עם התרדמות הכספים הפדרליים, מדעני האקלים פונים לשותפויות לא רגילות כדי ללמוד מתאן באזור הארקטי מחמם.

זה יום שמש באוגוסט, ואני נסוק במסוק עם שני מדעני אדמה גבוה מעל דלתת נהר המקנזי של קנדה. כשאנו קוצצים כמה קילומטרים צפונה קרוב יותר לאוקיאנוס הארקטי, אני מציץ דרך החלון, מנסה להציץ במבט המוסוקקס המלכותי, דובי הגריזלי או בעלי חיים אחרים שהופכים את ביתם בין היערות הקנדיים המשתרעים של עצים דוקטור סוסיים.

יונקים כריזמטיים, לעומת זאת, הם לא מה שאנחנו כאן. הגיאוכימיסט ג'וף חיטה והטכנאי שלו טרבור פורנייה מאוניברסיטת אלסקה פיירבנקס מחפשים משהו עדין בהרבה בנוף השופע והמפתיע למטה: "בועות", אומר חיטה, ומצביע על אחד מאלפי האגמים מתחתינו. "זה האגם אליו אנו הולכים."

בטח, הם אולי לא מרגשים כמו גריזליס. אבל הבועות הללו מלאות במתאן, והחיטה והפורנייר נמצאים כאן כחברים בשיתוף פעולה בינלאומי גדול יותר שמנסים למדוד את כמות גז החממה העוצמתי הזה שמתרוצץ מהאגמים. זהו המסע הרביעי של חיטה באזור מאז 2014, שם הוא חוקר כמויות של מתכות במי אגם ומשקעים שיכולים לספק מידע על הצטברות מתאן. בשאר השנה הצמד עובד בעיקר יחד על פרויקטים בים עמוק.

חשוב לדעת כמה מתאן עוזב את האגמים הוא קריטי. אם כי פחות נפוץ באטמוספרה מאשר פחמן דו חמצני, מתאן הוא חזק פי 30 יותר מגז לוכד חום, והוא מהווה כבר כששית מההתחממות באקלים לאחרונה, על פי נאס"א. יתרה מזאת, לכל תואר בו הטמפרטורה של כדור הארץ עולה, מתאן הנכנס לאטמוספרה ממיקרואורגניזמים באגמים ובשדות רטובים צפוי לעלות - ובכך להחמיר את הבעיה הכוללת.

בארקטי הקנדי, הגז הזה מצטבר באגמים בכל חורף מתחת למכסה קרח עבה. בוא האביב, המכסה הזה נמס ומתאן בורח לאוויר שמעל. הכפלת ההשפעה הזו על 55, 000 האגמים המדהימים בתוך הדלתא המסיבית הזו - מהגדולות בארקטי - ומשקלו של גז החממה המתפרץ בכל שנה עשוי להיכנס לכדי עשר טראגרמים.

לעיון, זה משקלם של יותר ממיליון פילים.

"זה יהיה חלק משמעותי מאוד משטף המתאן העולמי לאטמוספרה שבא רק מהדלתא האחת הזו", אומר בת 'אורקוט, אוקאוגרף במעבדה לביגלאו למדעי האוקיאנוס במזרח בות'בי, מיין ואחד המשתפים פעולה של חיטה.

אורקוט אומרת ש"יהיה ", מכיוון שהיא וצוותה חושבים שמודלים אקלימיים עשויים להמעיט ברצינות בתפקיד שמטאן בדלתא זו ממלאה בהתחממות האקלים העולמית. כתוצאה מכך הם רואים בעבודתם דחיפות רצינית. ובכל זאת, אפילו כשההתחממות באזור זה מזרזת - עם כבישים שמתנשאים וקהילות מקוששות כדי לאבטח את הבניינים שלהם על הקרקע המפשירה, נעשה קשה יותר להשיג מימון פדרלי למחקר אקלים.

בכדי להצית את הפרויקט שלהם, הצוות נוקט בגישה שיתופית ייחודית הכוללת חוקרים אמריקאים וקנדים בגיאולוגיה, מיקרוביולוגיה, לימנולוגיה (חקר האגמים) ואוקיאנוגרפיה. כל החוקרים הללו קשורים קשר הדוק עם קהילות ילידיות בשטחים הצפון-מערביים הקנדיים. "אני חושב שזה לא שגרתי שמדען ים עמוק יהיה מעורב באגמים הארקטיים", אומר לאנס לסאק, חבר צוות ולימנולוג באוניברסיטת סיימון פרייזר בקולומביה הבריטית, בהתייחסו לאורקוט וחיטה. "אבל השותפות הגיונית מאוד לענות על שאלות שלא הצלחנו לענות בדרך אחרת."

איחוד כוחות בדרך זו ממנף כספים, ידע וניסיון, מוסיף לסק. למעשה, חוקרים רבים אומרים ששיתופי פעולה יצירתיים שכאלה עשויים להיות הדרך המבטיחה ביותר קדימה כאשר מדעני אקלים נלחמים להמשיך לעבוד באחת הסביבות המשתנות במהירות בעולם. וזה דבר טוב, מכיוון שככל שקרנות פדרליות הולכות ומידלדלות, לחוקרים וקהילות אלה אולי אין ברירה אלא להתאגד.

טרבור פורנייר אוסף דגימת מים באגם שאליו הוצבנו מסוק בדלתא נהר המקנזי החיצונית. (לורה פופיק)

...

כשאנו טסים לאינוויק, עיירה נידחת המונה 3, 000 איש ובסיס הבית של הצוות, אני נפגע מהריח הבוער של שריפות יער שמגיע מרחוק. חום אחר הצהריים מגיע לכמעט 80 מעלות פרנהייט, שלא יתקרר הרבה באור השמש של 24 שעות המאפיין את הקיץ הארקטי. אבל דברו עם המקומיים, והם אומרים כי גלי חום כאלה הפכו לנפוצים יותר בשנים האחרונות.

אלברט אליאס, קשיש שהוא אינוביאט, או האינואיט המערבי הקנדי, גדל בציד על האדמה. לדבריו, העיתוי של עונות הציד השתנה באופן דרמטי במהלך חייו, כאשר ציד הקרובים באביב החל חודש מוקדם יותר ממה שהיה פעם, והדיג בקרח הסתיו החל חודש לאחר מכן. ההגעה אל שטחי הציד וממנה גם הפכה למסוכנת יותר.

"יש הרבה סחף בחוף ובדלתא ובכל מקום. זה ממש רע ", אומר אליאס.

מדענים כמו לסאק מתחילים לפנות אל ילידים שאינם מדענים כמו אליאס החיים באזור השנה, כבר הרגישו את השפעות ההתחממות, ויש להם ידע אינטימי משלהם על הארץ שתעזור לקשור את חלקי הפאזל ההתחממות. יחד.

לסאק חוקר אגמים באזור כל שנה מאז 1989. אגמים אלה נעים בגודלם ממגרש כדורגל לגודל של חצי מגרש טניס, ומתעקמים בצורות הדומות לאיברי גוף מוזרים. הנוף המדהים המדהים הוא ייחודי לקוטב הצפוני, ויצר נקודה חמה ביולוגית לאלפי ציפורי חוף נודדות, דובדבן, חרס ארקטי ובעלי חיים אחרים.

לסאק מצא כי עיתוי התפרקות הקרח בנהר המקנזי ואגמי הסביבה הפך מוקדם יותר מאז החל ללמוד את האזור. האגמים הרבים נוצרים כתוצאה מביצוע שיבוש קרח על הנהר המתרחש בכל מעיין. בתהליך זה קרח מתפרק מהדרום החם לצפון - באותו כיוון שהנהר זורם - ויוצר סכר כשהוא מצטבר במורד הזרם.

זה שולח גל של קרח שמתפרק בהדרגה ומתקדם לעבר האוקיאנוס הארקטי, אומר לסק. "כשזה קורה, המים נסגרים מאחורי הקרח ועוברים לכל התעלות הללו", שם הם זורמים לאגמים, הוא מוסיף.

אורקוט וחיטה התחברו עם לסאק לחקר אזור זה בשנים האחרונות, ומביאים עימם מכשיר לדגימת מים חדשני ועם זאת פשוט בשם OsmoSampler המשמש אותם ללימודי הים העמוק הלא קשורים. מסוגל לאסוף דגימות מים רצופות לאורך חודשים או שנים ללא מקור כוח, מכשיר זה מורכב מסליל של צינורות צרים בקוטר של כמילימטר המחובר למשאבה אוסמוטית כביכול. המשאבה - הקשורה בסליל עם הסליל בארגז חלב מפלסטיק - מכילה תאי מים טריים ומי מלח המופרדים על ידי קרום.

המציא על ידי החוקר האנס ג'נאש במכון המחקר לאקווריום במונטריי במאה העשרים, היתרונות העיקריים של OsmoSampler הוא הפשטות שלו והיכולת לאסוף דגימות מים רצופות ללא כוח. כל יום, מים מתוקים זולגים כלפי מעלה אל תא מי המלח באמצעות אוסמוזה, ומושכים באופן פסיבי מים מהסביבה דרך הקצה השני של הצינור הצר.

"באזורים נידחים אלה, יהיה זה בלתי מעשי לחלוטין שמישהו ייצא פעם בשבוע לבצע עבודות מסוג זה", אומר אורקוט. "אז זה היתרון של מה שאנחנו מנסים לעשות."

אגמים בדלתת נהר המקנזי תופסים באופן קולקטיבי 50 אחוז משטח היבשה בתוך הדלתא. (לורה פופיק)

...

במשך מספר ימים באוגוסט הצטרפתי לצוות בשני איסוף ופריסה של דגימות אלה באגמים הסמוכים לאינוויק ואחרים בדלתא החיצונית, הנגישים רק באמצעות מסוק.

הפריסה פשוטה להפליא. חבר צוות עורך קריאת GPS ומדידת עומק מים על מנת שיוכלו למצוא זאת בעוד שנים, ואנחנו בדרך. השגת OsmoSampler שנפרס בשנה שעברה היא גם די פשוטה. אנו עוקבים אחר נקודת GPS למקום שהיא אמורה להיות, ודגים מסביב עם מוט מתכת עד שפגע בתחושה המוכרת של ארגז חלב. כאשר הכל עובר חלק, כל התהליך לוקח חמש דקות מרשימות.

אך בעוד ש- OsmoSamplers פשוטים לפריסה וזולים לבנייה (חומרים תמורת מחיר אחד הם כאלף דולר), למעשה להביא את הדגימה למקום שהם צריכים להיות זה סיפור אחר. השכרת מסוק ליום אחד בלבד יכולה לעלות 10, 000 דולר, אומר חיטה. על הצוות לקחת בחשבון גם את עלויות הציוד במכון המחקר אורורה (InRIK) של אינאוויק (ARI), הבסיס הביתי שלה המזוהה עם מכללת אורורה, שם הם שוכרים סירות, שטחי מעבדה, וכלים אחרים וציוד בטיחות הנדרש כדי להתגבר על מכשולים הצפויים בעת עבודה סביבה מרוחקת.

ואנחנו בהחלט נתקלנו במכשולים. ביום הראשון שלי בערוץ צדדי של נהר המקנזי עם שלושה מחברי הצוות, נתקלנו בסכר בונה שמשתרע על כל רוחב הערוץ בגובה של מטר וחצי. הבנייה הייתה ברובה שקועה מתחת למים וללא כל בונה תושב באופק, הבנייה כללה מקלות עבים מעצים דמויי קיסם סביבם שנערמו גבוה מכדי שנוכל לעבור.

"אה, ביברים", אומרת הדלי מקינטוש, מועמדת לתואר שלישי בכימיה סביבתית באוניברסיטת מרילנד, שכבר הלכה בדרך זו בעבר.

כשהוא צופה מכשול זה, הצוות הגיע מוכן עם מסור ביד.

"אני בעניין, " אומר הטכנאי של חיטה טרבור פורנייר, לבוש בגלי החזה, כשהוא קופץ מתוך סירת המנוע ומתמרן אותנו מעל בולי העץ השקועים בזמן שתלמידתו הבוגרת של לסאק מיטשל ברגסטרסטר מרימה את המנוע.

אנו מתגברים על הסכר אפילו בלי להזדקק למסור. אבל אז אנו מגלים שהמנוע לא יתחיל. אני מביט פנים אל פנים, מנסה להעריך את חומרת המצב באמצעות שפת גוף. כולם נראים די רגועים; אחרי הכל, יש לנו איכשהו שירות סלולרי ויכולנו להזמין עזרה במידת הצורך. אבל כל מה שאני יכול לחשוב זה ששייטנו יותר משעה במעלה הנהר מאינוביק והיינו עכשיו קילומטרים רבים מכל תרבות, בשטח דובי גריזלי מובחר.

שאר הצוות נראה לא מרוצה מהתקרית. לאחר שעה של פיתרון בעיות ועם התקנת זוג מצתים רעננים, אנו ממשיכים הלאה עם פורנייר קופץ החוצה וגורר אותנו מספר פעמים מעל הקטעים הרדודים של התעלה. כשנגיע סוף סוף לאגם אליו אנו פונים, מקינטוש מצביע בשמחה על המים שליד הסירה.

"בועות, " היא אומרת בחיוך.

בועות המתאן מגיעות משני מקורות שונים באגמים אלה, מסביר מקינטוש. הם יכולים לדלוף מבריכות עמוקות של גז טבעי, מבעבעים דרך סדקים באדמה, אשר באופן היסטורי נחתמו מהאטמוספרה על ידי מטרים של אדמה קפואה. כאשר הקרקע הזו מפשרת, מתאן מחלחל, תופעה שכבר נצפתה בדלתא זו כמו גם באלסקה, גרינלנד ובאזורים אחרים באזור הארקטי.

הקרקע המפשירה עצמה הופכת גם למקור של מתאן, מכיוון שהיא יכולה להכיל חומר אורגני שמיקרובים יכולים לחגוג עליהם - ומתאן הוא תוצר לוואי של חיידקים הצורכים את מזונם. מקינטוש משווה את התהליך הזה למיקרובים שאוכלים המבורגר מופשר. "קל יותר לאכול המבורגר מאשר קוביית קרח, " היא אומרת. "מכיוון שיש יותר המבורגר המפשירים, קיים פוטנציאל לייצור יותר מתאן."

מיטשל ברגסטרסר מנווט אותנו לאורך תעלה צדדית של נהר המקנזי, כאשר עצים משופעים בנהר. (לורה פופיק)

...

במערב קנדה ובאלסקה, המילה "permafrost" הופכת במהרה לבלתי-נכונה. יותר ויותר, permafrost מפשיר באזור זה - אחד המקומות ההתחממות המהירים ביותר באזור הארקטי. טמפרטורות החורף עלו ב -3 עד 4 מעלות צלזיוס מדאיגות במהלך 50 השנים האחרונות, והפרפרוסט התגנב צפונה והתחמם בכ -2 מעלות צלזיוס מאז שנות השמונים, על פי דיווח מהתוכנית לפיקוח והערכה של ארקטי.

זה לא רק מאתגר את החיים עבור האנשים והחי הטבע היוצרים בית כאן, אלא שהוא גם תורם ברצינות להתחממות הגורמת להפשרה בהיקף עולמי. למרבה הצער, השינוי הדרמטי יותר ויותר לא נפגש עם יותר, אלא עם פחות מימון פדרלי למדעי האקלים, מסביר חיטה כשאנחנו שייטים סביב האגם אליו הוספנו למסוק כמה ימים לאחר מכן.

השנה, התקציב הפדרלי המוצע מקטין את המימון ל- EPA ב- 31 אחוז, מה שישפיע על דומינו על מקורות מימון אחרים, טוען חיטה. "כאשר ה- EPA נפגע, הדבר הראשון שבאמת נפגע הוא כל המימון באוניברסיטה, " אומר חיטה. ככל שהמימון לאוניברסיטאות מסוכנות אחת יורד, בקשות המענק מציגות סוכנויות אחרות, כמו הקרן הלאומית למדע, שהופכות אז לתחרותיות יותר.

כדי להבטיח את עבודתם בדלתת נהר המקנזי, חיטה מצפה לפנות יותר ויותר לקרנות פרטיות ולא לממשל הפדרלי למימון, כולל קרנות WM Keck וגורדון ובטי מור. אבל הוא דואג שהיעדר מימון ממשלתי יפגע בדור הבא של מדענים, שאולי לא יזכו בכישורים שנאספו על ידי יציאה לשטח שלא נובעים מישיבה בכיתה, "אבל למעשה בשדה עושה משהו, " הוא אומר.

אני משחרר אותנו כנגד הרוח בזמן שחיטה דגים את אוסמוסמפלר שנפרס בקיץ שלפני כן. "זו קוצר ראייה עצום של מערכת החינוך, " הוא אומר ומניד בראשו.

טרבור פורנייה (מימין) והסטודנטים לתארים מתקדמים מיטשל ברגסטרסטר (משמאל) והדלי מקינטוש (אמצע) עובדים יחד כדי להרים אוסמו סמפלר מהאגם בו הוא יושב כבר שנה. (לורה פופיק)

...

סוגים אלה של שיתופי פעולה רחבים הם מכריעים להתמודדות עם הבעיות ההולכות וגוברות ששינוי האקלים מציב בפני אנשים המתגוררים בצפון, אומר סטיב קוקלג ', חוקר permafrost בסקר הגיאולוגי של צפון-מערב שטחים. "יש לנו כמה סוגיות דחופות ברצינות, " אומר קוקלי. "אני רוצה שאנשים אחרים בהירים ומלאי מקורות יחשבו על בעיות חשובות לצפון."

אולם קוקלג 'גם מזהיר כי כעת, יותר מתמיד, מחקר זה צריך לקשור את הקהילות המתגוררות בצפון אשר זקוקות להתאים את אורח חייהן כאשר הדבק המחבר את הנוף ביניהם מתבטל.

"אם כל המחקר שנעשה הוא להאכיל מודלים אקלימיים גלובליים או להסתכל על דברים שהם גלובליים באופיים, אתה יוצר נתק בין מה שהמאמץ של המחקר הוא באזור המקומי לאיך שהוא משפיע עליך באמת", אומר קוקלי . "הדבר האחרון שאנחנו רוצים זה להנציח את הניתוק הזה בין מדע לציבור."

באינוויק לסאק ועמיתיו עובדים עם קהילות הילידים בכמה דרכים כדי להבטיח שעבודתם תישאר רלוונטית. מההתחלה הם חייבים לקבל אישור מהמועצה השבטית של גוויצ'ין - קבוצה בולטת נוספת באינוביק בנוסף לאינווויליאט - לערוך מחקר על אדמותיהם. הצוות העביר הרצאות בתוך הקהילה כדי להסביר את ממצאיו, ושכרו סטודנטים מקומיים לקיץ להשתתף בעבודות שדה ומעבדה.

אליאס, קשיש ה- Inuvialuit, בילה זמן כעוזר שדה במתן שירותי בטיחות והכוונה למדענים באזור לאורך השנים, ואומר כי הקשר הילידים עם מדענים חשוב במיוחד כעת מכיוון שכולם בצפון מסתגלים לשינוי מהיר. "זה צריך להיות גם מדענים וגם אנחנו עובדים יחד", הוא אומר. "זה חייב להיות כולם."

אף על פי כן, חלק מאנשי Gwich'in רואים בתחילה מדעני אקלים בחשש, לדברי רוברט צ'רלי, מנהל שירותי Gwich'in במועצה השבטית Gwi'chin. לדבריו, הילידים מדברים על שינויי אקלים במשך עשרות שנים ותוהה מדוע מדענים ממשיכים ללמוד את מה שהם כבר יודעים שקורה.

ועדיין, הוא מוחא כפיים להיבטים מסוימים במחקר, כולל ההזדמנויות שהיא מציגה ילידים צעירים לצאת לשטח כעוזרי שטח. "יש צעירים שאין להם הזדמנות לצאת לארץ יותר, ולכן זו הזדמנות טובה לגעת בבסיס עם כמה מהאזורים שבהם אבותיהם עשו בילוי", מסביר צ'ארלי.

ולהפך, המדענים עצמם אומרים שהם נהנים מעבודה עם הצעירים האלה שמביאים סקרנות, אנרגיה וחוויה משלהם החיים בצפון.

"זו יכולה להיות תקשורת דו כיוונית, " אומר לסאק. הוא מוסיף שהוא הקיש מקורות לידע המסורתיים של זקנים ילידים למידע הקשור לשינויים בקרח שנפרץ על הנהר שלא היה לו שום דרך לדעת. הוא מקווה להמשיך ולהרחיב את עבודתו עם הילידים בעתיד, ובכך עשוי להקים איתם תוכנית לניטור סביבתי לטווח ארוך. "זה יכול לאפשר לנו להתמודד עם שאלות שלא היינו מסוגלים להתמודד איתן."

כשאני יושב עם אליאס הזקן במכוניתו ומשקיף על שדה בוצי באינוויק, הוא מהדהד את החשיבות של עבודה משותפת כדי לטפל בשינוי הארקטי. "היה קשה לקבל בהתחלה, חשבנו שזה לעולם לא יקרה", אומר אליאס, מדבר על שינויי אקלים. "אבל זה נכון."

כעת, יותר מתמיד, על מדענים וילידים לעבוד יחד כדי לטפל בסוגיות אלה.

"התחושה שלי היא שאנחנו צריכים לעבוד יד ביד, " הוא אומר. "עלינו לעבוד יחד - כי השינוי מתרחש כל הזמן."