av Alix Morris, Earthwatch Institute
Earthwatch-forskare letar efter bevis på klimatförändringar på en av de mest extraordinära platserna på planeten.
Välkommen till Churchill, Manitoba
I den södra kanten av Arktis, i Kanadas lågland i Hudson Bay, ligger Churchill, Manitoba – en liten stad som ligger vid sammanflödet av tundra, skog, sötvatten och marina ekosystem. Churchill är kanske mest känd för de cirka 1 000 isbjörnar som vandrar till regionen varje år, vilket har gett den smeknamnet ”världens isbjörns huvudstad”. Dessa massiva rovdjur samlas när de väntar på att havsisen ska frysa längs Hudsonbuktens stränder innan de börjar sin jakt på sälar.
Under sommarmånaderna kommer tusentals vandrande belugahvalar in i bukten, strax efter häckningssäsongen. De stannar i flodmynningarna och längs kusten hela sommaren för att livnära sig på lodda och föda sina ungar innan de vandrar tillbaka ut i Hudsonsundet och Nordatlanten. Churchill är också ett paradis för fågelälskare – mer än 250 fågelarter häckar eller flyger igenom under sina årliga flyttningar.
För människor är dock den lilla staden Churchill inget för den svaga människan. Under vintermånaderna kan vindkylan sjunka till -50 grader Fahrenheit. Kylan är så hård att den hotar att försegla ögonfransarna och frysa fast utsatt hud. Den kan förvandla vatten till is innan det hälls ut.
Varför skulle någon bo i ett så hårt, oförsonligt klimat? För doktorerna LeeAnn Fishback och Steve Mamet är frågan – varför inte?
Arktisk feber
LeeAnn Fishback, ledande forskare på Earthwatch-expeditionen Climate Change at the Arctic’s Edge, växte upp på en mjölkgård i södra Ontario. Till skillnad från de flesta barn i hennes ålder som längtade efter sommarmånaderna såg LeeAnn fram emot vintern. Några av hennes tidigaste minnen som barn var att hon sprang efter sin Newfoundland-hund när den sprang genom snön och stakade ut en väg för henne att följa. Hennes föräldrar, som hade mer tid att tillbringa med sina barn under vintermånaderna, lärde henne att åka skridskor och rodel. Hon började snabbt älska vintern och kylan.
År senare sökte LeeAnn, som nu är vetenskaplig samordnare vid Churchill Northern Studies Centre, efter möjligheter att resa ännu längre norrut. När möjligheten att tillbringa en sommar i Kanadas högarktiska område dök hon upp och hoppade på den.
Under sitt andra år av fältarbete, 1993, upplevde LeeAnn ett av de varmaste åren i högarktis. Hon och hennes forskargrupp slog läger på glaciären där de skulle tillbringa sommaren med att studera snö- och issmältning.
På en glaciär finns det vanligtvis en ”ackumulationszon” på högre höjder där snön byggs upp och inte smälter. Den varmare ”ablationszonen” finns på lägre höjder – det är där som smältningen sker. LeeAnn och hennes team hade slagit upp sitt läger i ackumulationszonen och förväntade sig att de skulle kunna leva i snön hela sommaren. Men i början av juli blev det uppenbart att hela glaciären höll på att förvandlas till en ablationszon. Det smälte överallt, och de kunde inte göra något för att förhindra det.
”Det var då klimatförändringarna verkligen slog igenom för mig – när jag bodde på en bit is som smälte bort, och det borde den inte ha gjort”. – Dr LeeAnn Fishback
Vad som händer i Arktis stannar inte i Arktis
De arktiska och subarktiska regionerna är avgörande för att förstå effekterna av klimatförändringen. Men varför är dessa regioner så viktiga? Delvis beror det på att klimatförändringarna förstärks vid polerna, och dessa regioner värms upp snabbare än på andra håll på planeten.
Dr Bill Moomaw, ordförande för Earthwatchs vetenskapliga kommitté och professor emeritus i internationell miljöpolitik vid Tufts University, förklarar att förändringen sker snabbare i Arktis, så den är lättare att följa och övervaka.
”När isen och snön smälter ersätts en yta som reflekterar 90 % av solljuset med en yta som absorberar 90 % av solljuset. Eftersom Arktis skiftar mest dramatiskt från en reflekterande kropp till en absorberande kropp, värms den upp snabbare än resten av jorden. Och det förändrar dynamiken i vädret över hela jorden.” – Dr Bill Moomaw
Churchill ligger vid den arktiska trädgränsen och är extremt känslig för små miljöförändringar som har en enorm inverkan på ekosystemen. Uppvärmande temperaturer har lett till krympande områden av polär havsis, sötvattensvåtmarker som torkar ut och mindre omfattande snötäcke på vintern som smälter tidigare.
Ett forskningsområde som forskarna har studerat är effekten av de uppvärmda temperaturerna på permafrosten – ett fruset lager av jord som börjar inom en meter från ytan. Permafrost, som täcker 24 procent av landmassan på norra halvklotet, består av döda växtdelar som innehåller praktiskt taget allt kol som enskilda växter lagrat under sitt liv. Vissa av dessa avlagringar är mer än 40 000 år gamla. När permafrosten börjar tina frigörs kol i form av koldioxid och metan – två av de farligaste växthusgaserna.
I Churchill har LeeAnn och Steve fokuserat sin forskning på de biologiska bevisen för uppvärmningen, särskilt våtmarkernas dynamik och en förskjutning av trädgränsen.
Oblandade våtmarker utgör cirka 40 procent av tundralandskapet i regionen. Varmare temperaturer leder till ökad avdunstning, vilket kan förändra dessa ekosystem som är känsliga för uttorkning under sommaren. Detta kan ha en negativ inverkan på vissa arter som är beroende av våtmarkerna för fortplantning eller föda.
Värmare temperaturer innebär också att trädgränsen kan komma att stiga. När man rör sig norrut mot polerna sjunker temperaturen. Den punkt där det blir för kallt för träd att växa kallas för trädgränsen. När temperaturen värms upp avancerar träden in på tundran. Trädens rörelse förändrar hela ekosystemet – allt från insekter till små däggdjur och rovdjur – lämlar, polarrävar och snöugglor.
En framryckning av trädgränsen kan också leda till ytterligare uppvärmning (mörka träd absorberar mer solljus) och utsläpp av ytterligare växthusgaser (fler träd innebär mer vattenånga i luften). I Churchill växer idag öar av träd fram i ett hav av tundra – öar som forskarna tror kan fungera som en kärna för ytterligare utvidgning av trädgränsen i framtiden.
I detta subarktiska klimat arbetar LeeAnn och Steve tillsammans med frivilliga och studenter från Earthwatch för att studera dessa viktiga forskningsområden. De bevis som samlas in i Churchill ger forskarna en första indikation på klimatförändringar och ger viktiga ledtrådar om vad framtiden kan ha i beredskap för miljön. Det är en kanariefågel i kolgruvan – en första varning för en storskalig utmaning.
The ”So What?” Faktorn
LeeAnn och Steve skulle gärna säga att deras forskning direkt påverkar politiska beslut. Men det är inte riktigt så enkelt. Klimatförändringarna är ett politiskt och ekonomiskt minfält, och politiska beslut baseras på mer än bara vetenskap.
Samtidigt som forskningen från Churchillprojektet ofta används för politiska bedömningar, resulterar den inte alltid i direkta eller omedelbara åtgärder. Tidslinjen från dataanalys till faktisk politisk förändring kan ta år, om inte decennier.
Så vad driver dessa forskare under tiden?
Steve anser att fältforskning är avgörande för att förstå effekterna av klimatförändringarna. Mycket av det vi vet om klimatförändringar bygger på sofistikerade datormodeller – modeller som gör antaganden där det inte finns några data. För Steve är fältdata avgörande.
”Vi är faktiskt där ute, vi är på marken, vi observerar alla förändringar som sker och vi samlar in data om dem… Modellerna är mycket viktiga, men fältdata finns där för att se till att vi är på rätt spår”. – Steve Mamet
För LeeAnn är ett otroligt viktigt bidrag de kan göra att utbilda frivilliga från Earthwatch. Som forskare och utbildare strävar LeeAnn och Steve efter att nå ut till så många människor som möjligt – att ge dem möjlighet att ställa frågor för att bättre förstå klimatförändringarna. Dessa volontärer kan sedan återvända hem och informera sina egna samhällen på ett bättre sätt. Genom utbildning och medvetenhet tror hon att de kan ha en påtaglig inverkan.
I Churchill har frivilliga gjort det möjligt för forskare att måla upp en av de tydligaste bilderna av klimatförändringarna i Arktis, så att vi bättre kan förstå de förändringar som så småningom kommer att äga rum på vår egen bakgård. Det är ett bevis på kraften i att koppla samman medborgarna med vetenskapen.
”Vi vill inte att ni bara ska tro på klimatförändringarna. vi vill att ni ska förstå dem.” – Dr. Steve Mamet
Earthwatch Institute är en ideell organisation som arbetar för att koppla samman medborgare och forskare för att bedriva naturvårdsforskning över hela världen.