Wskutek odmrażania się wiecznej zmarzliny do wód Kołymy – jednej z największych syberyjskich rzek – trafia coraz więcej osadu organicznego. Składniki odżywcze następnie dostają się do Oceanu Arktycznego, m.in. ograniczając zdolność do tworzenia się tam pokrywy lodowej.
„Jeżeli to zjawisko będzie trwało i się pogłębiało, wpłynie ono nie tylko na proces tworzenia się pokrywy lodowej, ale przede wszystkim na gatunki roślin i zwierząt żyjących w Oceanie Arktycznym. Zawiesina trafiająca z Kołymy pełna jest bowiem starszych, nie zawsze poznanych, aktywnych biologicznie mikroorganizmów, które po iluś tysiącach lat budzą się z wiecznej zmarzliny. Przy takiej ilości tego osadu dotychczasowy skład gatunkowy mikroorganizmów oceanu na pewno się zmieni” – wskazał w rozmowie z serwisem Nauka w Polsce hydrolog dr Michał Habel, profesor Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy.
Badacz przypomniał, że Kołyma jest szóstą co do wielkości rzeką arktyczną pod względem rocznego przepływu (136 km sześć. na rok). Jej zlewnia posiada największą na Ziemi zlewnię całkowicie pokrytą ciągłą wieczną zmarzliną. Wyróżnia ją także długi czas trwania pokrywy lodowej (ponad 8 miesięcy w roku). Historycznie Kołyma przywodzi na myśl czasy Józefa Stalina. Tak określano byłe sowieckie obozy pracy przymusowej w Jakucji i obwodzie magadańskim.
Zgubny wpływ zmiany klimatu
„W wielu regionach półkuli północnej, jak np. w dorzeczu Kołymy, na procesy topnienia i zamarzania coraz większy wpływ mają zmiany klimatyczne. W ostatnich latach obserwuje się trwałą degradację wiecznej zmarzliny. To prowadzi do zwiększonego spływu wód, erozji powierzchni ziemi i związanego z tym zwiększonym transportem rozpuszczonej i nierozpuszczonej (zawieszonej) materii organicznej. A to z kolei wpływa na cykle biochemiczne Oceanu Arktycznego” – tłumaczył badacz.
Dodał, że topnienie wiecznej zmarzliny powoduje uwalnianie do środowiska wodnego ogromnych ilości metanu oraz osadów zawierających duże stężenie materii organicznej. „Gdy materia ta dostaje się do wody w formie zawiesiny, która po krótkim transporcie deponowana jest w akwenach, to przy wyższych temperaturach uwalniane są ponownie gazy m.in. metan. Ponadto ta materia w wyniku rozkładu w wodzie pobiera tlen i wydaje dwutlenek węgla. Poza tym, gdy zwiększa się ogólna masa tych zawiesin w wodzie, zmienia się środowisko życia tamtejszych organizmów” – mówił dr Habel.
Duże znaczenie na transport osadów ma też nieregularność przepływu wody w Kołymie i różnice między maksimum a minimum. „Podczas mojego czerwcowego pobytu na Syberii w rejonie osady Chersky, około 100 km od ujścia Kołymy, byłem świadkiem obniżenia się przepływu wody o 50 proc. w ciągu paru dni. Z 12 na 6 tys. m sześć. na sekundę. Ta nieregularność w przenoszeniu osadów wpływa na jego charakterystyczne odkładanie się, tworząc zupełnie nową morfologię koryta rzecznego” – powiedział.
Czytaj również: Syberia jako mroźna i bezludna kraina? Obszar ten wkrótce radykalnie się zmieni
Zatrzymanie napływu niemożliwe ze względu na skalę
Jednocześnie hydrolog podkreślił, że rzeki przenosiły osady od zawsze. Skala jest jednak coraz większa. „Tempo zmian jest widoczne gołym okiem. Już teraz miejscami, zwłaszcza w strefie, gdzie dolina rzeczna przechodzi z tzw. deltę estuariową, koryto o szerokości 3 km jest przeciążone drobnoziarnistym osadem do tego stopnia, że nie da się wyjść na brzeg. Wszystko jest pokryte miejscami nawet kilkumetrowymi pokładami świeżo naniesionego osadu. Wewnątrz koryta tworzą się liczne rozległe mielizny, poprzecinane przez główne prądy rzeczne głębokimi na 25 metrów klinami” – opowiadał badacz.
„Na postawie literatury mogę się domyślać, że we wszystkich rzekach arktycznych, w tych strefach okołoujściowych, mamy podobną sytuację – przeciążenia zawiesinowym ładunkiem rzeki. Dostawa coraz większej ilości osadów do Oceanu Arktycznego przyspiesza. Ta zawiesina zwiększa aktywność biologiczną mikroorganizmów, co obniża możliwość tworzenia się pokrywy lodowej. Zmienia się też skład chemiczny wód, co z kolei wpływa na zmianę bazy pokarmowej żyjących tam gatunków roślin i zwierząt. Jaki wpływ to będzie, czy pozytywny, czy negatywny – czas pokaże” – wskazał.
Zdaniem hydrologa zatrzymanie napływu tego osadu zawierającego duże stężenia materii organicznej na Kołymie nie jest możliwe. „Nie pozwala na to skala tej rzeki” – tłumaczył.
Inspiracja dla kolejnych badaczy
Swoje badania dr Habel prowadzi dzięki programowi grantowemu Komisji Europejskiej – Horyzont 2020, w ramach Międzynarodowej Sieci Monitoringu Arktyki INTERACT. Badacz od lat współpracuje z Moskiewskim Uniwersytetem Państwowym im. M. Łomonosowa. „Moją rolą jest ocena procesów wyzwalających morfologię koryta (warunków depozycji i erozji transportowanych osadów) Kołymy w jej okołoujściowym odcinku. Pozostali członkowie zespołu z Uniwersytetu im. Łomonosowa badają długoterminowe i sezonowe zmiany wzorców przestrzennych stężeń osadów transportowanych jako zawiesiny. W konsekwencji nasze badania przyczynią się do zrozumienia wpływu zmiany klimatu na złożone systemy rzeczne Arktyki” – tłumaczył.
Czytaj również: Ekstremalnie wysokie temperatury na Syberii zaburzają ekosystem torfowisk
„Nowością w moich badania jest ustalenie metodami geofizycznymi, jak ta ogromna ilość osadu, która dociera z nieograniczonej hydrotechnicznie zlewni, wpływa na morfologię koryta i ładunek osadów, który dociera do Oceanu Arktycznego. Prowadzony przeze mnie monitoring na miejscu był krótkotrwały, ale pozwolił zebrać wyniki, które możemy porównać z innymi obszarami, gdzie prowadzone są tego typu badania. Są to jedyne w swoich rodzaju dane zebrane na tym słabo monitorowanym obszarze; mam nadzieje, że zainspirują kolejnych badaczy” – podsumował dr Habel.
PAP – Nauka w Polsce, Agnieszka Kliks-Pudlik
–
Zdjęcie tytułowe: Alfiya Safuanova/Shutterstock
