Nem is örök az örök fagy
(Rovat: Környezetünk védelme, GMES - Copernicus - 2019.06.20 07:15.)

Az emberi léptékkel mérve „örökké” fagyott talaj jelentős területeket érintő felolvadásának globális és lokális káros hatásai egyaránt kimutathatók.

Az éghajlatváltozás legfeltűnőbb következménye a jég olvadása, ami az arktiszi és antarktiszi jégtakaró zsugorodásában éppúgy megmutatkozik, mint a gleccserek visszahúzódásában. Kevésbé feltűnő, ám helyi lakosságnak máris súlyos nehézségeket okoz a helyenként több száz méter vastag permafroszt, vagyis a talaj esetenként akár több ezer éve fagyott rétegének olvadása. (Definíció szerint permafrosztról akkor beszélünk, ha a talaj legalább két éven keresztül fagyott állapotban marad, de a sarkvidéki területek jelentős részén az utolsó jégkorszak óta folyamatosan fagyott a talaj.)

A permafroszt megolvadása következtében létrejött tavak a Szibéria északnyugati részén fekvő, a Kara-tengerbe nyúló, 700 km hosszú Jamal-félszigeten. A felvételt az egyik Sentinel–2 műhold 2018. augusztus 27-én készítette. (Kép: módosított Copernicus Sentinel adatok 2018 / feldolgozás: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO)

A permafrosztban bőségesen előfordulnak növények és állatok széntartalmú maradványai, amelyek megfagytak, mielőtt elbomlottak volna. A szakemberek becslése szerint a permafroszt ilyen maradványok formájában kétszer annyi szenet tartalmaz, mint amennyi jelenleg a Föld légkörében (CO₂ formájában) található. Amikor a permafroszt melegszik és felolvad, metán és szén-dioxid szabadul fel, ezek az üvegházgázok a légkörbe jutva fokozzák a felmelegedést. A hatás egyáltalán nem elhanyagolható, hiszen az északi félgömb szárazföldi területeinek mintegy negyedét borítja permafroszt, ezért a pozitív visszacsatolás következtében az Arktisz a szén temetőjéből könnyen a légköri szén jelentős forrásává válhat. Az olvadás további, lokális következményeként megváltozik a táj képe és a talaj elveszíti stabilitását. A permafroszt területeken mintegy 30 millió ember él a szilárd, azaz fagyott alapokra épített házakban, városokban. A talaj felengedése következtében azonban házaik elveszítik stabilitásukat.

Felszínborítási térkép a Jamal-félszigetről és környékéről. A kép kb. 1500 km kiterjedésű területet ábrázol. (A Jamal-félsziget a kép közepétől balra fölfelé terül el, középső részén felismerhetőek az előző képen látható tavak. Ezen a képen észak balra fölfelé van.) A térképet a Sentinel–1 és –2 műholdak mérései alapján készítették. A színek értelmezése a következő: sárga és bézs: ritkás vegetáció; zöld: tundra; bíbor, lila: erdő; piros: árvizek vagy erőtüzek sújtotta területek. (Kép: módosított Copernicus Sentinel adatok / feldolgozás: ZAMG)

Mindezen hatások miatt a permafroszt alapvető jelentőségű éghajlati tényezőnek számít. Éppen ezért az ESA az éghajlat-változási kezdeményezése (CCI, Climate Change Initiative) keretében évek óta gyűjti a permafroszt viselkedésére vonatkozó műholdas adatokat, amelyek alapján megpróbálják egyre pontosabban tisztázni a permafroszt szerepét az éghajlati rendszerben. Nehézséget okoz viszont, hogy a permafroszt hőmérséklete műholdas mérésekkel közvetlenül nem határozható meg, a hőmérséklet csak helyben végzett fúrásokkal mérhető, ami a távoli vidékeken nehézkes és költséges, így csak szórványos adatok állnak rendelkezésre. Ezért kénytelenek a kutatók közvetett adatokra hagyatkozni, amelyek viszont megszerezhetők különböző műholdas mérésekkel.

A szokatlanul meleg időszakokban a permafroszt olvadása következtében a földcsuszamlások jellegzetes típusa jön létre a Jamal-félszigeten. (Kép: Annett Bartsch, 25.08.2015)

Az osztrák b.glob cég az ESA Glob Permafrost projektje keretében Sentinel–2 felvételek alapján vizsgálja a permafroszt olvadásának a felszínen megmutatkozó következményeit, elsősorban a folyamatra jellemző földcsuszamlásokat. Emellett a topográfiai változásokat a Sentinel–1 műholdak radaros adatai alapján is követik. A projekt keretében elkészítették a permafroszt 1 km felbontású térképét, eredményeiket az Earth-Science Review folyóiratban közölték. A projekt keretében létrehozták a permafroszt információs rendszert (Permafrost Information System).

A talaj felszíni rétegének modellezett éves középhőmérséklete 1 km-es felbontással az északi félgömbön. A modell a különböző műholdakon működő MODIS műszerek felszínhőmérsékleti adatai, az ESA éghajlat-változási kezdeményezése (ESA CCI) felszínborítási adatai és az Európai Középtávú Időjárás-előrejelzési Központ (ECMWF, European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) ERA-Interim adatai alapján készült. (Kép: University of Oslo)