Таяние вечной мерзлоты и ее влияние на коренные общины Аляски

Таяние вечной мерзлоты и ее влияние на коренные общины Аляски

Вечная мерзлота — земля, которая остается замороженной в течение по крайней мере двух лет подряд — лежит примерно в 80 процентах суши Аляски. Этот замороженный фундамент сформировал экосистемы штата, гидрологию и модели поселений на протяжении тысячелетий. Для коренных народов Аляски вечная мерзлота — это не просто геологическая особенность; это физическая и культурная платформа, от которой зависит их традиционный образ жизни. Деревни, охотничьи угодья и священные места привязаны к этой стабильной замороженной земле. Тем не менее, по мере роста глобальной температуры, вечная мерзлота тает с угрожающей скоростью, вызывая экологические преобразования, которые фундаментально нарушают эти сообщества. Последствия варьируются от разрушающейся инфраструктуры и разрушенных береговых линий до скомпрометированных пищевых сетей и ускоренных циклов обратной связи с климатом. Понимание механики вечной мерзлоты и ее каскадных последствий для коренных жителей Аляски имеет решающее значение для разработки эффективных стратегий адаптации и для признания непропорционального бремени, которое изменение климата накладывает на тех, кто управлял этими землями в течение поколений.

Что такое вечная мерзлота и почему это важно?

Вечная мерзлота определяется температурой, а не содержанием льда. Она может состоять из пород, почвы или осадка, удерживаемых вместе льдом, который оставался замороженным в течение многих лет или столетий. На Аляске толщина вечной мерзлоты колеблется от нескольких метров до более 600 метров в северных регионах. Активный слой над вечной мерзлотой тает каждое лето и замерзает каждую зиму, но сама вечной мерзлота остается ниже 0°C. Эта замороженная земля действует как структурный краеугольный камень, поддерживая леса, тундру и построенную среду. Она также хранит огромное количество органического углерода - примерно 1400 гигатонн во всем мире, почти вдвое больше углерода, в настоящее время в атмосфере. Когда вечная мерзлота тает, этот органический материал становится доступным для микробного разложения, выделяя углекислый газ и метан, мощные парниковые газы, которые дополнительно усиливают планетарное потепление.

Ускоряющийся рост температуры на Аляске

За последние 60 лет на Аляске потепление происходило более чем в два раза быстрее, чем в среднем по миру. Зимние температуры в Арктике увеличились на целых 6°C в некоторых районах. Это потепление приводит к повсеместному ухудшению состояния вечной мерзлоты. Согласно Карте арктического отчета Национального управления океанических и атмосферных исследований 2023 года, температура земли на многих участках мониторинга вечной мерзлоты на Аляске достигла рекордных максимумов, а степень околоповерхностной вечной мерзлоты продолжает снижаться. Последствия этого далеко идущие: стабильный фундамент становится неустойчивым, а сам ландшафт начинает меняться.

Изменения окружающей среды от таяния вечной мерзлоты

Биофизические последствия таяния вечной мерзлоты драматичны и самоусиливаются. По мере таяния льда в вечной мерзлоте земля спадает, создавая неровную местность, трущобы и термокарстовые озера. Эти особенности изменяют структуру дренажа, ускоряют эрозию и дестабилизируют склоны. Прибрежные районы особенно уязвимы, потому что таяние вечной мерзлоты усугубляет последствия потери морского льда и более сильных штормовых нагонов.

Выброс парниковых газов

Возможно, наиболее значимым в глобальном масштабе следствием является освобождение углерода. Оттаивание вечной мерзлоты подвергает ранее замороженное органическое вещество микробной активности в заболоченных условиях, бедных кислородом, которые способствуют производству метана. Метан является парниковым газом более чем в 25 раз более мощным, чем углекислый газ за 100-летний период. Исследования, опубликованные в Изменение климата в природе , оценивают, что выбросы вечной мерзлоты могут добавить 0,13 до 0,27 ° C дополнительного потепления к 2100 году, если траектории выбросов остаются высокими. Эта петля обратной связи — потепление вызывает оттепель вызывает больше потепления — представляет собой серьезную неопределенность в климатических прогнозах. Для аляскинских коренных общин эта глобальная проблема проявляется локально как изменение сезонных сроков, измененные режимы пожара и изменение моделей дикой природы.

Ландшафтная нестабильность и эрозия

Физический обвал вечной мерзлоты непосредственно угрожает деревням, построенным на его поверхности. Когда богатая льдом вечная мерзлота оттаивает, земля может падать, создавая глубокие овраги и оползни. Во внутренней Аляске целые склоны уступили место, повреждая дороги и трубопроводы. Вдоль арктического побережья сочетание оттаивания вечной мерзлоты и уменьшающегося морского льда ускорило береговую эрозию до скорости, превышающей 15 метров в год в некоторых местах. Деревня Ньюток уже начала переселение из-за эрозии из реки Нинлик, процесс, вызванный непосредственно вечной мерзлотой оттепели и повышенной интенсивности шторма. Аналогично, сообщество Шишмарефа на острове Саричев быстро сократилось, вынудив сложные решения о переселении, которые выкорчевывают семьи и разрывают связи с предками.

Изменения в гидрологии и пожарных режимах

Оттаивание вечной мерзлоты изменяет поток воды беспрецедентным образом. По мере того, как замерзшая земля тает, вода, которая когда-то оставалась в ловушке, может истощаться, высыхая поверхностную растительность и увеличивая риск лесных пожаров. И наоборот, термокарстовые процессы могут создавать новые пруды и водно-болотные угодья, которые топят деревья и выделяют накопленный углерод. Сам по себе лесные пожары ускоряют оттаивание вечной мерзлоты, удаляя изоляционную растительность и потемнев поверхность, которая поглощает больше солнечной радиации. Огонь Sockeye 2015 года возле Уиллоу, Аляска, сгорел через вечной мерзлоту и вызвал оседание земли, которое сохранялось в течение многих лет. Коренные общины, которые зависят от традиционных источников пищи, таких как ягоды, лосось и лосось, находят эти ресурсы все более непредсказуемыми, поскольку ландшафт перестраивается.

Влияние на коренные общины

На Аляске проживает более 200 признанных на федеральном уровне племен, включая инупиат, юпик, атабаскан, алутиик и другие группы. Для этих общин последствия оттепели вечной мерзлоты не являются абстрактной экологической статистикой - они являются повседневными реалиями, которые угрожают домам, инфраструктуре, здоровью и культурной преемственности.

Ущерб инфраструктуре и перемещение населения

Здания, дороги, аэропорты, водопроводы и канализационные линии, а также резервуары для хранения топлива предназначены для стабильной вечной мерзлоты. По мере того, как земля нагревается и сдвигается, трещины фундаментов, пряжки стен и разрыв трубопроводов. По оценкам Консорциума здоровья коренных жителей Аляски, более 30 сельских общин Аляски сталкиваются с неизбежными угрозами от эрозии, наводнения или вечной мерзлоты, стоимость переселения потенциально превышает сотни миллионов долларов за деревню. В деревне Кивалина, расположенной на узком барьерном острове, размывание вечной мерзлоты в сочетании с уменьшением морского льда сделало остров все более непригодным для жизни. Сообщество около 400 человек сталкивается с потерей школы, клиники и целых домов. Перемещение является не просто логистической проблемой; оно несет глубокие культурные и эмоциональные затраты - разрыв связей с захоронениями, рыболовными участками и сезонными землями, которые определяют племенную идентичность.

Продовольственная безопасность и пропитание

Продовольственная охота, рыболовство и сбор остаются питательной и культурной основой большинства сельских коренных общин Аляски. Оттаивание вечной мерзлоты нарушает эти действия несколькими способами. Оттаивание приводит к падению и эрозии вдоль берегов рек, что может задушить популяции лосося и сместить их время миграции. Например, пробеги лосося китюка на реке Юкон резко сократились - не только из-за оттаивания вечной мерзлоты, но и более теплые воды и измененные режимы потока способствуют факторам. На пути миграции кайбу влияют стабильность местности и модели преследования насекомых, которые меняются. Ягодные участки и лекарственные растения теряются, когда образуются термокарстовые озера или когда меняются модели дренажа. В регионе, где купленная в магазине еда может стоить в три-четыре раза больше, чем в среднем по стране, надежный доступ к традиционным продуктам питания является вопросом как здоровья, так и суверенитета. Потеря ресурсов, необходимых для существования, заставляет общины больше полагаться на дорогие, часто менее питательные, импортные продукты питания, способствуя росту заболеваемости диабетом и сердечными заболеваниями

Культурная утрата и психическое здоровье

Оттаивание вечной мерзлоты разрушает не только физическую инфраструктуру, но и культурное наследие. Древние могилы, археологические памятники и традиционные тропы разрушаются, поскольку земля дестабилизируется. В деревне Инупиат Уткиавик (бывший Барроу) наблюдается береговая эрозия, обнажающая исторические захоронения, вынуждающая принимать сложные решения о репатриации и управлении. Потеря этих священных мест уменьшает ощутимую связь с предками и устными традициями. Кроме того, стресс от жизни в быстро меняющейся среде - наблюдение за тем, как родина буквально разваливается - берет психологическое воздействие. Исследования зафиксировали повышенные показатели тревоги, депрессии и злоупотребления психоактивными веществами в общинах, сталкивающихся с изменением климата. Термин «соластальгия» использовался для описания бедствия, вызванного изменением окружающей среды в домашнем ландшафте, чувство, которое особенно остро ощущается теми, чья идентичность глубоко переплетена с землей.

Влияние на здоровье воды и санитарии

Многие сельские деревни Аляски не имеют современных систем водоснабжения и канализации, опираясь вместо этого на медовые ведра и тянущуюся воду. Вечная мерзлота наносит ущерб существующей инфраструктуре и усложняет усилия по установке новых систем. Наземное перемещение может ломать трубы, которые были установлены над землей или в неглубоких траншеях. Замораживание и сезоны распада становятся менее предсказуемыми, увеличивая риск нехватки или переполнения зимней воды. Неадекватная санитария способствует высокому уровню респираторных инфекций, кожных инфекций и желудочно-кишечных заболеваний среди детей. Недостаток надежной чистой воды усугубляет эти проблемы и затрудняет базовую гигиену. Индийская служба здравоохранения и государственные учреждения работают над улучшением инфраструктуры, но ускоряющаяся оттепель делает инженерные решения более дорогими и менее долговечными.

Стратегии адаптации и вызовы

Несмотря на ограниченность ресурсов, многие коренные общины Аляски активно проводят стратегии адаптации. Эти усилия сочетают традиционные экологические знания с современными инженерными и политическими инструментами. Однако темпы изменения окружающей среды часто опережают способность реагировать, а финансирование остается постоянным узким местом.

Переезд и управляемый ретрит

Переселение является самой экстремальной и дорогостоящей мерой адаптации. Деревня Ньюток находится в середине многолетнего перехода на новый участок под названием Мертарвик, примерно в девяти милях, на более высокой земле с более стабильной вечной мерзлотой. Процесс был медленным и чреватым - требующим координации между десятками федеральных, государственных и племенных агентств, обеспечения финансирования для нового жилья, коммунальных услуг и школ, а также управления эмоциональными потерями при оставлении земель предков. Комиссия Денали и штат Аляска разработали основу для переселения общин, но она остается в значительной степени реактивной, а не упреждающей. Без проактивного финансирования и планирования больше общин столкнутся с теми же кризисными условиями, которые вынудили Ньюток, Шишмареф и Кивалину переехать.

Инженерные решения для инфраструктуры

Для защиты существующих зданий и дорог инженеры используют такие методы, как термосифоны — пассивные охлаждающие устройства, которые удаляют тепло из земли и поддерживают температуру вечной мерзлоты. Они успешно используются на Транс-Аляскинском трубопроводе, где вертикальные опорные элементы оснащены термосифонами и тепловыми трубами для предотвращения оттаивания посёлка. Для деревенского жилья глубокие сваи, вбитые в сплошную мерзлоту, могут обеспечить стабильные фундаменты, но они дороги и требуют специализированного оборудования. Также используются поднятые гравийные прокладки, слои изоляции и насыпи конвекции воздуха, но эффективность этих методов снижается, если вечная мерзлота оттаивает глубже, чем прогнозировалось. Стоимость модернизации или замены инфраструктуры в десятках деревень достигает миллиардов, что намного превышает текущие уровни финансирования.

Мониторинг на уровне общин и традиционные знания

Коренные общины не являются пассивными жертвами; они являются активными распорядителями своей окружающей среды. Многие деревни создали общинные программы мониторинга, в которых местные наблюдатели отслеживают погоду, ледовые условия, уровни рек и стабильность вечной мерзлоты. Эти наблюдения, основанные на поколениях традиционных знаний, часто предоставляют более мелкие и более своевременные данные, чем дистанционное зондирование или редкие метеорологические станции. Местная сеть наблюдателей за окружающей средой, координируемая Консорциумом здоровья коренных народов Аляски, связывает этих наблюдателей по всему штату и объединяет их данные с научными исследованиями. Это сотрудничество может улучшить предупреждения об опасности и информировать планирование адаптации. Например, наблюдения старейшин об изменении толщины льда и дат замораживания рек помогли предсказать наводнения и позволили деревням подготовиться.

Суверенитет и адаптация к продовольствию

Сообщества также адаптируют свою практику обеспечения пропитания. Некоторые из них диверсифицируют свой урожай, чтобы включить в него виды, которые становятся все более доступными, такие как бобр и лосей в северных регионах, где они были исторически редки. Другие инвестируют в общинные морозильники для безопасного хранения мяса и рыбы по мере изменения сроков сбора урожая. Усилия по восстановлению среды обитания лосося, такие как работа Межплеменной комиссии по рыбным промыслам реки Юкон, направлены на восстановление пробегов, которые сократились из-за изменения климата и вечной мерзлоты. Инициативы по суверенитету над продуктами питания коренных народов способствуют местному производству продуктов питания, включая теплицы и общинные сады, чтобы уменьшить зависимость от импортных продуктов питания. Эти усилия малы по сравнению с масштабом проблемы, но они представляют собой устойчивые, самоопределяемые ответы на быстро меняющуюся окружающую среду.

Политика и пробелы в финансировании

На федеральном уровне такие программы, как Программа устойчивости к изменению климата племен при Бюро по делам индейцев, предоставляют гранты для планирования адаптации, но их часто недостаточно для крупномасштабных инфраструктурных проектов. Национальный исследовательский совет отметил, что нынешняя модель финансирования фрагментирована по нескольким агентствам, требуя от общин подачи заявок на десятки отдельных грантов с различными требованиями. Необходим более скоординированный, долгосрочный подход. Инициатива администрации Байдена Justice40, которая направлена на то, чтобы направить 40 процентов преимуществ климата и чистой энергии в обездоленные общины, может быть механизмом для нацеливания ресурсов на деревни коренных жителей Аляски, но реализация остается неравномерной. Кроме того, политика на уровне штатов часто придает приоритет городской инфраструктуре над отдаленными общинами, оставляя сельские деревни Аляски недофинансированными и упущенными.

Более широкий глобальный контекст

Оттаивание вечной мерзлоты на Аляске является частью панарктического явления. Межправительственная группа экспертов по изменению климата оценила, что оттепель вечной мерзлоты практически наверняка продолжится даже при сценариях умеренных выбросов. Коренные общины Аляски являются одними из первых и наиболее остро затронутых, но последствия распространяются на глобальные климатические системы, повышение уровня моря и биоразнообразие. Углерод, выделяемый из вечной мерзлоты, увеличивает парниковый эффект, ускоряя потепление для всех. В этом смысле то, что происходит на Аляске, не остается на Аляске - это влияет на всю планету. Поддержка этих сообществ в их адаптационных усилиях является не только моральным императивом, но и стратегическим для понимания и смягчения более широких последствий изменения климата.

Кроме того, знания, которыми обладают коренные народы Аляски, накопленные за тысячи лет жизни с вечной мерзлотой, предлагают идеи, которые ценны для науки и политики. Традиционные экологические знания включают подробное понимание динамики ландшафта, погодных условий и экологических отношений, которые могут дополнять западную науку. Интеграция этих систем знаний имеет важное значение для разработки стратегий адаптации, которые являются эффективными и культурно подходящими. Как подчеркнула Национальная академия наук, совместные подходы, которые уважают суверенитет коренных народов и включают голоса сообщества, приводят к более надежным и устойчивым результатам.

Заключение

Оттаивание вечной мерзлоты на Аляске меняет окружающую среду в темпе, который бросает вызов способности как природных, так и человеческих систем адаптироваться. Для коренных общин изменения не являются постепенными или отдаленными - они являются непосредственными и экзистенциальными. Дома шатаются, береговые линии разрушаются, а растения и животные, которые поддерживали жизнь на протяжении поколений, становятся непредсказуемыми. Глобальная климатическая система изменяется благодаря той же самой оттаивающей почве, создавая петлю обратной связи, которая требует срочных действий в нескольких масштабах. В то время как сообщества демонстрируют замечательную устойчивость посредством традиционных знаний, мониторинга сообщества и инновационных проектов адаптации, масштаб проблемы требует гораздо больших инвестиций в инфраструктуру, планирование переселения и смягчение последствий изменения климата. Судьба коренных общин Аляски неотделима от судьбы вечной мерзлоты под их ногами, и, в свою очередь, судьба глобального климата. Понимание и поддержка их борьбы заключается не только в сохранении образа жизни - речь идет о том, чтобы научиться жить на изменяющейся планете.

Дополнительное чтение наблюдений вечной мерзлоты от NOAA Climate.gov