Baltijos jūros dugne vykstantys procesai gali turėti didesnę įtaką klimatui, nei iki šiol manyta.
Naujausi dugno tyrimai rodo augantį metano išsiskyrimą iš nuosėdų ir povandeninių šaltinių.
Kas iš tikrųjų slypi po vandeniu?
Baltijos jūra yra palyginti sekli, beveik uždara ir stipriai žmogaus veiklos paveikta jūra.
Toks derinys sukuria jautrią sistemą, kurioje pokyčiai matomi greičiau nei atvirose vandenynų erdvėse.
Mokslininkai jau seniai žinojo, kad Baltijos dugne slypi organinėmis medžiagomis turtingos nuosėdos.
Joms yrant be deguonies, susidaro metanas, vienos stipriausių šiltnamio efektą sukeliančių dujų.
Didžioji dalis šio metano paprastai oksiduojasi vandenyje ir nepasiekia atmosferos.
Tačiau nauji tyrimai rodo, kad kai kuriose zonose jis vis dažniau prasiveržia stulpais tarsi povandeniniai „fontanai“.
Kaip atliekami dugno tyrimai?
Šiuolaikiniai dugno tyrimai remiasi trimis pagrindinėmis technologijomis: akustine batimetrija, cheminiais matavimais ir vaizdo stebėjimu.
Jos leidžia matyti ne tik dugno reljefą, bet ir dujų burbuliukų judėjimą vandenyje.
Specialūs echolotai nuo tyrimų laivo dugno skleidžia garsinius impulsus į jūros gelmes.
Grįžęs signalas parodo ne tik dugno paviršių, bet ir vertikalius metano burbuliukų stulpus vandens storymėje.
Tuo pat metu į vandenį nuleidžiami zondai, matuojantys deguonies, metano ir kitų dujų koncentracijas.
Iš dugno paimami nuosėdų mėginiai, kuriuose vėliau laboratorijose analizuojamos dujų atsargos ir susidarymo tempai.
Per pastaruosius metus vis dažniau pasitelkiami ir autonominiai povandeniniai robotai.
Jie gali detaliai nuskenuoti dugną ir atlikti matavimus didesniu tikslumu, nei leidžia tik nuo paviršiaus vykdomi tyrimai.
Kodėl metanas kelia nerimą?
Metanas atmosferoje sulaiko šilumą daug stipriau nei anglies dioksidas.
Per pirmuosius dešimtmečius po išmetimo jo poveikis šiltnamio efektui yra kelias dešimtis kartų stipresnis.
Baltijos jūros atveju didžiausia rizika kyla, jei pokyčiai dugne sutaps su šylant vandeniui ir ilgėjant beledyčiams laikotarpiams.
Šiltesnis vanduo gali paskatinti greitesnį organikos irimą ir dujų susidarymą bei sumažinti deguonies kiekį.
Metano šaltiniai dugne nesiplešia iš karto visoje jūros teritorijoje.
Dažniausiai aptinkamos lokalios zonos, susijusios su senomis nuosėdų sankaupomis, įdubomis ar senomis dujotiekio trasomis.
Visuomenėje kartais klaidingai manoma, kad dugno metanas yra tiesioginė energijos infrastruktūros avarijų pasekmė.
Mokslininkų duomenys rodo, kad didelę dalį išmetimų lemia natūralūs geocheminiai procesai, kuriuos stiprina žmogaus poveikis ekosistemai.
Duomenų analizė ir DI vaidmuo
Kiekviena ekspedicija Baltijoje surenka milžiniškus kiekius duomenų iš jūros dugno ir vandens stulpų.
Juos efektyviai apdoroti tampa vis sunkiau be išmanių analitinių sprendimų.
Čia vis svarbesnis tampa dirbtinis intelektas.
Specialūs modeliai mokomi atpažinti metano išmetimo signalus akustiniuose įrašuose ir atskirti juos nuo kitų triukšmo šaltinių.
DI taip pat padeda prognozuoti, kaip metano srautai gali kisti artimiausiais metais, jei vandens temperatūra ir deguonies lygis toliau keisis.
Tam naudojami istoriniai stebėjimų duomenys, klimato scenarijai ir regioniniai hidrodinaminiai modeliai.
Tokios prognozės svarbios ne tik klimatologams, bet ir pakrančių planuotojams bei infrastruktūros valdytojams.
Jos leidžia įvertinti, kuriose vietose ateityje gali didėti dugno nestabilumo ir dujų išsiveržimų rizika.
Ką tai reiškia Lietuvai ir regionui?
Lietuvos pakrantę skalaujanti Baltijos dalis yra tik viena iš bendros jūros sistemos dalių.
Tačiau procesai gilesnėse centrinėse įdubose ir šiaurinėse platumose gali turėti netiesioginę įtaką ir mūsų pakrantei.
Jei metano išmetimas iš dugno didės, dalis dujų oksiduosis vandenyje, sunaudodama deguonį.
Tai dar labiau didins jau dabar problematiškų deguonies stokos zonų, vadinamųjų „mirties zonų“, plotus.
Deguonies stoka ant dugno reiškia blogesnes sąlygas žuvims, bestuburiams ir visai maisto grandinei.
Galiausiai tai gali paveikti ir žvejybos išteklius, o kartu – pakrančių bendruomenių ekonomiką.
Metano tyrimai Baltijos jūroje dar tik įsibėgėja, o dauguma ilgalaikių duomenų serijų kol kas trumpesnės nei keli dešimtmečiai.
Tačiau jau dabar aišku, kad šie duomenys taps svarbia klimato politikos ir jūrų valdymo sprendimų dalimi.
Ekspertai pabrėžia, kad ypač svarbu nuosekliai tęsti stebėjimus ir derinti skirtingų šalių tyrimų programas.
Tik taip galima susidaryti pilnesnį vaizdą apie tai, kaip greitai keičiasi Baltijos dugnas ir kokios priemonės galėtų sumažinti rizikas ateities kartoms.