Zmrzlá arktická půda v následujících dekádách uvolní do atmosféry obrovské množství skleníkových plynů, a to v souvislosti s pokračujícím táním. Navzdory obavám, že se tento jev stane motorem budoucího globálního oteplování, tak rozsah a rychlost tohoto klimatického procesu zůstává nejistá. Aby bylo možné překlenout existující mezeru v našich znalostech, tak vědci financovaní ESA vytvořili a publikovali novou databázi týkající se permafrostu. Jde o záznam pokrývající díky datům z družic dosud nejdelší období.
Permafrost pokrývá na severní polokouli 18 miliónů kilometrů čtverečních. Podle zprávy Mezivládního panelu pro změnu klimatu týkající se oceánů a kryosféry se už od osmdesátých let minulého století otepluje. Celkové množství takto uvolněného uhlíku by při zachování současného růstu překonalo emise všech zemí Evropské unie – a tento uhlík „navíc“ v atmosféře zřejmě urychlí samotnou klimatickou změnu.
Nové záznamy odvozené z 21 let družicových pozorování zaznamenávají roční změny v permafrostu na severní polokouli mezi lety 1997 až 2018. Jde o nejdelší v současné době dostupnou datovou řadu týkající se permafrostu. Dosavadní nejdelší sadu překonává o sedm let.
Dlouhodobé z družicových pozorování odvozené záznamy, jako je tento, jsou klíčovým nástrojem k vylepšení globálních klimatických modelů a zvýšení jistoty v předpovědích budoucích emisí i změn.
Permafrost není možné pozorovat z vesmíru přímo. Namísto toho výzkumný tým vedený Dr. Annettem Bartschem z B.geos propojil globální družicové datové produkty týkající se povrchové teploty a pozemského pokryvu s pozorováními přímo na místě a klimatickými analýzami ERA5. Tak mohl vytvořit obraz o pozemních podmínkách týkajících se permafrostu.
Vytvořená datová sada s rozlišením jednoho kilometru poskytuje informace o teplotách v hloubce 1 m, 2 m, 5 m, 10 m a v „aktivní vrstvě“ (jde o hloubku, do níž se permaforst v létě rozpustí, aby na podzim zase mohl zmrznout). Tým také odvozuje a poskytuje data o rozsahu permafrostu, což je standardní parametr používaný pro širokou paletu spojených aplikací.
I když v současné době nedosahuje třicetiletého minima požadovaného pro identifikaci klimatického signálu, tak 21leté záznamy ukazují zajímavé trendy. Dr. Bartsch poukazuje na narůstající teplotu povrchu a její větší výkyvy v pobřežních oblastech ve vysokých arktických zeměpisných šířkách.
„Průměrné teploty povrchu rostou tempem jednoho stupně Celsia za dekádu,“ vysvětluje Dr. Bartsch. „Větší nárůst teploty můžeme pozorovat kolem pobřeží východního Ruska a severozápadní Kanady u pobřeží Beaufortova moře. Právě tady patří tempo pobřežní eroze k největším na světě a je částečně urychlováno právě táním permafrostu.“
Nezvykle teplé léto 2020 v severním Rusku vedlo k tomu, že se jindy trvale zmrzlý zemský povrch stal velmi nestabilní. To mělo zásadní vliv na velkém úniku ropy v zařízení nedaleko města Norilsk. Incident hrozil znečištěním Severního ledového oceánu a upozornil na některé z důsledků měnícího se permafrostu.
„Ač pozemní teploty zůstaly blízké nule, lze v datech vysledovat probíhající pomalé sezónní tání ledu a prohlubování aktivní vrstvy,“ vysvětluje Profesor Westermann z University of Oslo, který vyvinul schéma družicového vyhledávání.
Datová sada v kvalitě potřebné pro realizaci výzkumu je volně dostupná na portálu iniciativy ESA CCI (Climate Change Initiative) společně se sadou dalších globálních sad družicových dat pro ECV (Essential Climate Variables).
Projektový tým pak do budoucna pracuje na integraci rozsahu sněhové pokrývky do svého modelu, aby doplnil nebo nahradil namodelovaná sněhová data. Chce tak vyvinout arktické mapy zemského pokryvu, které budou lépe vypovídat o teplotách půdy a povrchu.
Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).
