Hvad fortæller Arktis os om klimaændringer?

Mens klimaforandringerne smelter polarisen, Arktis bliver mere tilgængeligt, medfører øget søtrafik og større industriel udvikling. University of Calgary forskere undersøger det miljømæssige pres, der følger. Efterhånden som verden begynder at forstå virkningen af ​​vores CO2-fodaftryk, deres resultater kunne hjælpe med at guide vejen mod en kulstoffri fremtid.

I Calgary, de potentielle resultater af verdensomspændende klimaændringer slår allerede ind:programlederen for byens klimaprogram siger, at i år 2050, Calgarians kunne se flere oversvømmelser, hård vind, nedsatte flodstrømningshastigheder og temperaturer, der svæver over 30 grader C i næsten en måned hvert år.

At studere stress hos hvaler

I august, det canadiske Arktis er for det meste isfrit, og narhvaler svømmer ind i dybvandsindløb langs Baffin Island. For de forskere, der studerer dem, de kan være en skattekiste af information om miljøforhold.

Sandra Black, en klinisk lektor i zoo- og dyrelivsmedicin, og en kandidatstuderende ved UCalgarys naturvidenskabelige fakultet, arbejder med inuitsamfund i regionen for at studere narhvaler. Hun måler nøgleindikatorer som niveauet af stresshormoner i hvalens spæk, som kan fortælle hende, hvordan ændringer i Arktis kan påvirke narhvalen og andet dyreliv.

Mens hendes studier primært fokuserer på narhvalen, hun forsøger at se gennem en bredere linse for at vurdere det store billede i det canadiske Arktis. "Der er dette overordnede spørgsmål om, hvad virkningerne er i Arktis, " siger Black. "Spørgsmålet er, vil narhvalen være modstandsdygtig over for de ændringer, der har og vil fortsætte med at ske? Vi ønsker at bevare de intakte økosystemer. Alt er omhyggeligt strikket sammen."

Idéen til Blacks projekt begyndte at spire i 2004, og krystalliserede mere i 2015, da hun besluttede at pakke det ind i sin ph.d. gennem biologiske videnskaber, søger at etablere et sundheds- og stressindeks for narhvalen. Hendes forskning siden har været mangefacetteret, da hun har arbejdet sammen med andre forskere i Fisheries and Oceans Canada, etablere en baseline af data.

University of Calgary har også indgået partnerskab med Canadian Wildlife Health Co-operative (CWHC), med finansiering fra Nunavut Research Institute og Irving Shipbuilding Inc., til studier i det centrale arktiske og kystnære Nunavut.

Black arbejder også på at træne lokale mennesker i indsamling af videnskabelige data - såsom jægere, der kan samle væv fra jagtede dyr. "Med narhvalen, " hun siger, "du har denne store hval, der lever i et fjerntliggende område en god del af året. Så de kan være svære at studere."

Blacks forskningsresultater afventer. Hun rejser igen til det canadiske arktiske område til sommer.

"Jeg betragter det som et privilegium at arbejde i Arktis med inuitterne, taler med ældste, der voksede op på jorden, få en forståelse af, hvor vigtig den naturlige verden er for dem, " hun siger.

Sundt dyreliv, sundt økosystem

Mens sort studerer narhvalen, Susan Kutz, en professor ved UCalgarys Fakultet for Veterinærmedicin og direktør for Alberta Regional Center i CWHC, forsker i rensdyr og moskusokser.

Kutz er en veterinær parasitolog. Hendes forskning omfatter forståelse af klimaændringernes indvirkning på interaktioner mellem parasitter og værter i Arktis. Nogle parasitter kan overføres fra dyr til mennesker gennem fødevarer, såsom rensdyr, som er integreret i lokale kulturer.

Hun og hendes kolleger arbejder sammen med lokale jægere i Arktis for at indsamle en række væv fra jaget rensdyr, blandt andre kilder. Vævet kan give information om sygdomme, der potentielt spredes til mennesker i arktiske samfund på forskellige måder, herunder spisning af rensdyrkød.

Kutz siger, at sundt dyreliv er afgørende for økosystemets sundhed, en produktiv økonomi, og fødevaresikkerhed og -sikkerhed i Arktis. "Klimaopvarmning, øget søtrafik, industriel udvikling, udvidelse af arternes rækkevidde, og andre miljøændringer truer i stigende grad sundheden og bæredygtigheden for arktiske dyrearter, " hun siger.

Faldende dyrelivs sundhed påvirker nordlige mennesker ved at reducere tilgængeligheden og tilgængeligheden af ​​vigtige fødekilder, hun siger. Også, sygdomme og forurenende stoffer kan udgøre sundhedsrisici for dem, der håndterer eller spiser dyrene.

Kutz siger, at opbygning af lokal dyrelivssundhedsovervågningskapacitet (såsom at træne jægere til at indsamle videnskabelige data) og støtte den med et bredere ekspertnetværk vil muliggøre tidlig opdagelse af ændringer i dyrelivets sundhed, og potentielle trusler mod menneskers sundhed, så der kan træffes foranstaltninger rettidigt.

"Ved brug af videnskabelige, lokal, og traditionel økologisk viden, vi vil bygge videre på vores eksisterende dyrelivssundhedsprogrammer for at etablere sundheds- og overvågningsplaner for rensdyr, " siger Kutz. "Vi vil samtidig udvikle kapacitet inden for samfundsbaseret dyrelivssundhedsovervågning."

Måling af havforsuring

Da arktisk videnskabsmand Brent Else var ph.d.-studerende, han brugte meget af sin tid på at arbejde på CCGS Amundsen, Canadas eneste dedikerede forsknings-isbryder. Amundsen tillader typisk videnskabelige missioner fra juni til oktober, og arbejdet ombord på skibet bød på udfordringer – at kæmpe for tiden med de andre forskere ombord, skibet bevægede sig altid, nogle gange sejler forbi steder af interesse og aldrig opholder sig nogen steder for længe.

En dag i 2014, Andet, nu adjunkt ved Institut for Geografi i UCalgarys kunstfakultet, indså, at han var nødt til at forlade skibene, i hvert fald en del af tiden, og arbejde i mindre skala.

"Jeg indså, at for at besvare spørgsmål som, hvordan ændrer Arktis sig, vi er nødt til at tage nogle målinger nogle steder i en periode, " siger Else. "Det betød, at jeg var nødt til at flytte noget af min forskning til land, hvor det kunne være mere samfundsbaseret. Jeg ønskede at fokusere på et sted og forstå, hvad der foregår der gennem året, i modsætning til at sejle fra sted til sted."

Bevæbnet med en $100, 000 Havmiljøobservation, Prediction and Response (MEOPAR) netværkstilskud, Else installerede et vejrobservatorium på en lille, klippeø i Nordvestpassagen. Beliggende omkring 30 kilometer fra Cambridge Bay, en lille bygd på det sydøstlige hjørne af Victoria Island i Queen Maud Gulf, stationen giver ham mulighed for at studere forholdene i det arktiske hav hele året.

Elses forskning koncentrerer sig om luft-gasudvekslingsprocesser i de arktiske have, Arktiske marine kulstofkredsløb, havforsuring og havis energibalance.

"Jeg er interesseret i at forstå spørgsmålet om, hvor meget CO2 havet optager, og hvordan det hænger sammen med klimaændringer, " siger Else. Denne proces kaldes havforsuring, da det ændrer havvandets naturlige pH-balance. "Vi ved, at Arktis oplever klimaændringseffekter tidligere og mere akut end andre regioner. Jeg forsøger at kvantificere den rolle, akvatiske økosystemer på høje breddegrader spiller i at kontrollere atmosfæriske koncentrationer af drivhusgasser."

Derudover Else leder havislejre på land, hvor han og andre forskere prøver det underliggende hav og havis i et forsøg på at forstå virkningen af ​​fysiske og biogeokemiske processer på det marine kulstofsystem. Havisen kan give fingerpeg om, hvor gasser modificeres og udveksles med atmosfæren.

Elses seneste forskningsresultater afventer. "Vi har lavet vores første feltsæson i det forløbne år, og vi er i en udforskningsfase, så vi bygger forbindelserne og får instrumenterne på plads."

Arbejde med inuitsamfund

Elses arbejde har også haft en håndgribelig indflydelse på lokalsamfundet, hvor hans data hjælper beboerne med at rejse mere sikkert.

"Vi ville se, om folk, der bor i Cambridge Bay (befolkningen er tæt på 2, 000), hvem ville rejse forbi øen og gå til fiskepladser, ville være interesseret i at få data, " siger Else. "Jeg vidste, at de ville være mere interesserede i ting som temperaturer og vindhastigheder frem for CO2-målinger, men jeg troede, vi kunne hjælpe dem med at træffe informerede beslutninger om, sige, om det er sikkert at rejse."

Så han talte med lokale jæger- og fangerorganisationer og opdagede, at de kunne lide ideen om at have en vejrstation, men de håbede på stationer andre steder. Else oprettede to andre stationer i nærheden af ​​fiskepladser.

"Vi forsøger at forstå, hvordan folk i disse samfund træffer deres beslutninger om, hvor og hvordan de skal rejse, samt at bestemme, hvilke oplysninger de har brug for. Vi forsøger at give dem den rigtige information."

På tur, inuitten kan måske hjælpe forskerne med at forstå mere om den arktiske is – når den smelter, hvordan det smelter og de faktorer, der kan styre afsmeltningen – fordi de har levet der i århundreder.

Sætte energi i turisme?

Efterhånden som den økonomiske interesse i Arktis intensiveres, den form for fremskridt, Else ønsker at se, er energiudvikling af en anden art – en med fokus på turisme.

"Jeg er interesseret i vores evne som land til at udvikle mere turisme der og gøre det i samråd med de mennesker, der allerede bor i nord og har gjort det i århundreder på deres egne præmisser, " siger Else. "Gennem min forskning, Jeg har set, at det potentielt kunne være en bæredygtig måde at udvikle regionen på, bevare sin naturlige tilstand i stedet for at tage noget ud af den."