ผืนดินเพอร์มาฟรอสต์ของโลกกักเก็บคาร์บอนไว้มากมาย จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อมันละลาย?
เช่นเดียวกับแมลงปอยักษ์ ชอปเปอร์จะร่อนเหนือพื้นที่ราบที่เป็นลูกคลื่นของทุ่งทุนดรา จากนั้นแตะลงที่ทะเลสาบวูลเวอรีน หนึ่งในฝูงกาต้มน้ำใกล้กับสถานี Toolik Field บนทางลาดเหนือของอลาสกา ก่อนที่ใบพัดจะหยุดหมุน Rose Cory นักธรณีวิทยาทางน้ำจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนใน Ann Arbor เหวี่ยงลงสู่พื้นอย่างสง่างามและลากเส้นตรงไปยังจุดที่ก้อนน้ำแข็งใต้ดินเริ่มละลายเมื่อ 4 ปีที่แล้ว ทำให้เกิดความสูงชัน ,ตลิ่งลาดลงน้ำ. ทะเลสาบสะท้อนกลับเป็นเงามืดของเมฆที่หมุนวนด้านบน พื้นผิวของมันไหวไปตามแรงลม
Cory นำฉันมาที่นี่เพราะการตกต่ำทำให้เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของสิ่งที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ตามปกติที่เธอศึกษา เกล็ดช็อกโกแลตที่ชุ่มไปด้วยน้ำละลายนั้นเต็มไปด้วยเศษเล็กเศษน้อยของสิ่งมีชีวิตที่ครั้งหนึ่งเคยสัมผัสด้วยตาเปล่าซึ่งไม่ได้สัมผัสกับแสงแดด อากาศ หรือน้ำไหลมานานหลายศตวรรษ หรืออาจจะเป็นพันปี ลึกลงไปนั้นยังมีซากพืชและซากสัตว์ที่อาจมีอายุหลายหมื่นปี ย้อนกลับไปในสมัยไพลสโตซีน เมื่อควายไบซันบริภาษและแมมมอธขนปุยเดินเตร็ดเตร่ในพื้นที่ที่ไม่มีต้นไม้ซึ่งทอดยาวจากที่นี่ข้ามสะพาน Bering Land Bridge ไปจนถึงไซบีเรีย
ชั่วขณะหนึ่งที่เรายืนอยู่ตรงนั้น จ้องมองลงไปที่แผลดิบ บางครั้ง Cory เงยหน้าขึ้นเพื่อสแกนแนวชายฝั่งเพื่อหาผู้มาเยือนที่มีขนยาว แม้ว่าเราจะอยู่ใกล้กับสถานีภาคสนาม แต่เราอยู่ในป่า ไม่มีถนนหรือทางเดินหรือที่กำบัง อันที่จริง เป็นเวลาหลายปีที่ทะเลสาบแห่งนี้เป็นที่รู้จักในหมู่นักวิจัยเพียงจำนวนหนึ่งเท่านั้น มันได้รับชื่อเล่นในปี 2556 เมื่อนักวิจัยรุ่นเยาว์สามคนลากเครื่องมือของพวกเขาข้ามประเทศเกือบแปดกิโลเมตรเพื่อวัดการตกต่ำที่เพิ่งค้นพบและเห็นวูลเวอรีนวนเวียนอยู่ในกวางคาริบูที่บาดเจ็บ
Wolverine Lake โอบล้อมด้วย cloudberry ต้นเบิร์ชแคระ และวิลโลว์ ทอดตัวอยู่ใต้เงาของเทือกเขา Brooks ที่มีหิมะเป็นริ้ว ห่างออกไปประมาณครึ่งกิโลเมตรเล็กน้อย มันก่อตัวขึ้นระหว่างการล่าถอยของก้อนน้ำแข็งขนาดยักษ์ที่เมื่อ 60,000 ปีที่แล้ว เคลื่อนตัวจากฐานที่มั่นของมันในภูเขาสูงตระหง่านเหล่านั้นจนเต็มหุบเขาของแม่น้ำสะกะวานีร์กตก ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า “the Sag” ซึ่งตอนนี้น้ำไหลออกของทะเลสาบได้ระบายออกแล้ว แนวชายฝั่งที่ผิดปกติยังคงติดตามรูปร่างของเศษน้ำแข็งที่หมักหมมซึ่งหล่อหลอมแอ่งคล้ายชาม น้ำแข็งที่ฝังตัวซึ่งก่อให้เกิดการตกต่ำเป็นอีกสิ่งหนึ่งของโลกที่หายสาบสูญไปนานนี้ เช่นเดียวกับหินบนธารน้ำแข็งและเศษซากอินทรีย์ที่ไหลลงสู่น้ำ
สำหรับคนเช่น Cory ที่รู้วิธีแยกวิเคราะห์ การลดลงนี้เป็นที่มาของความประหลาดใจ มันนำเสนอพอร์ทัลที่เย้ายวนไปสู่โลกที่ซ่อนเร้นของเพอร์มาฟรอสต์ ซึ่งเป็นแถบกว้างของดินที่เยือกแข็งตลอดเวลาซึ่งอยู่ใต้บริเวณรอบขั้วซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าสองเท่าของทวีปอเมริกา ขณะนี้ภูมิภาคนี้ร้อนขึ้นเป็นสองเท่าของอัตราเฉลี่ยทั่วโลก โดยมีนัยยะสำคัญต่อความเสถียรของเพอร์มาฟรอสต์และทั้งหมดที่มีอยู่ ทั้งสิ่งเล็กและใหญ่พร้อมที่จะโผล่ออกมาจากโดเมนเจลิดนี้ ตั้งแต่แบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในดินทั่วไป ไปจนถึงซากสัตว์ขนาดใหญ่ในยุคน้ำแข็งที่แทบไม่บุบสลาย อย่างไรก็ตาม สิ่งที่สำคัญที่สุดคือคาร์บอนที่สะสมอยู่ในชั้นน้ำแข็งของใบไม้ ลำต้น และรากที่อยู่ใต้ฝ่าเท้าของเรา
“คิดถึงถ้วยชา” Cory แนะนำ สารอินทรีย์ที่อุดมด้วยคาร์บอนซึ่งไหลลงสู่ทะเลสาบมีขนาดเล็กเกินกว่าที่จะเอาตัวกรองออกได้ แต่มีปริมาณมากพอที่จะแต่งแต้มสีสันและรสชาติได้ ตัวอย่างน้ำที่เก็บจากทะเลสาบ ลำธาร และแม่น้ำที่นี่บ่งชี้ว่าเบียร์ที่ไหลซึมออกมาจากเพอร์มาฟรอสต์ที่เพิ่งเปิดใหม่นั้นแตกต่างอย่างมากจากชันที่มาจากชั้นดินตื้นๆ ที่ละลายและแข็งตัวตามวัฏจักรตามธรรมชาติของฤดูกาล
ในตอนแรก สิ่งนี้อาจดูเหมือนเป็นเรื่องลึกลับเล็กน้อยสำหรับการแลกเปลี่ยนเรื่องเล็กน้อยในห้องอาหาร Toolik ลายเซ็นโปรตีนของเพอร์มาฟรอสต์ที่ชาญฉลาดเป็นหนึ่งในกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงของภูมิประเทศอันกว้างใหญ่นี้อาจหมายถึงอะไร ไม่ใช่แค่สำหรับอาร์กติก แต่สำหรับโลกทั้งใบ การวิจัยที่ Cory ดำเนินการในระดับโมเลกุลที่พิถีพิถันเป็นเพียงส่วนหนึ่งของงานขนาดใหญ่ที่มีเป้าหมายเพื่อตอบคำถามที่มีความสำคัญมากขึ้น ทั่วโลก ดินที่เย็นจัดของฟาร์นอร์ธกักเก็บคาร์บอนเกือบสองเท่าของปริมาณคาร์บอนที่หมุนเวียนอยู่ในชั้นบรรยากาศในรูปของคาร์บอนไดออกไซด์ที่เก็บกักความร้อน ซึ่งเพียงพอที่จะขับเคลื่อนระบบภูมิอากาศไปสู่ดินแดนที่โลกไม่เคยมีประสบการณ์มานานหลายล้านปี
แต่คาร์บอนเดินทางบนทางหลวงที่มองไม่เห็นซึ่งมีทางขึ้นและลงหลายทาง บางทางก็นำไปสู่ชั้นบรรยากาศ บางทางก็อยู่ห่างออกไป การค้นหาสิ่งนี้ทำให้เกิดชุดการคำนวณที่ซับซ้อนอย่างมาก นักวิทยาศาสตร์อย่าง Cory จะต้องเข้าใจกระบวนการทางชีววิทยาและเคมีที่ควบคุมเส้นทางที่คาร์บอนใช้ผ่านดินและน้ำผิวดินเสียก่อน เพื่อที่จะเชื่อมโยงตัวเลขเหล่านี้เข้าด้วยกัน เมื่ออดีตที่เก็บรักษาไว้ละลายและเริ่มสลายตัว Cory สงสัยว่าคาร์บอนจำนวนเท่าไรที่จะจบลงในชั้นบรรยากาศ? และรวดเร็วแค่ไหน?
เพื่อชมชั้นดินเยือกแข็งจากเบื้องล่าง ฉันได้ไปเที่ยวที่ “อุโมงค์ชั้นดินเพอร์มาฟรอสต์” ที่เจาะเข้าไปในไหล่เขานอกเมืองแฟร์แบงค์ รัฐอะแลสกา โดยห้องปฏิบัติการวิจัยและวิศวกรรมเขตหนาวของกองวิศวกรกองทัพสหรัฐ เก็บไว้ที่อุณหภูมิ -4 °C เย็น มีกลิ่นที่ชวนให้นึกถึงสิ่งสกปรกในสวน ฉันเห็นกระดูกของแมมมอธ เขากระทิง และรากและใบของหญ้าเสดจ์ที่เติบโตที่นี่เมื่อกว่า 30,000 ปีที่แล้ว ฉันยังเห็นก้อนหินและก้อนกรวดและก้อนน้ำแข็งสีเข้มระยิบระยับในแสงประดิษฐ์
คอมโพสิตที่แข็งและต่างกันนี้เป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาเศรษฐกิจทั้งในอาร์กติกและย่อยในอาร์กติกมาช้านาน นักขุดทองที่แห่กันไปที่ยูคอนในอลาสก้าและแคนาดาโดยหวังว่าจะได้โชคลาภในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 20 ต้องใช้ไฟฟืน น้ำร้อน และไอน้ำเพื่อละลายกรวดที่มีทองคำ “ทนต่อการขุดได้พอๆ กับคอนกรีตเสริมเหล็กก้อนหนึ่ง” ผู้จัดการทั่วไปของบริษัททำเหมืองแห่งหนึ่งบ่น แม้ว่าความยากลำบากไม่ได้ทำให้บริษัทเลิกซื้อและดำเนินการตามคำกล่าวอ้างของ placer จำนวนหนึ่ง
