Un quarto di tutta la terra nell'emisfero settentrionale è costantemente ghiacciato. Ma il riscaldamento climatico sta portando allo scioglimento del permafrost, che rilascia gas serra che accelerano ulteriormente questo processo. Rapporto dal delta della Lena.
Muoversi tra i 1.500 isolotti del Delta del Lena richiede una concentrazione impeccabile: con un occhio bisogna guardare il radar per non incagliarsi, e con l'altro seguire i punti di riferimento costieri che punteggiano questa distesa infinita di acqua e terra. Prima di sfociare nel mare di Laptev nella Siberia settentrionale, il fiume si estende così ampio che le sue rive si trasformano in strisce nebbiose all'orizzonte.
L'isola di Samoilov si distingue per la sua capanna di legno situata sulla riva, dove vivono scienziati e guardiacaccia della riserva, che copre la foce del fiume e le pendici della cresta del Kharaulakh. Solo ora, una lenta ma irreversibile erosione rischia di sommergere la casa nelle acque della Lena. In futuro, l'intera isola potrebbe anche scomparire: un forte aumento dell'acqua dovuto allo scioglimento primaverile dei ghiacci ne erode le coste.
Comunque sia, il colpo principale per questo isolotto di 5 km2 è il ritiro del permafrost sotto l'assalto del riscaldamento climatico. Si tratta di suoli, il cui strato superiore si scongela nella stagione calda, mantenendo temperature sotto lo zero in profondità per almeno due anni consecutivi.
"L'ecosistema di Samoilov è minacciato di potenziale distruzione", dice un articolo dedicato a questo problema nella rivista Biogeosciences. La donna tedesca, Julia Boike, e i suoi colleghi dell'Istituto per la ricerca polare e marina. Alfred Wegener (AWI) non sopporterà una simile prospettiva.
Ogni anno, da aprile a settembre, i dipendenti dell'AWI ei loro colleghi russi dell'Arctic and Antarctic Research Institute e del Permafrost Institute si recano sull'isola di Samoilov per studiare i cambiamenti nel suolo e nel paesaggio, nonché la relazione tra riscaldamento climatico e disgelo del permafrost.
Due terzi dell'area della Russia
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L'isola su cui si trova una moderna stazione di ricerca (finanziata dall'Istituto di geologia e geofisica del petrolio) sta diventando un punto di osservazione preferito: il permafrost occupa il 95% della Siberia e due terzi del territorio russo. In generale, il suolo ghiacciato rappresenta un quarto dell'intero emisfero settentrionale, principalmente in Alaska, Canada, Groenlandia, Russia e Cina.
L'Europa occidentale si distingue per il permafrost di tipo alpino, che si trova in un certo numero di catene montuose. La sua struttura e geodinamica differiscono dai suoli ghiacciati alle latitudini settentrionali, ma è anche sensibile ai cambiamenti climatici. Così, il 23 agosto, il movimento del suolo a seguito dello scongelamento del permafrost ha portato via otto persone vicino al villaggio svizzero di Bondo.
"In alcuni luoghi, il permafrost siberiano si è formato molto tempo fa, nel Pleistocene (il periodo da 2,6 milioni di anni fa a 11.000 anni fa)", dice Yulia Boike. "Fa molto freddo, circa -9 ° C, e arriva a una profondità di quasi 1.500 metri nel nord della Yakutia".
"Sull'isola di Samoilov, è relativamente stabile e ricca di materia organica con la presenza di torbiere", aggiunge, indossando spessi stivali di gomma, senza i quali è impossibile camminare nella tundra viscosa dell'isola. I giovani scienziati che l'accompagnano vanno con lei al Kurungny. L'isola vicina ha formazioni di ghiaccio complesse e il suo rilievo è formato da sedimenti termocarstici (ottenuti a seguito del cedimento del terreno ghiacciato per lungo tempo).
Le valli, lungo le quali gli scienziati dell'AWI camminano per sei ore, sono piene di ruscelli. "Vogliamo capire se quest'acqua proviene da precipitazioni stagionali o dallo scioglimento dei ghiacci quando il suolo cambia", spiega la geomorfologa Anne Morgenstern. Ha sempre un taccuino a portata di mano e il suo zaino è pieno di campioni d'acqua prelevati.
Enorme congelatore
Lo scioglimento del permafrost in Siberia e in altre regioni in cui gli scienziati stanno effettuando misurazioni è un fatto confermato. Grazie ai sensori situati in diversi pozzi (alcuni sono stati perforati a una profondità di 100 metri), il team di specialisti russo-tedesco è riuscito a registrare un aumento della temperatura di 1,5-2 ºС dal 2006.
"Osserviamo una tendenza al riscaldamento del suolo e un aumento della temperatura dell'aria in inverno", conferma Yulia Boike. - La variazione della componente di temperatura si riflette sull'intero bilancio dei flussi di energia, acqua e gas serra. Una conclusione inquietante, dato che l'Artico è coinvolto nella regolazione del clima dell'intera terra.
"Il permafrost è un enorme congelatore", spiega Torsten Sachs del Centro tedesco di ricerca geologica (GFZ), che è arrivato sull'isola per l'ottava volta. "Se lasci aperta la porta del congelatore, la tua pizza si scongelerà, il tuo gelato si scioglierà e i microbi inizieranno a riprodursi su questa materia organica". Il permafrost rilascia sostanze organiche che, sotto l'influenza di microrganismi, rilasciano CO2 in presenza di ossigeno o metano in un ambiente anaerobico, ad esempio sulle torbiere di Samoilov.
Questi gas serra contribuiscono a temperature più elevate, che a loro volta portano allo scongelamento del permafrost e al rilascio di gas. Gli esperti chiamano questo "il processo retroattivo del carbonio nel permafrost". Secondo loro, contiene 1.500 gigatonnellate di carbonio, che è il doppio rispetto all'atmosfera.
Riscaldamento aggiuntivo
Ma quali sono le proporzioni di anidride carbonica e metano emesse dal suolo durante lo scongelamento? Quest'ultimo, tra l'altro, crea un effetto serra 25 volte più potente. "Questa è una delle maggiori domande per il futuro", afferma Gerhard Krinner del Centro nazionale per la ricerca scientifica.
La preoccupazione è tanto più grave perché i modelli del Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici che si sono formati finora non hanno tenuto conto degli effetti del disgelo del permafrost. "Il riscaldamento aggiuntivo dovuto allo scongelamento del permafrost è di circa il 10%", afferma Gerhardt Krinner. Pertanto, le emissioni di gas serra dal permafrost possono aumentare il termometro di 0,3 ºС entro il 2100.
Nel laboratorio della stazione di ricerca (è mantenuta a una temperatura stabile per mezzo di tre generatori assordanti e rombanti), gli scienziati esaminano i grafici delle emissioni di gas serra nell'atmosfera. I picchi di metano si verificano in estate, ma l'analisi dei dati rimane impegnativa a latitudini così elevate. Il primo periodo di misurazione (2002-2012) è stato effettuato senza apparecchiature automatizzate, disponibili presso la moderna base messa in funzione nel 2013.
Tre anni prima, durante una visita all'isola di Samoilov, il presidente Vladimir Putin ha ritenuto che la cooperazione russo-tedesca sul permafrost meritasse infrastrutture migliori. Fino a quel momento i dipendenti AWI (la loro prima spedizione nell'isola avvenne nel lontano 1998) dovevano accontentarsi del minimo: dormire in tenda, riscaldarsi con la legna (proveniente dal bosco che scende lungo la Lena) e utilizzare la capanna dei ranger come quartier generale.
Ritmo del processo
Lo svernamento era quindi impossibile. "Semplicemente non potevamo raccogliere dati in inverno", afferma Torsten Sachs. "Era necessario aggiungere carburante al generatore esterno ogni tre giorni a una temperatura di -40 ° C in una notte polare". Altre difficoltà con l'interpretazione dei dati sembrano molto più familiari. Dieci anni sono un periodo troppo breve per rilevare i cambiamenti nelle tendenze del flusso di gas a lungo termine. Inoltre, è necessario aumentare il numero di posti di osservazione, che non è affatto così facile da raggiungere in Siberia, che è più di 20 volte più grande della Francia.
A discreta distanza dalla stazione dipinta con i colori della bandiera russa, il team AWI sta completando la costruzione di un igloo, che ospiterà il computer e le apparecchiature elettroniche della nuova torre meteorologica nel 2018. Il bozzolo di fibra di vetro dovrebbe creare le condizioni necessarie per misurazioni stabili, fornendo riparo dai forti venti e dalle bufere dell'inverno siberiano. Come altri edifici dell'isola, l'igloo si trova su palafitte per evitare di essere influenzato dal movimento del suolo. Quindi, alla prima torre meteorologica, la terra è affondata di 10 centimetri in un anno.
"Non ci sono più dubbi sul legame tra il riscaldamento del clima e lo scioglimento del permafrost", osserva l'ingegnere Peter Schreiber, che sta assemblando l'igloo. "La domanda ora è quanto velocemente il permafrost continuerà a sciogliersi e come la natura reagirà a questo processo".
La natura è la principale responsabile delle condizioni dei cambiamenti in atto in Siberia, osserva Fyodor Selliakhov. Il capo della stazione di ricerca ammette i cambiamenti avvenuti in giro: “Ad esempio, 20 anni fa qui non c'era un solo albero, ma solo la vegetazione tipica della tundra. Durante un viaggio nel delta l'anno scorso, ho visto alberi alti 2 metri."
Comunque sia, questo nativo della Yakutia dalle coste di Vilyui non crede nelle cause antropologiche del cambiamento climatico. “Questo è il ciclo della natura. 100 anni fa faceva caldo qui, poi è diventato freddo e ora sta iniziando un altro periodo di riscaldamento”, dice nel suo ufficio, decorato con fossili trovati nelle vicinanze.
Zanna di mammut
Per quanto riguarda il permafrost, "probabilmente si sta sciogliendo, ma lentamente". “Quando estraiamo una zanna di mammut dal terreno, ci rendiamo conto che l'altra estremità è ancora nel terreno, ancora congelata. Questo è un segno che il permafrost rimane molto freddo”, continua. Una conseguenza inaspettata del disgelo dei suoli nell'estremo nord fu lo sviluppo della caccia ai resti antichi.
Günter Stoof, soprannominato "Molo", comprende l'atteggiamento dei suoi amici russi. "La natura decide, non l'uomo", dice questo tecnico dell'AWI che ha trascorso più tempo sull'isola. Ora ha 65 anni, giura che questa stagione sarà l'ultima della sua carriera (48 spedizioni nell'Artico e in Antartide). Il nativo della Germania dell'Est era il membro più giovane di una spedizione sovietica di quasi due anni (1975-1977) incaricata di costruire una base in Antartide. Ha avuto la possibilità di visitare le regioni polari più di una volta, sia da solo che in gruppo.
Il suo percorso di vita riflette una storia diversa, la cooperazione tra la DDR e l'URSS durante la Guerra Fredda. Dopo la caduta del muro di Berlino, fu formato un comitato scientifico, a cui fu affidato il compito di determinare il programma di ricerca scientifica per una Germania unita. Ha raccomandato di mantenere la direzione polare e di costruirla attorno al gruppo di ricerca AWI a Potsdam. "Comprendeva esperti come Molo e Christine Siegert, che avevano 20 anni di esperienza nello studio del permafrost grazie al loro lavoro congiunto con l'URSS", spiega Anna Morgenstern.
Lo studio dei terreni ghiacciati si è diffuso in Russia all'inizio del XX secolo in conformità con le decisioni strategiche di Mosca. La politica di sviluppo delle regioni orientali e settentrionali ricche di idrocarburi e altre risorse naturali non potrebbe essere attuata senza la costruzione della ferrovia Transiberiana. Comunque sia, per l'implementazione di questo progetto, è stato inizialmente richiesto di formare una scienza ingegneristica sull'onnipresente permafrost qui.
Alla fine degli anni '30 fu fondato a Mosca l'Istituto Permafrost. Nel 1960 è stato trasferito a Yakutsk. Anche questa grande città della Siberia orientale si trova sul terreno ghiacciato. Due gallerie sotterranee (a una profondità di 4 e 12 metri) alla base dell'istituto forniscono un accesso “diretto” al permafrost. Gli strati sabbiosi raccontano la storia geologica della città, che è stata costruita sui depositi alluvionali della Lena.
Antrace e cavità
Le porte pesanti mantengono le temperature sotto lo zero. "Lo scioglimento del permafrost è una minaccia per il pianeta, ma sulla scala della Yakutia, tutto è ancora abbastanza stabile", spiega il direttore dell'istituto Mikhail Grigoriev. "Allo stesso tempo, le conseguenze dello scioglimento sono più evidenti in altre regioni, specialmente a Yamal".
Dopo l'estate anormalmente calda del 2016, nella penisola è iniziata un'epidemia di antrace (il primo caso dal 1941, secondo l'Istituto di epidemiologia di Mosca) a causa dello scongelamento del permafrost in cui si trovava l'agente patogeno. Inoltre, i giornali hanno ripreso a parlare dello Yamalo-Nenets Autonomous Okrug dopo la scoperta di grandi depressioni. Sono diventati anche il risultato dello scongelamento del permafrost. “La regione è ricca di gas. Quando il terreno si scioglie, emette bolle di gas, il che spiega queste esplosioni , afferma Mikhail Grigoriev.
Allo stesso tempo, non è stato ancora segnalato un solo caso di questo tipo sull'isola di Samoilov, in Alaska o nel Canada settentrionale. La rete globale di monitoraggio del permafrost raccoglie dati da oltre 250 siti. Il suo obiettivo è "mettere in comune le conoscenze e convalidare anche nuovi modelli climatici", afferma Hugues Lantuit, dipendente di AWI.
Inoltre, la ricerca sul permafrost alpino sta guadagnando slancio. La conferenza europea del giugno 2018 sul permafrost dovrebbe riferire su questo lavoro, che è attivamente sviluppato in Svizzera ma è ancora agli inizi in Francia.
L'erosione costiera e le sue conseguenze socio-economiche stanno diventando un'altra fonte di preoccupazione: un terzo delle coste del mondo si trova nella zona del permafrost. Nel Mare di Laptev e nel Mare di Beaufort (Nord America), l'erosione costiera può raggiungere gli otto metri all'anno, il che fa pensare ai villaggi vicini di cambiare casa. Sull'isola di Samoilov, la capanna di legno costiera è ancora al suo posto. Ma quanto durerà?
Simon Roger
