تا حالا به شهر کوچیک «نوناپیچوک» در آلاسکا فکر کردی؟ شاید نه! ولی اینجا یه اتفاق عجیب‌غریب افتاده: زمین زیر بعضی خونه‌ها ترک خورده، لجن و فاضلاب رفته تو خاک، دور ساختمون‌ها دیگه خاکی نمونه که روش وایسادن و بعضیاشون رو تیکه‌های شبیه به جزیره کوچیک نگه‌داشته، کف بعضی خونه‌ها همیشه خیسه و کلی کپک دیده میشه. انگار رو یه اسفنج راه میری! خب، فکر نکن این فقط مشکل نوناپیچوکه، خیلی از شهرهای قطب شمال دارن با همین داستان دست و پنجه نرم می‌کنن؛ یه مشکل به خاطر تغییرات اقلیمی یعنی آب شدن پرمافراست.
خب حالا پرمافراست چیه؟ پرمافراست یعنی خاکی که حداقل دو سال، بدون توقف یخ‌زده باقی مونده باشه. تو نیمکره شمالی حدود ۱۵ درصد زمین زیر همین پرمافراسته و واسه همین مردم سال‌ها روش خونه ساختن چون محکم بود. اما حالا هوا گرم‌تر شده و این یخ‌ها دارن یواش‌یواش آب میشن و کلی مشکلات محیط زیستی و ساختاری درست کردن.
حالاکه تکنولوژی پیشرفت کرده، دانشمندا تمرکزشون رو گذاشتن روی استفاده از داده‌های ماهواره‌ای (همون اطلاعاتی که از فضا جمع می‌کنن) تا بفهمن کجاها پرمافراست داره سریع‌تر آب میشه و کدوم مناطق اصلاً یخ بیشتری داشتن. این یعنی می‌تونن بفهمن کدوم خونه احتمالاً ترک می‌خوره یا باید کلاً یه خونه جدید جای بهتری بسازن! حتی شهر دارن می‌تونن با پیش‌بینی دانشمندها راحت‌تر تصمیم بگیرن.
یه نکته باحال: اول فقط خونه‌های معمولی در خطر بودن، اما الان حتی ارتش آمریکا هم نگرانه! سازمانی به اسم National Geospatial-Intelligence Agency یا همون NGA (یه جورایی همون جاسوسای فضایی خودمون که داده‌های ماهواره‌ای رو تحلیل می‌کنن برای امنیت ملی) داره رو این موضوع کار می‌کنه. چون خیلی از پایگاه‌های نظامی آمریکا و حتی جاهایی مثل ایستگاه‌های رادار و مقرهای گارد ملی روی پرمافراست ساخته شدن و آب شدنش می‌تونه زیرساخت‌ها رو نابود کنه.
یه نکته جالب دیگه: فقط آمریکاس که مهم نیست. مثلاً ۶۰٪ خاک روسیه پرمافراسته، و وزیر منابع طبیعی این کشور گفته بیشتر از ۴۰٪ ساختمون‌های شمال روسیه تا حالا ترکیدن یا دارن خراب میشن. چینم کلی خط لوله نفت و گاز و راه‌آهن مهمش (مثل خط آهن Qinghai-Tibet) داره که کاملاً به این یخ‌های زیرزمینی بستگی دارن.
حالا چرا این داستان برای همه ما مهمه، حتی کسایی که خیلی دور از قطب شمال زندگی می‌کنن؟ چون پرمافراست یه عالمه کربن مخفی داره (دو برابر مقداری که تو کل جو هست!) و وقتی آب میشه، گازهای گلخانه‌ای آزاد می‌کنه که دوباره زمین رو بیشتر گرم می‌کنه. بهش میگن Feedback loop؛ یعنی یه چرخه‌ی معیوب که گرما بیشتر میشه، یخ بیشتر آب میشه، کربن بیشتری میاد بیرون، بعد دوباره هوا گرم‌تر میشه.
وایسا یه چیز دیگه هم هست! آلودگی‌های فلزی سنگین و میکروب‌هایی که سال‌ها زیر زمین زندانی بودنم با آب شدن یخ‌ها آزاد میشن. خلاصه، ماجرا فقط ساختمون ترک برداشته و جاده‌ای که فرو میره نیست!
تا همین چند سال پیش دانشمندا باید خودشون می‌رفتن سر زمین نمونه‌گیری و عملاً کار طاقت‌فرسا انجام می‌دادن. ولی یه دانشمند باحال به اسم کوین شیفر (Kevin Schaefer) اومد گفت چرا از رادارهای ماهواره‌ای استفاده نکنیم؟ رادار یه دستگاهه که با امواج الکترومغناطیسی سطح زمین رو اندازه‌گیری می‌کنه، مثلاً می‌تونه بفهمه زمین تو تابستون چقدر نشست کرده یا تو زمستون دوباره بالا اومده.
یادمه شیفر می‌گفت تو ۲۰۰۹ که با چندتا رفیقش داشتن تو یه کلبه کنار دریاچه Toolik استراحت می‌کردن، همونجا جرقه‌ی این ایده تو ذهنش خورد. بعداً با همین روش یه مقاله نوشتن و تونستن ضخامت لایه فعال خاک آلاسکا رو تخمین بزنن. (لایه فعال یعنی اون بخشی از خاک که فصل به فصل یخ می‌زنه و آب میشه.) این خط شروع بود و بعد از اون کلی تیم‌های دیگه وارد بازی شدن، مخصوصاً وقتی که ماهواره‌های کوچک‌تر و ارزون‌تر اومدن رو کار و داده‌ها هم مجانی شد.
حالا یه دانشمند دیگه به اسم سایمون زوای‌بک (Simon Zwieback) که استاد دانشگاه آلاسکا فالربنکسه، هر روز از پنجره دفترش می‌بینه که یه پارکینگ دانشگاه هیچ‌کس جرات نمی‌کنه توش پارک کنه چون یه سوراخ عظیم اونجا درست شده! مثلاً تا همین چند وقت پیش، می‌دید که زمین داره هر روز بیشتر فرو میره.
زوای‌بک و تیمش با استفاده از داده‌های ماهواره، یه الگوریتم ساختن که می‌تونه تخمین بزنه زیر سطح خاک چه خبره، مخصوصاً اینکه کی و کجا یخ بیشتری داریم و باید نگران باشیم. بخش جالبش اینه که با داده‌های ارزون یا حتی رایگان ماهواره‌ای، میشه همون کاری رو کرد که قبلاً لطفاً فقط با هزینه‌های سرسام‌آور و تجهیزات پیچیده میشد انجام داد.
البته مثل هر راه‌حل جدیدی، یه سری ضعف هم داره. مثلاً این الگوریتم‌ها هنوز نمی‌تونن دقیق همه چی رو تخمین بزنن یا یخ‌هایی که خیلی عمیق‌ترن رو ببینن و گاهی باید باز بیان با همون دستگاه‌های سنتی مثل حفاریِ خاک (Core Drill) یا رادار نفوذی زمینی صحت‌سنجی کنن.
زوای‌بک حتی شخصاً به سیبری رفته بود تا یه قطعه یخی رو که شبیه یخچال زیرزمینی بود ببینه که چطور از زیر خاک بیرون زده. این تجربیات باعث شد دیگه عاشق این موضوع بشه و بره تو دل پروژه‌هایی که هم برای دانشگاه و هم برای سازمان‌های امنیتی و نظامی آمریکا مهمه.
چیزی که بیشتر دانشمندها روش تاکید دارن اینه که این داده‌ها فقط مال دولت و ارتش نیست! باید منتقلش کرد به دست خود آدمای محلی که نیاز دارن بدونن مثلاً خونه جدیدشون رو کجا بسازن که فردا نشست نکنه.
یک طرح باحال به اسم Permafrost Pathways با بودجه ۴۱ میلیون دلاری از پروژه TED Audacious شروع شده که داره شبکه‌ای از داده‌های ماهواره‌ای، دانش محلی، و اطلاعات میدانی رو یکجا جمع می‌کنه تا کمک کنه مردم بدونن زمین زیر پاشون نسبت به آب شدن یخ‌ها چقدر مقاومه.
در نهایت همین اطلاعات بود که باعث شد مردم نوناپیچوک تصمیم بگیرن کل شهر رو به یه نقطه بلندتر با شن فشرده منتقل کنن و مطمئن بشن که دیگه گرفتار نشست و ترک ساختمون نمی‌شن! حتی دانشمندها با همین داده‌ها تونستن به سیاستمدارها ثابت کنن که زمین جای جدید تا مدت‌ها مشکل نخواهد داشت.
نکته آخر: چون آلاسکا مدام ابریه، رادارها کاربرد خیلی خفنی دارن؛ چون برخلاف بقیه ماهواره‌ها، مه و ابر براشون مهم نیست و حتی یه عکس تو سال هم می‌تونه کلی کمک کنه.
پس اگه فکر کردی قصه آب شدن یخ‌های زیرزمینی فقط دردسر دوردستیاست، بدون که این موضوع رو آب و هوا و زیرساخت همه دنیا تاثیر می‌ذاره و دانش امروز کمک می‌کنه تصمیم بهتری برای فردا گرفته بشه!
منبع: +
