώντας σχεδόν τον ρυθμό αύξησης των εκπομπών μεθανίου από τους υγροτόπους σε παγκόσμιο επίπεδο.

Δορυφόροι στο «μικροσκόπιο»: Πώς οι επιστήμονες μέτρησαν την απειλή από το διάστημα

Αν και η Σιβηρία αντιπροσωπεύει επί του παρόντος μόνο το 5% των παγκόσμιων εκπομπών μεθανίου, η περιοχή εξελίσσεται σε μία από τις ταχύτερα αναπτυσσόμενες φυσικές πηγές μεθανίου στον πλανήτη, σημείωσε ο Πάλμερ.

Στη μελέτη τους, ο Πάλμερ και οι συνεργάτες του συνδύασαν δορυφορικές παρατηρήσεις με μετρήσεις κοντά στην επιφάνεια του εδάφους για να χαρτογραφήσουν τις εκπομπές μεθανίου από τη Σιβηρία σε βάθος χρόνου.

Αντί να αθροίσουν τις μεμονωμένες πηγές μεθανίου στο έδαφος, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια μέθοδο μοντελοποίησης γνωστή ως «σύστημα αναστροφής ροής μεθανίου», η οποία τους βοήθησε να περιορίσουν το ποσοστό αβεβαιότητας στις εκτιμήσεις τους σε περίπου 10%.

Η Σιβηρία είναι αχανής, απομακρυσμένη, διαθέτει ελάχιστα όργανα μετρήσεων και αυτή τη στιγμή είναι απροσπέλαστη για πολλούς επιστήμονες λόγω του πολέμου Ρωσίας-Ουκρανίας, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη σταθερή παρακολούθηση του μεθανίου με οποιοδήποτε άλλο μέσο εκτός από τους δορυφόρους.

Παρόλο που οι δορυφόροι βασίζονται στο ηλιακό φως, το οποίο είναι ελάχιστο στη Σιβηρία κατά τη διάρκεια του χειμώνα, οι περισσότερες εκπομπές μεθανίου θεωρείται ότι συμβαίνουν την άνοιξη και το καλοκαίρι, όταν η περιοχή δέχεται περισσότερο ηλιακό φως, εξήγησε ο Πάλμερ.

Τα αποτελέσματα της μελέτης δείχνουν ότι η θέρμανση της Αρκτικής ενισχύει τις εκπομπές μεθανίου μέσα από διαφορετικές οδούς στη δυτική και την ανατολική Σιβηρία, καθώς οι περιοχές αυτές επηρεάζονται από διαφορετικά κλιματικά μοτίβα.

Μικροβιακή «έκρηξη» κάτω από τους πάγους της Δυτικής Σιβηρίας

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν επίσης κλιματικά μοντέλα για να προβλέψουν τις μελλοντικές εκπομπές μεθανίου από τη Σιβηρία και διαπίστωσαν ότι η περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας θα μπορούσε να απελευθερώσει εκατομμύρια τόνους αερίων του θερμοκηπίου που είναι αποθηκευμένα στα δάση και στο μόνιμα παγωμένο έδαφος, γεγονός που θα επιτάχυνε ακόμη περισσότερο την τάση της παγκόσμιας θέρμανσης.

Στη δυτική Σιβηρία, το μεθάνιο απελευθερώνεται κυρίως από το μόνιμα παγωμένο έδαφος (permafrost), δηλαδή το έδαφος που παραμένει παγωμένο για τουλάχιστον δύο συνεχή έτη.

Η Σιβηρία φιλοξενεί το 46% του μόνιμα παγωμένου εδάφους του Βορείου Ημισφαιρίου, και αυτό το παγωμένο ίζημα παγιδεύει τεράστιες ποσότητες άνθρακα που έχουν συσσωρευτεί εκεί εδώ και χιλιάδες χρόνια, επεσήμανε ο Πάλμερ.

Η δυτική Σιβηρία επηρεάζεται από το σκανδιναβικό μοτίβο ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας, μια κλιματική διασύνδεση που αποτελείται από ένα κύριο κέντρο κυκλοφορίας πάνω από τη Σκανδιναβία και αντίθετα, ασθενέστερα κέντρα πάνω από τη Δυτική Ευρώπη και την ανατολική Ρωσία.

Η παγκόσμια θέρμανση αναγκάζει αυτό το σκανδιναβικό μοτίβο να μεταφέρει περισσότερη θερμότητα και υγρασία στη δυτική Σιβηρία από τον Βόρειο Ατλαντικό.
Σε συνδυασμό με την κατακόρυφη αύξηση της θερμοκρασίας στην ίδια τη δυτική Σιβηρία, το φαινόμενο αυτό πυροδοτεί εκτεταμένο λιώσιμο του μόνιμα παγωμένου εδάφους (permafrost) και απελευθερώνει άνθρακα, τον οποίο τα μικρόβια μπορούν στη συνέχεια να μετατρέψουν σε μεθάνιο.

Αντίθετα, η ανατολική Σιβηρία επηρεάζεται από ένα κλιματικό μοτίβο γνωστό ως «Αρκτική Ταλάντωση», το οποίο προκαλεί μια αυξομείωση (σαν «τραμπάλα») στην ατμοσφαιρική πίεση μεταξύ της Αρκτικής και των μεσαίων γεωγραφικών πλατών του Βορείου Ημισφαιρίου.

Η κλιματική αλλαγή επηρεάζει την Αρκτική Ταλάντωση, οδηγώντας σε επίμονα συστήματα υψηλής πίεσης που εντείνουν τους καύσωνες, μειώνουν τη νεφοκάλυψη και ευνοούν την εκδήλωση δασικών πυρκαγιών στην ανατολική Σιβηρία, εξήγησε ο Πάλμερ.

Τα κλιματικά μοντέλα έδειξαν ότι οι εκπομπές μεθανίου θα αυξάνονται παράλληλα με την άνοδο της θερμοκρασίας και ότι αυτή η αύξηση θα μπορούσε να γίνει ακόμη πιο απότομη όσο πιο πολύ θερμαίνεται ο πλανήτης, πυροδοτώντας έναν φαύλο κύκλο αυτοτροφοδοτούμενης υπερθέρμανσης (feedback loop).

«Η ανατολική Σιβηρία φαίνεται να είναι ο κύριος μοχλός της προβλεπόμενης αύξησης, επειδή θερμαίνεται ταχύτερα από τη δυτική Σιβηρία και παρουσιάζει κατακόρυφη άνοδο στις ακραίες δασικές πυρκαγιές», δήλωσε ο Πάλμερ.

«Το αν θα συνεχιστεί αυτή η τάση θα εξαρτηθεί από το πόση βλάστηση παραμένει διαθέσιμη προς καύση, ωστόσο υπάρχουν επίσης ενδείξεις ότι οι φωτιές ενδέχεται να επιταχύνουν το λιώσιμο του μόνιμα παγωμένου εδάφους και την απελευθέρωση μεθανίου από εδάφη που προηγουμένως ήταν παγωμένα».

«Ωστόσο, η αύξηση των εκπομπών μεθανίου που αναφέρεται στη μελέτη είναι μικρή σε σχέση με τις παγκόσμιες και τις προβλεπόμενες μελλοντικές εκπομπές, ειδικά αν οι δασικές πυρκαγιές αποσταθεροποιούν ήδη το μόνιμα παγωμένο έδαφος της ανατολικής Σιβηρίας», δήλωσε ο Πάλμερ.

«Το τεράστιο απόθεμα άνθρακα στο μόνιμα παγωμένο έδαφος της Σιβηρίας είναι ένας κοιμώμενος γίγαντας», επεσήμανε. «Η συνεχιζόμενη θέρμανση ενέχει τον κίνδυνο να ξυπνήσει μια πολύ μεγαλύτερη πηγή αερίων του θερμοκηπίου».