È una giornata di sole ad agosto, e sto salendo in elicottero con due scienziati terrestri sopra il delta del fiume Mackenzie, in Canada. Mentre ci spostiamo di parecchie miglia verso nord, più vicino all'Oceano Artico, scruto fuori dalla finestra, cercando di intravedere il maestoso muskox, gli orsi grizzly o altri animali che si stabiliscono tra le distese foreste canadesi degli spinosi alberi del dottor Seussian.
I mammiferi carismatici, tuttavia, non sono ciò per cui siamo qui. Il geochimico Geoff Wheat e il suo tecnico Trevor Fournier dell'Università dell'Alaska Fairbanks sono alla ricerca di qualcosa di molto più sottile nel paesaggio sorprendentemente lussureggiante sottostante: "Bolle", dice Wheat, indicando uno dei letteralmente migliaia di laghi sotto di noi. "Questo è il lago che stiamo andando."
Certo, potrebbero non essere così eccitanti come i grizzlies. Ma queste bolle sono piene di metano e Wheat e Fournier sono qui come membri di una più ampia collaborazione internazionale che cerca di misurare la quantità di questo potente gas serra che fuoriesce dai laghi. Questo è il quarto viaggio di Wheat nella regione dal 2014, dove studia tracce di metalli nell'acqua del lago e sedimenti in grado di fornire informazioni sull'accumulo di metano. Per il resto dell'anno, la coppia lavora principalmente insieme su progetti di acque profonde.
Capire quanto metano sta lasciando i laghi è cruciale. Sebbene meno diffuso nell'atmosfera rispetto all'anidride carbonica, il metano è circa 30 volte più potente di un gas che intrappola il calore e ha già rappresentato circa un sesto del recente riscaldamento climatico secondo la NASA. Inoltre, per ogni grado in cui la temperatura della Terra aumenta, il metano che penetra nell'atmosfera dai microrganismi nei laghi e nelle zone umide dovrebbe aumentare, peggiorando così il problema generale.
Nell'Artico canadese, questo gas si accumula nei laghi ogni inverno sotto uno spesso coperchio di ghiaccio. Vieni primavera, quel coperchio si scioglie e il metano fuoriesce nell'aria sopra. Moltiplica questo effetto sugli incredibili 55.000 laghi all'interno di questo enorme delta - uno dei più grandi dell'Artico - e il peso del gas serra che gorgoglia ogni anno potrebbe aumentare fino a 10 teragrammi.
Per riferimento, questo è il peso di oltre 1 milione di elefanti.
"Sarebbe una parte molto significativa del flusso globale di metano nell'atmosfera proveniente da questo unico delta", afferma Beth Orcutt, un oceanografo presso il Bigelow Laboratory for Ocean Sciences a East Boothbay, nel Maine e uno dei collaboratori di Wheat.
Orcutt dice "lo farebbe", perché lei e il suo team pensano che i modelli climatici possano seriamente sottovalutare il ruolo che il metano in questo delta gioca nel riscaldamento globale del clima. Di conseguenza, vedono che il loro lavoro ha una seria urgenza. Eppure, anche se il riscaldamento in questa regione accelera - con il dilagare delle strade e le comunità che si arrampicano per proteggere i loro edifici sul terreno di disgelo - i finanziamenti federali per la ricerca sul clima sono diventati più difficili da ottenere.
Per sostenere il loro progetto, il team sta adottando un approccio unicamente collaborativo che include ricercatori statunitensi e canadesi in geologia, microbiologia, limnologia (lo studio dei laghi) e oceanografia. Tutti questi ricercatori sono in stretto collegamento con le comunità native dei Territori del Nord-Ovest canadese. "Penso che sia insolito che uno scienziato di acque profonde sia coinvolto nei laghi artici", afferma Lance Lesack, membro del team e limnologo della Simon Fraser University della British Columbia, riferendosi a Orcutt e Wheat. "Ma collaborare ha molto senso per rispondere a domande a cui non siamo stati in grado di rispondere in nessun altro modo."
Unire le forze in questo modo sfrutta fondi, conoscenze ed esperienza, aggiunge Lesack. In effetti, molti ricercatori affermano che tali collaborazioni creative possono essere il modo più promettente per avanzare mentre gli scienziati del clima lottano per continuare a lavorare in uno degli ambienti in più rapida evoluzione al mondo. Il che è positivo, perché con la riduzione dei fondi federali, questi ricercatori e comunità potrebbero non avere altra scelta che riunirsi.
Trevor Fournier raccoglie un campione d'acqua in un lago su cui abbiamo effettuato l'elicottero nel delta del fiume Mackenzie. (Laura Poppick) ...
Mentre voliamo in Inuvik, una remota città di 3.000 persone e la base di partenza della squadra, sono colpito dall'odore bruciante degli incendi boschivi che arrivano da lontano. Il caldo pomeridiano raggiunge quasi 80 gradi Fahrenheit, che non si raffredderà molto alla luce solare di 24 ore che caratterizza l'estate artica. Ma parla con la gente del posto e dicono che tali ondate di calore sono diventate più comuni negli ultimi anni.
Albert Elias, un anziano che è Inuvialuit, o Inuit del Canada occidentale, è cresciuto a caccia sulla terra. Dice che i tempi delle stagioni di caccia sono cambiati radicalmente nella sua vita, con la caccia ai caribù primaverili che inizia un mese prima rispetto al passato, e la pesca sul ghiaccio autunnale inizia un mese dopo. Anche andare e venire dai terreni di caccia è diventato più pericoloso.
“C'è molta erosione sulla costa e sul delta e in tutto il luogo. È davvero brutto ", dice Elias.
Scienziati come Lesack stanno iniziando a contattare nativi non scienziati come Elias che vivono nella regione tutto l'anno, hanno già sentito gli effetti del riscaldamento e hanno la loro intima conoscenza della terra che aiuterà a legare i pezzi del puzzle del riscaldamento insieme.
Lesack studia i laghi della regione ogni anno dal 1989. Questi laghi hanno dimensioni che vanno da più grandi di un campo da calcio alle dimensioni di mezzo campo da tennis e curve in forme simili a strani organi del corpo. Il paesaggio straordinariamente marcato è unico nell'Artico e ha creato un hotspot biologico per migliaia di uccelli costieri migratori nidificanti, caribù, salmerino alpino e altri animali.
Lesack ha scoperto che anche i tempi della rottura del ghiaccio sul fiume Mackenzie e sui laghi circostanti sono diventati precedenti da quando ha iniziato a studiare la regione. I numerosi laghi si formano a causa del cosiddetto inceppamento del ghiaccio sul fiume che si verifica ogni primavera. In questo processo, il ghiaccio si rompe dal sud più caldo al nord - nella stessa direzione in cui scorre il fiume - creando una diga che si accumula a valle.
Questo fa sì che un'ondata di ghiaccio si stacchi progressivamente verso l'Oceano Artico, dice Lesack. "Quando ciò accade, l'acqua torna dietro il ghiaccio e si sposta in tutti questi canali", dove scorre nei laghi, aggiunge.
Orcutt e Wheat hanno collaborato con Lesack per studiare questa regione negli ultimi anni, portando con sé un dispositivo di campionamento dell'acqua innovativo ma semplice chiamato OsmoSampler che usano per i loro studi indipendenti in acque profonde. Capace di raccogliere campioni d'acqua continui per mesi o anni senza una fonte di alimentazione, questo dispositivo è costituito da una bobina di tubi stretti di circa 1 millimetro di diametro collegata a una cosiddetta pompa osmotica. La pompa, legata con la cerniera con la bobina in una cassa di plastica per il latte, contiene camere di acqua dolce e salata separate da una membrana.
Inventato dal ricercatore Hans Jannasch presso il Monterey Bay Aquarium Research Institute negli anni '90, i principali vantaggi di OsmoSampler sono la sua semplicità e la capacità di raccogliere campioni d'acqua continui senza alimentazione. Ogni giorno, l'acqua dolce scorre verso l'alto nella camera di acqua salata attraverso l'osmosi, trascinando passivamente l'acqua dall'ambiente attraverso l'altra estremità del tubo stretto.
"In queste aree remote, sarebbe totalmente impraticabile per qualcuno uscire una volta alla settimana per fare questo tipo di lavoro", afferma Orcutt. "Quindi questo è il vantaggio di ciò che stiamo cercando di fare."
I laghi nel delta del fiume Mackenzie occupano collettivamente il 50 percento dell'area terrestre all'interno del delta. (Laura Poppick) ...
Per diversi giorni nel mese di agosto, mi sono unito al team sia per la raccolta che per la distribuzione di questi campionatori sui laghi vicino a Inuvik e altri nel delta esterno, accessibili solo in elicottero.
La distribuzione è piacevolmente semplice. Un membro del team esegue una lettura GPS e una misurazione della profondità dell'acqua in modo che possano trovarla tra anni e siamo sulla buona strada. Anche il recupero di un OsmoSampler distribuito l'anno scorso è piuttosto semplice. Seguiamo un punto GPS dove dovrebbe essere e pesciamo in giro con un'asta di metallo fino a colpire la sensazione familiare di una cassa di latte. Quando tutto procede senza intoppi, l'intero processo richiede ben cinque minuti.
Ma mentre OsmoSamplers è semplice da implementare ed economico da costruire (materiali per uno costa circa $ 1.000), in realtà portare i campionatori dove devono essere è un'altra storia. Noleggiare un elicottero per un solo giorno può costare $ 10.000, afferma Wheat. Il team deve anche tener conto dei costi delle attrezzature presso l'Aurora Research Institute (ARI) di Inuvik, la loro base di residenza che è affiliata all'Aurora College dove noleggiano barche, spazio laboratorio e altri strumenti e attrezzature di sicurezza necessari per superare gli ostacoli previsti quando si lavora in un ambiente remoto.
E abbiamo sicuramente incontrato ostacoli. Il mio primo giorno in un canale laterale del fiume Mackenzie con tre membri della squadra, ci siamo imbattuti in una diga di castori che copre l'intera larghezza del canale largo 10 piedi. Per lo più sommersa dall'acqua e senza alcun castoro residente in vista, la costruzione consisteva in spessi bastoni dagli alberi simili a stuzzicadenti circostanti ammucchiati troppo in alto per farci passare.
"Oh, castori", dice Hadley McIntosh, dottorando in chimica ambientale all'Università del Maryland, che aveva già percorso questa strada.
Prevedendo questo ostacolo, la squadra venne preparata con una sega a mano.
"Ci sono, " dice il tecnico di Wheat Trevor Fournier, vestito con trampolieri, mentre salta fuori dal motoscafo e ci manovra sui tronchi sommersi mentre lo studente laureato di Lesack, Mitchell Bergstresser, solleva il motore.
Superiamo la diga senza nemmeno aver bisogno della sega. Ma poi scopriamo che il motore non si avvia. Guardo faccia a faccia, cercando di valutare la gravità della situazione attraverso il linguaggio del corpo. Tutti sembrano abbastanza calmi; dopo tutto, noi (in qualche modo) abbiamo il servizio cellulare qui e potremmo chiedere aiuto se necessario. Ma tutto quello che riesco a pensare fu che eravamo salpati per più di un'ora a monte di Inuvik e che ora eravamo a molte miglia da qualsiasi civiltà, nel territorio dei primi grizzly.
Il resto della squadra sembra non essere sorpreso dall'incidente. Dopo un'ora di risoluzione dei problemi e con una nuova coppia di candele installate, proseguiamo a motore con Fournier saltando fuori e rimorchiandoci più volte sui segmenti poco profondi del canale. Quando finalmente arriviamo al lago verso cui ci stiamo dirigendo, McIntosh indica allegramente l'acqua accanto alla barca.
"Bolle", dice con un sorriso.
Le bolle di metano provengono da due diverse fonti in questi laghi, spiega McIntosh. Possono fuoriuscire da profonde pozze sotterranee di gas naturale, gorgogliare attraverso fessure nel terreno che sono state storicamente sigillate dall'atmosfera da metri di terreno ghiacciato. Mentre questo terreno si scioglie, il metano filtra, un fenomeno che è già stato osservato in questo delta, nonché in Alaska, Groenlandia e altre parti dell'Artico.
Il terreno di scongelamento stesso diventa anche una fonte di metano, perché può contenere materiale organico su cui i microbi possono banchettare - e il metano è un sottoprodotto dei microbi che consumano il loro cibo. McIntosh paragona questo processo ai microbi che mangiano un hamburger scongelato. "È più facile mangiare un hamburger che un cubetto di ghiaccio", afferma. "Quindi, poiché ci sono più hamburger che si scongelano, c'è il potenziale per produrre più metano."
Mitchell Bergstresser ci guida lungo un canale laterale del fiume Mackenzie, con alberi che si accasciano nel fiume. (Laura Poppick) ...
Nel Canada occidentale e in Alaska, la parola "permafrost" sta rapidamente diventando un termine improprio. Sempre più, il permafrost si sta scongelando in questa regione, uno dei luoghi di riscaldamento più veloce dell'Artico. Le temperature invernali sono aumentate di un allarmante 3-4 gradi Celsius negli ultimi 50 anni, e il permafrost è cresciuto verso nord e si è riscaldato di circa 2 gradi Celsius dagli anni '80, secondo un rapporto del programma di monitoraggio e valutazione dell'Artico.
Ciò non solo sfida la vita delle persone e della fauna selvatica che formano una casa quassù, ma contribuisce anche seriamente al riscaldamento che causa lo scongelamento su scala globale. Sfortunatamente, il cambiamento sempre più drammatico non è stato accolto non di più, ma con meno finanziamenti federali per la scienza del clima, spiega Wheat mentre navighiamo intorno al lago a cui abbiamo elicottero diversi giorni dopo.
Quest'anno, il bilancio federale proposto taglia i finanziamenti all'APE del 31 percento, il che avrà un effetto domino su altre fonti di finanziamento, afferma Wheat. "Quando l'EPA viene colpito, la prima cosa che viene realmente colpita è tutto il finanziamento dell'università", afferma Wheat. Man mano che diminuiscono i finanziamenti per le università di un'agenzia, concedere domande inondano altre agenzie, come la National Science Foundation, che diventano più competitive.
Per garantire che il loro lavoro nel delta del fiume Mackenzie continui, Wheat si aspetta di cercare sempre più finanziamenti dalle fondazioni private piuttosto che dal governo federale, comprese le fondazioni di WM Keck e Gordon e Betty Moore. Ma teme che la mancanza di finanziamenti pubblici danneggerà la prossima generazione di scienziati, che potrebbero non acquisire le competenze raccolte uscendo sul campo che non provengono da una classe, "ma in realtà fanno qualcosa" lui dice.
Ci remo contro il vento mentre Wheat pesca un OsmoSampler schierato l'estate prima. "È un'enorme miopia del sistema educativo", dice, scuotendo la testa.
Trevor Fournier (a destra) e gli studenti laureati Mitchell Bergstresser (a sinistra) e Hadley McIntosh (al centro) lavorano insieme per sollevare un OsmoSampler da un lago in cui è stato seduto per un anno. (Laura Poppick) ...
Questi tipi di ampie collaborazioni sono cruciali per affrontare le crescenti questioni che il cambiamento climatico pone alle persone che vivono nel nord, afferma Steve Kokelj, un ricercatore di permafrost con il Northwest Territories Geological Survey. "Abbiamo alcuni problemi seriamente urgenti", afferma Kokelj. "Voglio che altre persone brillanti e dotate di risorse stiano pensando a problemi importanti per il nord".
Ma Kokelj avverte anche che, ora più che mai, questa ricerca deve ricollegarsi alle comunità che vivono nel nord che hanno bisogno di adeguare i loro stili di vita quando la colla che tiene insieme il loro paesaggio si disfa.
"Se tutta la ricerca che si sta facendo è alimentare i modelli climatici globali o guardare cose di natura globale, si crea una disconnessione tra ciò che lo sforzo della ricerca è nell'area locale a come ti influenza realmente", afferma Kokelj . "L'ultima cosa che vogliamo è perpetuare questa disconnessione tra scienza e pubblico".
In Inuvik, Lesack e colleghi lavorano con le comunità native in diversi modi per assicurarsi che il loro lavoro rimanga rilevante. Fin dall'inizio, devono ottenere l'autorizzazione dal Consiglio tribale di Gwich'in, un altro gruppo di spicco di Inuvik oltre all'Inuvialuit, per condurre ricerche sulla loro terra. Il team ha anche tenuto lezioni all'interno della comunità per spiegare le loro scoperte e ha assunto studenti estivi locali per partecipare al lavoro sul campo e in laboratorio.
Elias, l'anziano Inuvialuit, negli anni ha trascorso del tempo come assistente di campo fornendo servizi di sicurezza e guida agli scienziati della regione, e afferma che il rapporto nativo con gli scienziati è particolarmente importante ora, poiché tutti nel nord si adeguano ai rapidi cambiamenti. "Dobbiamo essere entrambi scienziati e noi che lavoriamo insieme", dice. "Devono essere tutti."
Anche così, alcune persone di Gwich'in inizialmente vedono gli scienziati del clima con apprensione, secondo Robert Charlie, direttore di Gwich'in Services presso il Consiglio tribale di Gwi'chin. Dice che i nativi parlano dei cambiamenti climatici da decenni e si chiede perché gli scienziati continuino a studiare ciò che già sanno che sta accadendo.
Tuttavia, applaude alcuni aspetti della ricerca, comprese le opportunità che offre ai giovani nativi di uscire sulla terra come assistenti sul campo. "Alcuni giovani non hanno più l'opportunità di uscire sulla terra, quindi questa è una buona opportunità per toccare la base con alcune delle aree in cui i loro antenati potrebbero aver trascorso del tempo", spiega Charlie.
E viceversa, gli stessi scienziati affermano di trarre beneficio dal lavorare con questi giovani che portano curiosità, energia e la propria esperienza nel nord.
"Può essere una comunicazione a due vie", afferma Lesack. Aggiunge che ha attinto alle fonti di conoscenza tradizionale dagli anziani nativi per informazioni relative ai cambiamenti nella rottura del ghiaccio sul fiume che altrimenti non avrebbe modo di conoscere. Spera di continuare ad espandere il suo lavoro con gli indigeni in futuro, creando potenzialmente un programma di monitoraggio ambientale a lungo termine con loro. "Potrebbe permetterci di affrontare domande che altrimenti non saremmo in grado di affrontare."
Mentre mi siedo con l'anziano Elias nella sua macchina a guardare un campo fangoso a Inuvik, fa eco all'importanza di lavorare insieme per affrontare il cambiamento artico. "All'inizio è stato difficile accettare, pensavamo che non sarebbe mai successo", afferma Elias, parlando dei cambiamenti climatici. "Ma è vero."
Oggi più che mai scienziati e nativi devono lavorare insieme per affrontare questi problemi.
"La mia sensazione è che dobbiamo lavorare mano nella mano", dice. "Dobbiamo lavorare insieme, perché il cambiamento sta arrivando continuamente."
