Arktyka ogrzewa się dużo szybciej niż reszta świata. Wraz ze zmianą klimatu rośnie temperatura lądu, co wywołuje topnienie wiecznej zmarzliny. Destabilizuje to grunt, uszkadzając budynki, drogi czy tory kolejowe. Badania naukowe dowodzą, że do 2050 roku ponad połowa infrastruktury zlokalizowanej na wybrzeżu Arktyki pokrytym wieczną zmarzliną może ulec uszkodzeniu. Erozja przyczynia się też do uwalniania dwutlenku węgla znajdującego się w wiecznej zmarzlinie, co zwiększa zagrożenie dla klimatu na Ziemi.
Wieczna zmarzlina, czyli trwale zamarznięte warstwy ziemi, piasku lub skały, którą spaja lód, obejmuje większość Arktyki, czyli rejony Alaski, północnej Kanady, Norwegii i syberyjskiej Rosji. Mieszka tam ok. 5 mln osób. Wraz z globalnym ociepleniem naukowcy obawiają się, że wieczna zmarzlina zacznie ustępować, co może wywołać szereg niekorzystnych zjawisk.
Wieczna zmarzlina
Według definicji naukowej, zmarzlina to przypowierzchniowa warstwa Ziemi, w której przez okres co najmniej dwóch lat utrzymuje się temperatura poniżej punktu zamarzania. Wieczna zmarzlina może być sucha, gdy nie zawiera lodu jako materiału cementującego lub wilgotna, gdy występuje w podłożu o pewnej zawartości wody i wolne przestrzenie między cząstkami podłoża zajmuje lód.
Wieczna zmarzlina pokrywa około jedną czwartą powierzchni lądu półkuli północnej. W jej skład wchodzą odmarzająca w lecie warstwa czynna, której grubość jest w miarę stała dla poszczególnych obszarów, wynosząc od poniżej 30 cm w Arktyce w obrębie gruntów bagnistych lub torfowych do 3-4 m w niższych szerokościach geograficznych oraz stale zmrożona i nie odmarzająca w lecie wieczna zmarzlina właściwa, której miąższość wynosi od kilku do kilkuset metrów.
W większości regionów arktycznych podłoże jest zamarznięte od tysięcy lat, a zmarzlina sięga nawet 1,6 km w głąb ziemi. Co ciekawe, wieczna zmarzlina występuje także w… Polsce. Państwowy Instytut Geologiczny wykonał specjalny otwór badawczy w rejonie Suwałk, gdzie na głębokości 357 m nawiercono wieczną zmarzlinę będącą pozostałością po zmarzlinie z okresu ostatniego zlodowacenia.
Topnienie
Rosnące w ostatnich latach temperatury doprowadziły do szybkiego topnienia wiecznej zmarzliny w regionach położonych na dużych szerokościach geograficznych oraz na dużych wysokościach. Zjawisko to występuje na terenie ok. 20 proc. północnego regionu wiecznej zmarzliny, czyli w regionie, w którym zmagazynowana jest blisko połowa całego podziemnego węgla organicznego. W ciągu ostatnich 50 lat granica wiecznej zmarzliny przesunęła się aż 130 km na północ.
Tymczasem na wiecznej zmarzlinie w Arktyce budowana jest infrastruktura – domy, drogi, rurociągi i lotniska. Według badań, na półkuli północnej na obszarach wiecznej zmarzliny znajduje się co najmniej 120 tys. budynków, 40 tys. km dróg i 9,5 tys. km rurociągów oraz pasów startowych. W obliczu stałego wzrostu temperatury przyszłość tej infrastruktury jest niepewna, a jej utrzymanie wymaga coraz większych nakładów.
Ziemia odmarza, przez co rurociągi, budynki i drogi zbudowane na dotąd stabilnym gruncie zaczynają się zapadać i rujnować, pojawiają się zapadliska i powodzie, a w ziemi tworzą się głębokie dziury, które pochłaniają wszystko, co znajdzie się ponad nimi. Cierpi budownictwo mieszkaniowe. Według badań, aż 70 proc. zabudowań i 30-50 proc. infrastruktury krytycznej w rejonie Arktyki jest zagrożone zniszczeniem do 2050 roku.
Technologie
Zmiany w Arktyce dokumentują badania naukowe finansowane przez Unię Europejską, które są realizowane z wykorzystaniem danych zebranych przez satelity Sentinel-1 i Sentinel-2 programu Copernicus oraz uczenia maszynowego. Urządzenia wyposażone m.in. w zaawansowany radar oraz sztuczną inteligencję pomagają we wskazaniu społeczności i infrastruktury zagrożonych skutkami topnienia wiecznej zmarzliny.
Ustalenia naukowców ukazują dramatyczny obraz możliwych skutków dalszego topnienia wiecznej zmarzliny w tempie obserwowanym od dwóch dekad. Licząc od roku 2000, wielkość obszaru naruszonego przez działalność człowieka wzrosła o co najmniej 15 proc. Większość nowej infrastruktury powstała w Rosji, Kanadzie i USA, co było głównie związane z rosnącym wydobyciem gazu i ropy.
Zagrożenia
Naukowcy kreślą dramatyczne scenariusze na przyszłość. Szybkie topnienie może znacząco wpłynąć na obieg węgla w ekosystemie. Szacuje się, że do końca wieku z wieloletniej zmarzliny może się uwolnić nawet 180 mld ton węgla, co odpowiada ponad 500 mld ton dwutlenku węgla. Degradacja podmorskiej zmarzliny może uwolnić również ogromne ilości metanu z dna morskiego. Metan wydalany masowo do atmosfery może przyspieszać ocieplanie się klimatu, gdyż jest jednym z głównych gazów cieplarnianych.
Globalne ocieplenie przyspiesza zmiany w Arktyce, co sprzyja rozprzestrzenianiu się patogenów, a przez to zwiększa ekspozycję zwierząt polarnych na choroby, w tym wirusy i pasożyty, które dawniej nie występowały w Arktyce.
Adaptacja
Zmiany klimatu wymuszają działania zmierzające do przystosowania się do nowej rzeczywistości. Jest to warunkiem przetrwania i bezpieczeństwa. UE w swoich dokumentach uznaje rolę Arktyki w utrzymaniu globalnej równowagi środowiskowej oraz podkreśla, że zagrożenia związane ze zmianą klimatu i utratą różnorodności biologicznej są poważnym problemem.
Wspólnota Europejska docenia znaczenie, jakie dla UE mają znajdujące się w Arktyce minerały i rezerwy energii, ale dostrzega również obawy co do wpływu działalności gospodarczej na środowisko oraz na sytuację społeczności lokalnych. Rosnące zainteresowanie zasobami Arktyki zwiększa ryzyko sporów, co prowadzi do wzrostu obecności wojskowej w Arktyce.
