Dvacetiletý výzkum v Nunaviku zaznamenal propad terénu kvůli tání permafrostu o 3,8 metru

Dvacetiletá studie z kanadské oblasti Nunavik přináší jeden z nejucelenějších pohledů na to, jak se v posledních desetiletích mění permafrost v subarktických podmínkách. Výzkum probíhal v letech 2004 až 2024 poblíž vesnice Umiujaq, v zóně přerušovaného permafrostu, kde se zmrzlá a nezmrzlá půda vzájemně prolínají a reagují na klimatické výkyvy citlivěji než souvislý permafrost dál na severu. Autoři studie St-Cyr, Fortier a Molson zjistili, že kumulativní pokles povrchu půdy v důsledku tání ledem bohatého permafrostu dosáhl místy až 3,8 metru.

Vědci sledovali terén pomocí opakovaných pozemních nivelačních měření, doplněných o vysoce přesné laserové skenování LiDAR a fotogrammetrii z dronů. Kombinace těchto metod umožnila zachytit nejen celkový pokles terénu, ale i jeho prostorové rozložení a proměnlivost v čase. Dlouhodobý charakter monitoringu je podle autorů klíčový – krátkodobá měření by podle nich nedokázala odhalit skutečnou dynamiku procesu, protože tání permafrostu neprobíhá rovnoměrně, ale ve vlnách spojených s konkrétními klimatickými epizodami.

Data ukazují, že k výraznému zrychlení degradace permafrostu došlo v reakci na období intenzivního oteplování klimatu mezi lety 1992 a počátkem dvacátých let minulého přelomu tisíciletí. Tento teplotní impuls se v krajině projevil se zpožděním, ale o to výrazněji – aktivní vrstva, tedy ta část půdy nad permafrostem, která každoročně v létě rozmrzá a v zimě znovu zamrzá, se postupně zesilovala. Permafrost pod ní se naopak ztenčoval a v půdním profilu začaly vznikat takzvané taliky, tedy trvale nezmrzlé zóny uvnitř jinak zmrzlé půdy. Vznik taliků je považován za jeden z nejvýraznějších signálů dlouhodobé degradace permafrostu, protože narušuje jeho souvislost a usnadňuje další pronikání tepla a vody do hlubších vrstev.

Podle autorů má tání permafrostu v oblasti Nunavik dopady, které přesahují samotnou geologii terénu. Změny ovlivňují místní ekosystémy, protože se mění vlhkost půdy, odtok vody a dostupnost živin pro vegetaci. Zásadní roli hraje i uhlíkový cyklus – permafrost totiž po tisíciletí uchovává velké množství organického uhlíku, který se při rozmrznutí může uvolňovat do atmosféry ve formě skleníkových plynů. Pokles terénu a nestabilita půdy navíc představují riziko pro infrastrukturu na severu Kanady, kde jsou na permafrostu postaveny silnice, budovy i další zařízení. Deformace terénu v řádu metrů může vést k poškození staveb, narušení komunikací a nutnosti nákladných oprav či přesunů infrastruktury.

Studie, publikovaná v časopise Journal of Geophysical Research: Earth Surface, zdůrazňuje především hodnotu dlouhodobého a metodicky konzistentního sledování. Autoři uvádějí, že kombinace klasických terénních nivelačních metod s moderními technologiemi dálkového průzkumu, jako jsou LiDAR a snímkování z dronů, vytváří spolehlivý rámec, který lze využít i v jiných permafrostových oblastech světa. Taková kombinace umožňuje nejen zachytit celkový trend, ale i detailně zmapovat mikroreliéf terénu a jeho proměny v průběhu let, což je důležité pro predikci budoucího vývoje.

Výsledky výzkumu zapadají do širšího kontextu pozorování z arktických a subarktických oblastí, kde vědci v posledních letech opakovaně upozorňují na zrychlující se degradaci permafrostu v souvislosti s probíhajícími klimatickými změnami. Případ Umiujaq ukazuje, že dopady oteplení z devadesátých let se v krajině projevují i s odstupem mnoha let a že jejich důsledky – od propadání terénu přes narušení ekosystémů až po ohrožení infrastruktury – budou patrně pokračovat i v nadcházejících desetiletích. Autoři studie doporučují, aby podobné dlouhodobé monitorovací programy vznikaly i v dalších oblastech s přerušovaným či souvislým permafrostem, protože jen taková data umožní spolehlivě odhadnout rychlost a rozsah budoucích změn v arktických a subarktických regionech.