Жұқарған мұзға бетбұрыс

2015 жылы Норвегияның «Ланс» зерттеу кемесі теңіз мұзындағы өзгерістерді бақылау үшін бес ай бойы мұзбен бірге қалқып жүрді. Бұл Арктикада қыс тан көктемге дейін жалғасқан өте сирек жасалатын саяхаттардың бірі. Ақпан айының соңына таман күннің жақындағанын білдіргендей, аспан да біршама ағара бастайды.

Солтүстік Мұзды мұхиттың бетін жапқан мұз картада көрсетілген секілді тұтастай ақ жабынды емес. Ол жел мен мұхит ағыстарының әсерінен үздіксіз сынып, шытынап, пішінін өзгертетін, су бетіндегі пазл секілді ұдайы қалқып тұратын мұздықтардан тұрады. Өткен жылдың ақпан айы болатын. Мен лабиринт секілді мұз жарықтарының арасынан жол салып келе жатқан норвегиялық зерттеу кемесі – «Ланстың» палубасында тоңып, қалшылдап тұрған едім. Айналада көзге ілінер ештеңе жоқ, ақшаңқан мұз бен қарлы жазық көкжиекке дейін созылып жатыр. Біз мінген ескі кеме көксеңгір мұздың қалқыған сеңдерін жарып өткенде оның болат қаңқаларынан қажалып, шиқылдаған дыбыстар шығады. «Ланс» экипажы Солтүстік Мұзды мұхиттың мұздықтары ерігенге дейін болатын өзгерістерді кестеге түсіріп, біршама уақыт аялдай тұру үшін су бетінде қалқып жүрген сеңдер арасынан мықтырағын іздеп жүрді.

Осыдан бір ғасыр бұрын норвегиялық зерттеу­ші Фритьоф Нансен «Фрам» кемесімен Солтүстік полюсті кесіп өтпекші болған кезде мұз ортасында үш жылдай қамалып қалған еді. Қазіргі Солтүстік Мұзды мұхитты ол кездегімен салыстыруға келмейді. Өткен ғасырда Арктика Цельсий бойынша орташа есеппен 3 градусқа жылынды, бұл әлемдік орташа көрсеткіштен екі есеге артық. Мұхиттың біраз бөлігін ғана мұз басқан, әйтсе де соның басым бөлігі ескі мұздықтар емес – жұқарған, маусымдық мұздар. Сосын салдары ұзаққа созылуы ықтимал реакциялар тізбектеліп барады. Мәселен, жазда бұрнағы ақ мұздықтардың орнын күн көзін көбірек сіңіретін қош­қыл мұхит суы баса бастады. Осының салдарынан су мен ауа жылына түсіп, еру процесін одан сайын жылдамдатады.

«Лансты» басқарып отырған Норвегия Полярлық институтының (НПИ) халықаралық мәселелер жөніндегі директоры Ким Холмен: «Арктика дүние­нің басқа бөліктерімен салыстырғанда, ең бірінші болып әрі ең үлкен ауқыммен шапшаң еріп жатыр», – деп түсіндірді. Климаттық болжамдар бойынша 2040 жылға қарай жазғы уақытта Солтүстік полюске кемелер ашық су жолдары арқылы емін-еркін жүзіп жете алады.

Негізінен Солтүстік Мұзды мұхиттың мұздықтары күн сәулесін ғарышқа кері шағылыстыру арқылы бүкіл Жер Шарын салқындатып отыруға септігін тигізеді. Сол себепті Мұзды мұхиттың еруі климатқа және Арктиканың ауа райына әсер етпей қоймайды. Алайда оның қалай әсер ететіні әлі нақты емес. Ал нақты болжам жасау үшін мұхит мұзы, оның қозғалысы және тарам-тарам болып таралуы жөнінде анығырақ мәліметтер қажет. «Ланс» кемесінде НПИ-дің теңіз мұздықтары жөніндегі ғалымы, физик Гюннар Спринмен жолыққанымда, ол: «Арктикаға ғылыми экспедицияның басым бөлігі жазда жасалады. Сондықтан да мәліметтердің көпшілігі жылдың осы мезгіліне қатысты. Қыс пен көктем арасында орын алатын үздіксіз өзгерістер жайлы біле бермейтініміз басты кемшілігіміз», – деді.

«Ланс» кемесіндегі экспедиция құрамындағы халықаралық ғалымдар ауысып отырады. Бес айға жоспарлаған экспедиция мұздың қыс мезгілінде қалыптасып, қатуынан бастап жаздағы еруіне дейінгі толық маусымдық циклін бақылайды. Осы арқылы олар мұздың еру себептері мен оның әсерін зерттемек.

Біз фотограф Ник Коббинг екеуміз НПИ-дің Спитсберген аралында орналасқан Арктикалық операциялар базасы Лонгийрден мұзжарғыш пен тікұшақ арқылы кемедегілердің тобына келіп қосылдық. Содан бірнеше күн өткеннен кейін, «Ланс» 83 градус солтүстікке қарай бет алып, Ресейдің батыс аумағына жақындаған болатын. Сол тұстан ғалымдар ені жарты шақырымға жуықтайтын, басым бөлігі мау­сымдық мұздан құралған мұздықты таңдап алып, соны зерттеуге ниеттенді. Экипаж мұзға қағылған қазықтарға нейлон арқанын байлап, кемені «арқандады». Сосын двигатель де сөндірілді. Осылайша, әлемнен оқшауланып, ала көлеңке тартқан мұзды шөлде бір айлық жұмысымызға кірістік.

Ғалымдар жерге жаңа қоныстанушылар секілді аппақ шатырлар тігіп, электр желісін жүргізіп мұздықта кәдімгідей лагерь пайда болды. Сприн секілді физиктер лазердің көмегімен мұз топографиясын картаға түсіріп, беткі қабаттағы қардың қалыңдығы мен температурасын жазып алды. Мұхитты зерттеу­шілер болса мұзды тесіп, су мен оның ағысына қатысты мәліметтерді жинақтап жатты. Метеорологтар қадалар қағып, құрал-жабдықтарын жайып жіберіп, ауа райы туралы мәліметтер алуға кірісті, сосын парниктік газ мөлшерін өлшей бастады. Биологтар мұздың төменгі жақ қабатынан, жаңа түзілген теңіз мұзынан бөлінген тұз қоймалжыңдарының ағысына үңіледі. Сосын ол жерден балшыққа ұқсайтын және тірі секілді көрінетін мұз балдырларын іздеумен айналыса бастады. Бірер аптаға ұласқан поляр түнінен кейін күн көзі қайта оралды. Оралып қана қойған жоқ, күн көзі мұздықты жібітіп, ғалымдарға экожүйенің оянғанынан хабар бергендей болды.

Температура үнемі Цельсий бағамынан 30 градус­тан төмен түсіп отырды. Қатты суық жұмысты да қиындатып тастады: саусақ жансызданып, сымдар қиылады, техникалар істен шығады. Бұл аздай ғалымдардың мұз далада қаңғып жүрген ақ аюларға да қарсы «соғысуы» керек болды. Соны меңзеген зерттеушілердің бірі бұл сапарды «нағыз экстремалды ғылым» деп бағалаған болатын.

2007 ЖЫЛЫ БҰҰ-ның Климаттың өзгеруі жөніндегі сарапшылар тобы (КӨСТ) ендігі ғасырда Арктикадағы климаттық өзгерістің басқа аймақтарға әсері болжанғаннан әлдеқайда асып түсетінін ескерткен болатын. Пессимистік болжам он жыл өтпей жатып-ақ шындыққа айналды. Климаттың өзгеруі басқа аймақтарға қарағанда Арктикаға қатты әсер етті. Ағаштар тізбегі біртіндеп солтүстікке жылжып, бұталар мен шөптер тундраны басып барады. «Мәңгілік» деп аталатын мұздықтар еріп, жер де көгере бастаған. Ақ аюдың, морж бен солтүстік бұғылардың кей түрлері азайғаны да байқалады. Мұхит пен атмосфераны зерттеу жөніндегі ұлттық басқарманың (МАЗҰБ) мұхиттанушысы Джеймс Оверленд «Арктика – климаттың өзгеріп жатқанын көрсетеді» дейді.

1979 жылы жерсеріктерінің көмегімен бақылау жүргізіле бастағалы бері Арктика мұз көлемінің жартысынан көбін жоғалтыпты. Мұздықтардың жалпы аумағы азайып, жұқарған. Жаздың аяғы мен қыркүйек айы мұздың ең жұқаратын кезі екен. 2012 жылдың қыркүйегіндегі мұздың қалыңдығы 1980-90-жылдардағы орташа көрсеткіштің жартысын ғана құрады. Қыста мұздың ең қалыңдайтын кезі әдетте наурыз айы болса, бұл кездегі еру де қарқынын үдеткен. Мәселен, осы кездегі мұздықтың орташа қалыңдығы бұрынғымен салыстырғанда жартылай азайған. Біршама жылдар бойы сақталып келе жатқан қалыңдығы 3-4 метрге жететін мұздықтар – көпжылдық мұздар бір жылдың айналасында қалыптасып және еріп үлгеретін жұқалау мұз сеңдерінің легіне орын берген. Теңіздің мұз жабындысы әрдайым табиғи ауытқушылыққа ұшырап отырғаны белгілі. Алайда адамзат өркениетінің нәтижесінен пайда болып жатқан парниктік газдардың мұздың бүгінгі еру жылдамдығына қаншалықты әсер ететіні туралы ғалымдар арасында біраз пікірталас бар. Оверлендтің айтуынша, «теңіздің көпжылдық, қалың мұздықтары бүкіл әлемді салқындата суытып тұратын, бірақ қазір  олай емес».

Экожүйе тұтастай еріп барады. Теңіз мұздықтарының еруі теңіздің азықтық тізбегіне де әсер етпей қоймайды. Мәселен, бұл мұздың астын мекендейтін, көктемдегі жарықтың әсерінен гүлдейтін бір жасушалы балдырлар секілді фотосинтезді организмдерге де зор зиян әкелуі мүмкін. Қысқы мұздың әдеттегі мерзімінен бұрын әрі жылдам еруі балдырларды да ерте гүлдетіп, мұндай өзгеріс ескек аяқты шаяндар деп аталатын кішкентай зоопланктондардың өмірлік циклін бұзады. Зоопланктон балдырлармен қоректенсе, ондай организмдер өз кезегінде арктикалық нәлім, теңіз құстары мен гренландиялық киттің азығына айналады. Жүздеген мың шақырым теңіз мұзының еруі ақ аю, Тынық мұхиты моржы, сақиналы итбалық секілді теңіз сүтқоректілеріне қазірдің өзінде жойқын әсер етіп отыр. Вашингтон университетінің поляр мәселесімен айналысатын ғалымы Кристин Лэйдр: «Бұл басып тұрған жеріңіздің табан астынан жоғалып кеткенімен тең», – деп бейнелей сөйледі.

Осы ғасырдың аяғына таман үйреншікті тіршілік мекенінен айырылған бұл жануарлар өмір үшін күрестегі басымдықтарын жоғалтып, күн көре алмай қалады деген болжамдар бар. Мысалы теңіздегі ең жыртқыш жануардың бірі – ақ аюлар теңіздің жазғы мұздарының кеміп кетуі салдарынан тіршілік аумағы тарылып, олардың орнын косаткалар басуы мүмкін. Ақ аюлар кей жағдайда құрлықта да мекен етіп, кейбірі қоңыр аюмен шағылысты деген фактілер бар. Алайда Альберта университетінің ақ аюларды зерттеген жетекші сарапшысы Иан Стирлинг «ақ аю құрлықта ұзақ өмір сүре алады» деген жалаң оптимизммен мүлдем келіспейді. Мұздың азаюы температурасы  жоғарырақ  суды  мекендейтін зоопланктондар балық, итбалық секілді бәсекелес­терін еліктіруі мүмкін.

Арктикадағы мұздың еруі мұхиттың қышқылдануына қарсы әсерін әлсіретеді. Бұл атмосферадағы көмірқышқылы газының көбеюіне әкеп соғады. Суық су жылы суға қарағанда көмірқышқыл газын көбірек сіңіреді, оның үстіне суық судың басым бөлігі ашық ауада. Су қышқылданған сайын құрамындағы карбонатты жоғалта бастайды. Ендеше алдағы 15 жылда бақалшақтары кальций-карбонатынан түзілетін теңіз ұлулары мен камчаткалық теңіз шаяны секілді жануарлар карбонат тапшылығынан жапа шегуі де әбден мүмкін. Мұның салдарына қатысты Стирлинг «Арктиканың бізге мәлім теңіздік экожүйесі ендігіде құрып кетуі мүмкін» деп тіке басып айтты.

МҰХИТ АЛАБЫНЫҢ БЕТІНДЕГІ ЖЫЛЫ АУА айналадағы Ресей, Аляска және Канада жағалауларына әсерін тигізеді. Бұл 1400 шақырым құрлыққа қарай бір-бірімен тізбектеле жалғасқан кері реакцияны тудырады. Сонымен қатар Гренландия мұз жамылғысы да еруін күшейтіп, салдарынан жылымық тарта бастаған тундрадан көмірқышқыл газы мен метанның бөлінуі артып барады. КӨСТ-тің сынамалары жазғы мұздықтың толық еріп кетуі ғасыр соңына қарай Солтүстік жартышарының үштен бірінің және бүкіл ғаламшардың 14 пайызының жылынуына әсер етуі мүмкін деген болжам жасады.

Арктика температурасының қарқынды жылынуы жартышардағы ауа райына қалай әсер ететіні әлі нақты ашылмаған, толықтай түсінікке де ие емес. Ратгер университетінің атмосфера жөніндегі ғалымы Дженифер Фрэнсис пен оның әріптесі Висконсин университетінің ғалымы Стив Ваврус АҚШ-тың құрлықтық бөлігінде тұратын адамдар қазірдің өзінде Арктикадағы теңіз мұзының еру салдарын сезінуі мүмкін деген тұжырым жасайды. Әсіресе,соңғы екі қыста шығыста тұратын адамдар үшін «полярлық боран» деген ұғым үйреншікті болып кеткен.

Полярлық боран әдетте күшті полярлық ауа ағынының әсерінен Полюс аймағында ғана орағытып соғатын суық ауа массасы болып табылатын. Мейлінше жоғары биіктіктегі қарқынды ауа ағынынан тұратын бұл боран Полюсті батыстан шығысқа де­йін қапсырып алушы еді. Ауа ағыны негізінен солтүстіктен соққан салқын ауа мен оңтүстіктен есетін жылы ауа арасындағы температура мен қысым айыр­машылығынан күш алады. Фрэнсистің теория­сына сәйкес, теңіз мұзының азаюы Арктикадағы жылынуды үдеткендіктен батыстан соққан желдің қарқынды ағынын әлсіретіп, айырмашылықты азайтады. Соның салдарынан жоғары қарқынды ауа ағыны оңтүстіктен солтүстікке қарай кеңінен тармақталған иірімдері бар, баяу ағатын өзенге ұқсап барады. Бұл иірімдер бүкіл Жер шары аясында баяу жылжитындықтан, оның салдарынан туындаған кез келген ауа райы ұзақ сақталады. Мінеки, соңғы екі қыста осы айтылғанның салдарынан Жаңа Англия аймағын Арктикалық жел мен қарлы боран басса, Калифорниядағы құрғақшылық ұзаққа созылған. Сөйтіп, еріп бара жатқан Арктика басқа аймақтардағы ауа райына да әсер етуі мүмкін. Корея зерттеушілері Шығыс Азиядағы қыстың қаһарлана бастауын да Баренц және Карск теңіздеріндегі мұздықтардың жойылуынан көріп отыр. Олардың пайымынша, мұздың еруі атмосфералық циркуляцияның өзгерістерін тудырады.

Теориялық тұрғыда бұл санаға сіңімді болғанымен, оның кейбір тұстарының күмәнді екенін Фрэнсистің өзі де мойындайды. Сонымен қатар атмосфералық динамиканы зерттеумен айналысатын бірқатар зерттеушілер де мұны толық негізделген теория ретінде қабылдай қоймайды. Мәселен, олардың кейбіреуі полярлық боранның оңтүстікке қарай жылжуына және жоғары қарқынды ауа ағындарының толқындануына Арктикаға қарағанда жылу көзі әлдейқайда молырақ бөлінетін тропикалық Тынық мұхитының әсері бар дегенді алға тартады. Сосын сенімдірек дәлелдерін көлденең ұстап, пікірталасқа түседі. Әйтсе де, бұл даудың әділ шешімге енуі үшін әлі де ұзақ жылдар бойы мәліметтер жинақталып, олар қорытылуы тиіс.

Дегенмен, бір анығы, қалай болғанда да, ғаламшардың жылынуы тежелместен жалғасуда. Салқын ауа райының ұзақ сақталу жағдайы да сиреп бара жатыр. Тіпті алдағы 20 жыл бойы парниктік газдардың бөлінуін күрт қысқарту туралы келісім қабылданған күннің өзінде теңіз мұздарының кертілуі ондаған жылдар бойы жалғаса береді. Оверленд: «Біз бір бағытқа ғана сапар шегіп барамыз, бұдан кері қайту деген жоқ. Ғасырдың ортасына таман Арктика Цельсий бағаны бойынша тағы 4 градусқа жылуы әбден мүмкін. Сосын мұхит мұзы жылына екі ай бойы тоқтамастан ерісе болды, сол да жеткілікті. Ол жердегі жыл мезгілдері де өзгереді, бұл өзгеріс басқа аймақтың барлығына да әсер етеді», –дейді.

«Ланс» бортындағы ғалымдар экспедицияның ақырғы кезеңінде, маусым айының соңына таман өздері аялдаған мұздықтың біртіндеп бөлшектеніп бара жатқандығын байқаған еді. Сондықтан да олар аппаратураларының су бетінде қалқып жүрген қоқысқа айналмауы үшін мүліктерін «құтқаруға» жанталаса кірісті. Әйтсе де, жиналатын уақыт тақаған еді. Осы уақытқа дейін кеме мұз арасында 111 күн өткізіп, бірнеше апта қатарынан әртүрлі мұздықтарға аялдап жүрді. Жалпы алғанда, олар Артиканы бойлай 4000 теңіз миліндей қашықтықты жүріп өтті. Жол бойында кездескен ақ аюлар кейде ғалымдардың көзге тосын көрінетін электрондық құрылғыларына үйірсіктеп, айналшықтап қалатын. Дауыл алып мұз сеңдерін кеме алдына биік жартас­тай үйіп тастап жатты. «Ланс» кемесінің экипажы зерттеушілердің мұздықтар үстінде футбол ойнау қабілеттерін арттырды. Экспедицияға қатысқан 68 ғалым енді алдағы екі жыл бойы өздері жинақтаған барлық мәліметті жылы зертханаларында отырып зерттеп, қорытуға тырысады.

Наурыз айының бір таңында аспанды қарауыта торлап көгілдір бұлттар тұрды. Мен мұздық қалыңдығына қатысты өзгерістерді өлшеу үшін кезекті жорыққа аттанған Гюннар Сприн мен НПИ-дің тағы бір зерттеушісі Аня Росселге еріп шыққан болатынмын. Әрқайсымыздың үстімізде жылу ұстайтын қорғаныш киімдер: комбинезон, бетті суықтан қорғайтын маска, жабық көзілдірік, қолғап және қолғаптың сыртынан киетін биялай бар. Ғалымдар қар қалыңдығын тексеретін зонд, GPS құрылғы және мұз қалыңдығын өлшеуге арналған, мұз астының теңіз суындағы электр тоғы индукциясы бойынша жұмыс істейтін құралды алып жүретін қызғылт сары шананы сүйрете шыққан. Мен сигналдық тапанша мен аюдан қорғану үшін 30-06 калибрлі мылтықты алып шықтым. Бамбук бағандарымен белгіленген бір шақырым жерді жүріп өткеннен кейін біз құмтөбелерге ұқсас күртік қар мен барикалық жоталардан асып отырдық. Олар маған бұзылған тас қамалдар секілді болып көрінді. Барикалық жоталар – мұздықтардың соқтығысуынан пайда болатын теңіз мұзының тақталары. Сприн әр метр сайын тоқтап, тереңдік өлшейтін аспабын қар қабатына сүңгітіп жібереді, сосын «өлшенді» деген белгі берілмейінше ұстап тұрады. Сол күні әбден тоңдым, тіпті аяғымнан жан кеткендей сіресіп қалды. Дәп сол кезде мен үшін «Арктиканың жылынуы» дегеннің өзі абстрактылы ұғым секілді көрінді. Алайда Сприн мұз ландшафттарындағы өзгеріске қатысты дәлелдер таппай қоймады. «Қардың осыншалықты көлемде болуы – бұл қалыпты жағдай емес», – деді ол. Біздің табанымыздың астында жарты метрлік қар қабаты жатыр, яғни оның көлемі жылдағыдан екі есе көп. Әрине, бір ғана нүктедегі өлшем тұтас­тай үрдісті білдірмейді. Бірақ дәл осы жағдай болжамдарға нақпа-нақ келіп тұр: теңіз мұзы азайған сайын ашық судан төменгі атмосфераға қосымша жылу мен су буланып, ол жауын-шашынның көбеюі­не алып келуі тиіс.

Бір жағынан мұздықтың жердегі бөлігіне көбірек қар түскені жақсы, себебі мұздықтар осылай өседі. Яғни, жиналған қар қалың болған сайын оның астыңғы бөлігі сығымдалып мұзға айнала береді. Алайда теңіз мұзының пайда болуы бір басқа: ол суық ауа теңіз суын қатырған кезде пайда болады және оның үстіне жауған қар, мұздың ары қарайғы өсуіне кедергі болатын, оқшаулаушы жамылғы ретінде қызмет етеді. Бір қызығы, Спринмен бірге шыққан сапарымыздан екі апта өткен соң Колорадодағы Қар және мұз туралы ақпараттарды жинақтау ұлттық орталығы «Арктика теңіз мұзы қысқы уақыттағы максимумына ақпан айының соңында жетті» деп хабарлады. Бұл әдеттегі қалыптасқан мерзімнен әлдеқайда ерте. Сосын бұл жерсеріктер бақылауында болған жылдардың ең төменгі максимумы екен.

Энди Айзаксон
Суреттерді түсірген Ник Коббинг

Дереккөз: National Geographic Қазақстан