Odwilżanie wiecznej zmarzliny

Osiedla ludzkie zagrożone odwilżą wiecznej zmarzliny do 2060 r.

_{Źródło: Ramage i in., 2021 r.}

Mapa pokazuje aktualne (2017 r.) osady na wiecznej zmarzlinie (i) zagrożone odwilżą wiecznej zmarzliny, gdzie ludzie będą musieli dostosować się do zmian związanych z utratą wiecznej zmarzliny do 2060 r. (brązowe kropki) oraz (ii) te, które pozostaną osadami wiecznej zmarzliny w 2060 r. (zielone kropki). Spośród wszystkich europejskich osiedli wiecznej zmarzliny tylko 2 osiedla w Norwegii i mniej niż połowa obecnie istniejących osiedli na Grenlandii będzie nadal znajdować się na wiecznej zmarzlinie do 2060 r.

Kwestie zdrowotne

Wieczna zmarzlina jest przez cały rok zamarzniętą warstwą gleby i skał, która pokrywa jedną czwartą półkuli północnej Ziemi. Jest pokryta „aktywną warstwą” gleby, która sezonowo topnieje i zamarza, może wspierać wzrost roślin, a jednocześnie służy jako nasłonecznienie utrzymujące temperaturę wiecznej zmarzliny poniżej 0 ° C. W Europie wieczna zmarzlina występuje w regionach polarnych wysokiej arktyki Svalbardu i w północnych częściach krajów nordyckich, a także w górach wysokogórskich Skandynawii i Alp. Globalne ocieplenie powoduje rozmrażanie wiecznej zmarzliny, co może niekorzystnie wpływać na zdrowie ludzi na kilka sposobów, w tym na jakość wody, zagrożenia fizyczne, szkody w infrastrukturze, uwalnianie odpadów niebezpiecznych, rolnictwo, bezpieczeństwo żywnościowe i bezpieczeństwo żywnościowe oraz narażenie na patogeny.

Jakość wody

Odwilż wiecznej zmarzliny uwalnia wody gruntowe z zamarzniętych gleb, zmieniając ścieżki hydrologiczne, tworząc więcej spływów i wpływając na procesy zasilania wód gruntowych. Odwilż wiecznej zmarzliny uwalnia również naturalnie składowane pierwiastki śladowe (w tym rtęć) i główne jony do dróg wodnych (Colombo i in., 2018; Lamontagne-Hallé i in., 2018). Pogarsza to jakość wody pitnej, która spożywana w dużych ilościach może prowadzić do zaburzeń rozwojowych, immunologicznych i reprodukcyjnych, neurotoksyczności, nowotworów i innych skutków zdrowotnych (WHO, 2022).

Zagrożenia fizyczne, uszkodzenia infrastruktury i uwalnianie odpadów niebezpiecznych

Degradacja i odwilż wiecznej zmarzliny mogą powodować przemieszczanie się zamarzniętych gruzu i osuwisk, co stanowi bezpośrednie zagrożenie dla ludzi. Zmniejsza to również stabilność infrastruktury (w tym budynków, dróg, linii kolejowych), co może skutkować ograniczonym dostępem do podstawowych usług dla już odległych społeczności. Może to poważnie wpłynąć na źródła utrzymania społeczności lokalnych, prowadząc do skutków dla zdrowia psychicznego (Bell i in., 2010) i fizycznego, w tym urazów i ofiar śmiertelnych (IPCC, 2022). Odwilż wiecznej zmarzliny może również zdestabilizować tereny przemysłowe (w tym infrastrukturę składowania i unieszkodliwiania odpadów) i spowodować szkody na składowiskach odpadów, wierceniach, zbiornikach magazynowych i rurociągach, a tym samym stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzi. Ponadto mogą zostać uwolnione również substancje niebezpieczne, w tym odpady chemiczne i promieniotwórcze, wcześniej składowane w wiecznej zmarzlinie (Langer i in., 2023). Kontakt z tymi niebezpiecznymi materiałami może prowadzić do szeregu zagrożeń dla zdrowia, w tym choroby popromiennej, raka i zaburzeń fizjologicznych (Miner i in., 2021).

Rolnictwo, bezpieczeństwo żywnościowe i bezpieczeństwo żywnościowe

Zmiany w wiecznej zmarzlinie mają wpływ na rolnictwo i hodowlę reniferów, co bezpośrednio wpływa na źródła utrzymania społeczności lokalnych zależnych od tych praktyk, prowadząc do wysokiego poziomu stresu i złego stanu zdrowia psychicznego, a także słabego zdrowia fizycznego spowodowanego ograniczoną dostępnością wody i żywności (Jungsberg i in., 2022). Odwilż wiecznej zmarzliny może również prowadzić do zanieczyszczenia żywności i związanych z tym chorób przenoszonych przez żywność w społecznościach lokalnych ze względu na niższą skuteczność wiecznej zmarzliny w naturalnym chłodzeniu żywności (Parkinson i Evengård, 2009).

Rtęć uwalniana w wyniku wiecznej zmarzliny może również stanowić zagrożenie dla zdrowia w łańcuchu pokarmowym, ponieważ bardzo silna neurotoksyna metylowa rtęci gromadzi się w rybach i ssakach artystycznych, takich jak foki (WHO, 2017). Ludzie żyjący w stawach są szczególnie narażeni na zatrucie rtęcią i związane z tym choroby rozwojowe i neurologiczne (takie jak choroba Minamaty), ponieważ ryby i ssaki stawowe stanowią dużą część diety (Nedkvitne i in., 2021).

Zwiększona ekspozycja na patogeny

Odwilż wiecznej zmarzliny może również prowadzić do zwiększonego narażenia na patogeny, zarówno bezpośrednio poprzez uwalnianie patogenów uprzednio zamrożonych w wiecznej zmarzlinie (Miner i in., 2021), jak i pośrednio poprzez poprawę warunków przenoszenia chorób (np. mokre lub torfowiskowe gleby sprzyjają warunkom hodowli komarów i rozprzestrzenianiu się chorób przenoszonych przez wektory; woda bogatsza w składniki odżywcze ze względu na rozmrażanie wiecznej zmarzliny zwiększa zjadliwość patogenów u ryb i zwiększa ryzyko chorób przenoszonych przez żywność) (Wu i in., 2022; Wedekind i in., 2010). Szczególnie ciepłe lata wiązały się ze zwiększonym ryzykiem uwolnienia wcześniej zamrożonych bakterii wąglika i ognisk wąglika, co stanowi poważne zagrożenie zarówno dla zdrowia ludzi, jak i zwierząt gospodarskich (tj. ich źródła dochodu) arktycznych społeczności pasterskich (Stella i in., 2020).

Obserwowane skutki

Temperatury wiecznej zmarzliny wzrosły na większości obszarów od początku lat 80. ze względu na podwyższoną temperaturę powietrza i zmiany pokrywy śnieżnej (IPCC, 2022). Powszechną degradację wiecznej zmarzliny zaobserwowano zwłaszcza w południowej części Arktyki, w krajach nordyckich. Brakuje jednak systematycznej ogólnoeuropejskiej oceny wpływu wiecznej zmarzliny na ludzi w Europie, a zamiast tego istnieją sporadyczne dowody. W wysoko arktycznym regionie Europy odwilż wiecznej zmarzliny wpływa głównie na zdrowie ludzi poprzez wpływ na społeczność i źródła utrzymania, poprzez fizyczne i psychiczne skutki pogorszenia jakości wody, narażenie na patogeny, zagrożenia dla bezpieczeństwa żywności i bezpieczeństwa żywności oraz szkody infrastrukturalne, ale istnieją ograniczone udokumentowane dowody na te skutki. W regionach położonych na dużych wysokościach w Skandynawii i Alpach zaobserwowane skutki zdrowotne wiecznej zmarzliny wiążą się głównie ze szkodami w infrastrukturze, w tym w strukturach obrony przed lawinami, oraz z opadami skalnymi (Fischer i in., 2012; Ravanel i in., 2017), ponieważ dotknięte obszary są często strefami rekreacyjnymi, a nie osiedlami społeczności. W lipcu 2022 r. wysoka górska odwilż wiecznej zmarzliny doprowadziła do zawalenia się lodowca Marmolada w północnych Alpach Włoskich, w wyniku czego zginęło 11 osób, a 8 zostało rannych (Bondesan i Francese, 2023).

Przewidywane skutki

Ze względu na globalne ocieplenie około 70–75 % osób i infrastruktury znajdujących się obecnie na obszarze wiecznej zmarzliny prawdopodobnie odczuje skutki odmrożenia wiecznej zmarzliny w pobliżu powierzchni do 2050 r. (Hjort i in., 2018). Oceny ilościowe przyszłych skutków odwilży wiecznej zmarzliny są rzadkie, ale w istniejących badaniach wspomina się o skutkach takich jak zmienione ścieżki przepływu rzek i spływy (Rogger i in., 2017), skały na obszarach górskich (Mourey i Ravanel, 2017), pogorszenie jakości wody spowodowane zanieczyszczeniem przemysłowym (Langer i in., 2023) oraz zwiększone uwalnianie rtęci z wiecznej zmarzliny na półkuli północnej, tj. największego na świecie zbiornika rtęci (Schuster i in., 2018). Oczekuje się również, że odwilż wiecznej zmarzliny zaostrzy ogniska choroby, co wpłynie na zdrowie ludzi i zwierząt oraz źródła utrzymania i dobrostan populacji na północy Europy (Stella i in., 2020).

Odpowiedź Policy

Obecne reakcje polityczne w UE dotyczą głównie zjawiska wiecznej zmarzliny, a nie jej wpływu na zdrowie. Zobowiązania do łagodzenia wiecznej zmarzliny i jej skutków środowiskowych, klimatycznych i społecznych uwzględniono w Europejskim Zielonym Ładzie oraz w polityce UE wobec Arktyki. Finansowany przez UE projekt NUNATARYUK odpowiada na te zobowiązania, badając, w jaki sposób rozmrażanie wiecznej zmarzliny na lądzie, wzdłuż wybrzeża i pod morzem zmienia globalny klimat i życie ludzi w Arktyce. Aby skutecznie przeciwdziałać skutkom zdrowotnym wiecznej zmarzliny na szczeblu unijnym lub krajowym za pomocą działań adaptacyjnych, warto byłoby zdobyć większą (ilościową) wiedzę na temat zagrożonych społeczności i ich dróg narażenia na odwilż wiecznej zmarzliny.

Linki do dalszych informacji

• Pozycje w katalogu zasobów

Odniesienia

• Bell, J. i in., 2010, Climate Change and Mental Health: Niepewność i podatność na zagrożenia dla rdzennych mieszkańców Alaski, Center for Climate and Health Bulletin, Alaska Native Tribal Health Consortium. Dostępne pod adresem https://anthc.org/wp-content/uploads/2016/01/CCH-Bulletin-No-3-Mental-Health.pdf

• Bondesan, A. i Francese, R. G., 2023, The climate-driven disaster of the Marmolada Glacier (Włochy), Geomorphology 431, 108687. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2023.108687

• Colombo, N. i in., 2018, Przegląd: Wpływ degradacji wiecznej zmarzliny na chemię nieorganiczną słodkich wód powierzchniowych, Global and Planetary Change 162, 69-83. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2017.11.017

• Fischer, L., et al., 2012, On the influence of topographic, geological and cryospheric factors on rock avalanches and rockfalls in high-mountain areas [Wpływ czynników topograficznych, geologicznych i kriosferycznych na lawiny skalne i opady skalne na obszarach wysokogórskich], Natural Hazards and Earth System Sciences 12(1), 241-254. https://doi.org/10.5194/nhess-12-241-2012.

• Hjort, J. i in., 2018, Degrading permafrost puts Arctic infrastructure at risk by mid-century [Postępująca wieczna zmarzlina zagraża infrastrukturze Arktyki do połowy stulecia], Nature Communications 9(1), 5147. https://doi.org/10.1038/s41467-018-07557-4

• IPCC, 2022, The Ocean and Cryosphere in a Changing Climate: [Ocean i kriosfera w zmieniającym się klimacie: Sprawozdanie specjalne Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu,Pörtner, H.-O. i in. (red.), Cambridge University Press, Cambridge, Zjednoczone Królestwo i Nowy Jork, USA, 755 s. https://doi.org/10.1017/9781009157964

• Jungsberg, L. i in., 2022, Adaptive capacity to manage permafrost degradation in Northwest Greenland [Zdolność adaptacyjna do zarządzania degradacją wiecznej zmarzliny w północno-zachodniej Grenlandii], Polar Geography 45(1), 58–76. https://doi.org/10.1080/1088937X.2021.199506

• Lamontagne-Hallé, P. i in., 2018, Changing groundwater discharge dynamics in permafrost regions [Zmiana dynamiki zrzutów wód podziemnych w regionach wiecznej zmarzliny], Environmental Research Letters 13(8), 084017. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aad404.

• Langer, M. i in., 2023, Thawing permafrost poses environmental threat to thousands of sites with legacy industrial pollution [Rozmrażanie wiecznej zmarzliny stanowi zagrożenie dla środowiska tysięcy obszarów o odziedziczonym zanieczyszczeniu przemysłowym], Nature Communications 14(1), 1721. https://doi.org/10.1038/s41467-023-37276-4

• Miner, K. R. i in., 2021, Emergent biogeochemical risks from Arctic permafrost degradation [Pojawiające się zagrożenia biogeochemiczne związane z degradacją wiecznej zmarzliny w Arktyce], Nature Climate Change 11(10), 809-819. https://doi.org/10.1038/s41558-021-01162-y

• Mourey, J. i Ravanel, L., 2017, Evolution of Access Routes to High Mountain Refuges of the Mer de Glace Basin (Mont Blanc Massif, Francja), Journal of Alpine Research _ Revue de géographie alpine, 105-4. https://doi.org/10.4000/rga.3790

• Nedkvitne, N. i in., 2021, Mercury in permafrost landscapes in the Norwegian Subarctic – current status and potential for increased release and methylation by permafrost thaw [Rtęć w krajobrazach wiecznej zmarzliny w norweskim regionie podarktycznym – obecny stan i potencjał zwiększonego uwalniania i metylacji przez odwilż wiecznej zmarzliny], w: Obrady Konferencji Zgromadzenia Ogólnego EGU 2021 (vEGU21), kwiecień 2021 r. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu21-11126

• Parkinson, A. J. i Evengård, B., 2009, Climate change, its impact on human health in the Arctic and the public health response to threats of emerging infectious diseases, Global Health Action 2(1), 2075. https://doi.org/10.3402/gha.v2i0.2075.

• Ramage, J. i in., 2021, Population living on permafrost in the Arctic” [Populacja żyjąca na wiecznej zmarzlinie w Arktyce], Population and Environment 43(1), 22–38. https://doi.org10.1007/s11111-020-00370-6

• Ravanel, L. i in., 2017, Impacts of the 2003 and 2015 summer heatwaves on permafrost-affected rock-walls in the Mont Blanc massif [Wpływ letnich fal upałów w latach 2003 i 2015 na ściany skalne w masywie Mont Blanc], Science of The Total Environment 609, 132-143. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.07.055

• Rogger, M. i in., 2017, Impact of mountain permafrost on flow path and runoff response in a high alpine catchment [Wpływ wiecznej zmarzliny górskiej na ścieżkę przepływu i reakcję spływu w zlewni wysokogórskiej], Water Resources Research 53(2), 1288-1308. https://doi.org/10.1002/2016WR019341

• Schuster, P. F. i in., 2018, Permafrost Stores a Globally Significant Amount of Mercury, Geophysical Research Letters 45(3), 1463-1471. https://doi.org/10.1002/2017GL075571.

• Stella, E. i in., 2020, Permafrost dynamics and the risk of anthrax transmission [Dynamika wiecznej zmarzliny i ryzyko transmisji wąglika]: badanie modelujące, Scientific Reports 10(1), 16460. https://doi.org/10.1038/s41598-020-72440-6

• Wedekind, C. i in., 2010, „Elevated resource availability enough to turn oportunistic into virulent fish pathogens” [Zwiększona dostępność zasobów wystarczająca do przekształcenia oportunistycznych w zjadliwe patogeny ryb], Ecology 91(5), 1251-1256. https://doi.org/10.1890/09-1067.1.

• WHO, 2017, Mercury and health fact sheet [Rtęć a zdrowie]. Dostępne pod adresem https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/mercury-and-health

• WHO, 2022, Guidelines for drinking-water quality [Wytyczne dotyczące jakości wody pitnej], 4. wydanie, WHO, Genewa. Dostępne pod adresem https://iris.who.int/bitstream/handle/10665/352532/9789240045064-eng.pdf?sequence=1

• Wu, R. i in., 2022, Permafrost as a potential pathogen reservoir [Zmarzlina wieczna jako potencjalny rezerwuar patogenów], One Earth 5(4), 351-360. https://doi.org/10.1016/j.oneear.2022.03.010