на что вечная мерзлота не оказывает влияние
Вечная мерзлота
Распространение — север Аляски, Канады, Европы, Азии, острова Северного Ледовитого океана.
Районы многолетней мерзлоты — верхняя часть земной коры, температура которой долгое время (от 2—3 лет до тысячелетий) не поднимается выше 0 °C.
В зоне многолетней мерзлоты грунтовые воды находятся в виде льда, ее глубина иногда превышает 1 000 м.
Такое явление глобального масштаба, как вечная мерзлота, занимает не менее 25% площади всей суши земного шара.
Одно из первых описаний многолетней мерзлоты было сделано русскими землепроходцами XVII века, покорявшими просторы Сибири.
Впервые на необычное состояние почвы обратил внимание казак Я. Святогоров, а более подробно изучили первопроходцы из экспедиций, организованных С. Дежневым и И. Ребровым.
В специальных посланиях русскому царю они засвидетельствовали наличие особых таежных зон, где даже в самый разгар лета почва оттаивает максимум на 2 аршина.
Ленские воеводы П. Головин и М. Глебов в 1640 г. сообщали: «Земля-де, государь, и среди лета вся не растаивает». В 1828 г. Ф. Шергин начал проходку шахты в Якутске.
За 9 лет была достигнута глубина 116,4 м.
Шахта Шергина шла все время в мерзлых грунтах, не вскрыла ни одного водоносного горизонта.
В 40-х гг. 19 го века А. Ф. Миддендорф измерил температуру до глубины 116 м.
С этого времени вопрос о существовании «вечной мерзлоты» уже всерьез не поднимался.
Термин «вечная мерзлота» как специфическое геологическое явление был введен в научное употребление в 1927 г. основателем школы советских мерзлотоведов М. И. Сумгиным.
Он определял его как мерзлоту почвы, непрерывно существующую от 2 лет до нескольких тысячелетий.
Слово «мерзлота» при этом четкого определения не имело, что и привело к использованию понятия в различных значениях.
Впоследствии термин неоднократно подвергался критике и были предложены альтернативные термины: многолетнемерзлые горные породы и многолетняя криолитозона, однако они не получили широкого распространения.
65% территории России — районы многолетней мерзлоты.
Наиболее широко она распространена в Восточной Сибири и Забайкалье.
Многолетняя мерзлота
Что такое многолетняя мерзлота
Горные породы, находящиеся в верхнем слое земной коры, могут промерзать достаточно большое количество времени, десятки, а то и сотни лет. Такое явление в научном мире принято называть многолетней мерзлотой. Подземные льды круглый год сохраняют нулевую или отрицательную температуру.
Причины образования многолетней мерзлоты
Основная версия о причинах возникновения многолетней мерзлоты связана с четвертичным оледенением. Так почему же одни участки земли остались без последствий оледенения, а другие остаются в промерзшем состоянии до сих пор? Ученые дают следующее объяснение. Дело в том, что в тех областях, где выпадало достаточно большое количество осадков, было покровное оледенение. Земля была покрыта толстым слоем льда, который не давал грунту промерзать. Лед был своеобразной защитой. А там, где этой защиты не было, вследствие малого количества осадков, грунт промерз очень сильно.
Особенности многолетней мерзлоты
Одной из особенностей многолетней мерзлоты можно считать то, что распространение ее неравномерно, и можно выделить три разновидности.
Интересны также формы льда, цементирующего горные породы: линзы, жилы, пятна, клинья, пласты.
Причины сохранения многолетней мерзлоты
Можно назвать комплекс факторов, способствующих сохранению многолетней мерзлоты.
Регионы распространения многолетней мерзлоты
Северная Америка также сохранила это реликтовое явление. Многолетнюю мерзлоту здесь можно встретить в бассейне рек Мекензи, Юкон, также на полуострове Лабрадор.
Многолетняя мерзлота в России
В разных частях России многолетнемерзлые грунты не однородны, да это и понятно, ведь климат хоть и незначительно, но различается. Так, например, единый замороженный монолит можно увидеть на Севере Сибири, а в районе Кольского полуострова он достигает нескольких десятков метров.
Как уже упоминалось ранее, вечная мерзлота распространена зонами. Зона сплошного распространения самая обширная. Начинается она на островах Северного Ледовитого океана в европейской части, затем спускается к югу и к востоку азиатской части России. Это самая северная часть страны, в частности это северо-восточная часть западносибирской равнины, большая часть среднесибирского плоскогорья и северо-восточная Сибирь.
Вечная мерзлота накладывает отпечаток на ландшафт, лед значительно деформирует поверхность, создавая особые микрорельефы. При очень сильных морозах грунт покрывается трещинами, в которые попадает вода. Вода замерзает, образуя своеобразные решетчатые полигоны.
Еще одно интересное явление – это гидролокколиты, или бугры вспучивания. Образуют их линзы льда, залегающие на глубине и приподнимающие грунт, находящийся над ними. Гидролокколиты могут достигать сорока метров, такие бугры вспучивания распространены в центральной Якутии.
На склонах Буранга и плато Плуторана распространены каменные осыпи. Из-за чередования промерзания и оттаивания, они начинают перемещаться вниз по склону гор. Такое явление называют солифлюкацией.
Зона прерывистого распространения многолетней мерзлоты расположена южнее предыдущей зоны. Очевидно, что лед в этой местности не залегает сплошным пластом, а располагается участками. Оттаявший грунт образует воронку, которую называют термокарстовой. Часто в таких воронках образуются озера, но вода из них может уйти в ближайшую реку, а водоем превращается в болото.
На территории Прибайкалья и юге Забайкалья преобладает зона островной многолетней мерзлоты. Для этой зоны характерны те же самые особенности микрорельефа, но встречаются они значительно реже.
Оттаивание многолетней мерзлоты
Оттаивание многолетней мерзлоты не сулит человечеству ничего хорошего. Это и глобальное потепление, и огромные воронки в земной коре, образующиеся в следствие просадки грунта и формировании подземных полостей. Дело в том, что земная поверхность проседает от того, что мерзлый грунт начинает протаивать, появляются провалы, которые постепенно заполняются водой.
Оттаивание многолетней мерзлоты в России
Чем опасно оттаивание мерзлого грунта? Во-первых, это грозит образованием гигантских провалов, таких как Батагайский кратер в Якутии. Размеры его пугают не только обывателей, но даже ученые относятся к этому явлению настороженно. Такой провал в результате оттаивания вечной мерзлоты может случиться в любом месте и в любое время.
Ухудшения состояние мерзлого грунта вредит не только природе, но и отражается на человеке. Например, в течение последних десяти лет в Норильске подверглись разрушению более 250 многоэтажных домов. Получается, что с одной стороны человечеством был сделан огромный шаг в сторону освоения многолетней мерзлоты. Люди стали жить, работать, учиться в таких условиях, в которых, казалось бы, жить невозможно. А с другой стороны, вмешательство в природу привело к деградации мерзлого грунта, что пошатнуло природный баланс. Спустя десятилетия человечество вынуждено наблюдать, что научные достижения рушатся как карточный домик.
Влияние человека на многолетнюю мерзлоту
К большому сожалению, влияние технических достижений человечества на многолетнюю мерзлоту только пагубное. Здесь и загрязнение окружающей среды, и последствия строительства различных сооружений. Получается, что любое вмешательство человека в природу, нарушает хрупкий баланс и приводит к деградации мерзлых пород.
Влияние многолетней мерзлоты на хозяйственную деятельность человека
Освоение регионов с многолетней мерзлотой началось в тридцатых годах 20 столетия. Ряд трудностей, возникающий при работе в этих регионах, подтолкнул ученых к созданию особых способов ведения хозяйственной деятельности.
Например, строителям пришлось пересмотреть основные правила возведения сооружений, таких как жилые дома, мосты, теплотрассы, дороги. При постройке и эксплуатации жилых домов приходится учитывать тот факт, что при определенных условиях грунт начинает оттаивать, дома проседать и трескаться. Земляные работы очень трудоемки, требуют больших энергетических затрат, это тоже приходится учитывать.
Из-за многолетней мерзлоты очень остро стоит вопрос водоснабжения и обеспечения теплом жилых домов.
Земледелие затруднено из-за заболоченности почвы. Прежде чем приступить к обработке земли и непосредственно к посевам, приходится проводить работы по удалению лишней влаги из грунта.
Хозяйственная деятельность на многолетней мерзлоте
К основным видам хозяйственной деятельности в условиях многолетней мерзлоты можно считать оленеводство, пушной промысел, рыболовство, чуть менее распространено коневодство. Равнинная и горная тундра – это отличные пастбища для оленей, а для крупного рогатого скота подходят луга в долинах рек. Это отличная кормовая база.
С точки зрения добычи природных ископаемых, это своеобразная кладовая природы. Здесь присутствуют уголь, алмазы, газ, никель, золото, медь, олово. К тому же добыча упрощается тем, что мерзлота является прекрасным крепежным материалом при организации шахт.
Вечная мерзлота используется людьми как природный холодильник. В ней сохраняются ягоды, рыба, мясо, фрукты.
Земледелие на вечномерзлом грунте затруднительно, но возможно, оно несет с собой массу трудностей. Распаханная земля более темная, она притягивает тепло, грунт оттаивает, местность покрывается болотами, которые приходится осушать. Но люди постепенно осваивают земли Восточной Сибири, хотя грунт никогда не прогревается, корневая система растений слабая, но при этом людям удается выращивать некоторые овощи и даже овес. С точки зрения плодородия тоже не все гладко. Из-за низких температур почвенный покров образуется очень медленно, гумус практически отсутствует.
Строительство в условиях многолетней мерзлоты
По мнению ведущих архитекторов, строительство возможно при любых климатических условиях, важно лишь учесть особенности грунта и погодных условий. При строительстве в условиях вечной мерзлоты важно соблюсти следующие принципы.
Так как же сохранить целостность вечномерзлого грунта? Можно возводить постройку на подсыпках, используя теплоизоляцию поверхности и грунта. Эффективны также вентилируемые подполья и не отапливаемые первые этажи, сооружение установок для искусственного охлаждения грунтов, свайные фундаменты.
При возведении монолитных сооружений, и при укладке фундамента, используют особые способы работы с бетоном. Также разработали состав бетонных смесей таким образом, что они эффективно застывают и сохраняют свою целостность долгое время в условиях вечной мерзлоты.
Но даже при соблюдении всех технологий строительства зданий, трубопроводов, аэродромов, плотин, дорог, промышленных сооружений приводит к тому, что грунт все же начинает оттаивать. Земля в местах неравномерного оттаивания проседает, постройки рушатся, предотвратить это достаточно сложно. Тем не менее, начиная с тридцатых годов, были возведены такие города как Якутск, Норильск, Мирный.
Заключение
Многолетняя мерзлота – уникальное явление на земле, хотя она так же естественна как пустыни, джунгли или степи, только менее изучена. Исследования в области мерзлотоведения очень необходимы, и они ведутся по сей день. Новые технологии позволяют более детально изучать мерзлый грунт, открывая его новые особенности. И если в начале двадцатого столетия основной целью изучения было эффективное освоения, то сейчас одно из направлений изучения – это предотвращение деградации многолетней мерзлоты. Десятилетия используя природу исключительно для своего обогащения, человечество, наконец-то, пришло к выводу, что сохранение природы гораздо более выгодно и безопасно.
История происхождения
Определение многолетней мерзлоты включает в себя верхнюю часть земной коры (многолетне — мёрзлые породы), которая находится в замёрзшем состоянии при температуре ниже 0 градусов не менее двух лет. Область подземного оледенения ещё называют криолитозоной без периодического оттаивания. Ранее для её обозначения использовался термин «вечная мерзлота».
Условием образования многолетней мерзлоты может быть любой климат, где среднегодовая температура воздуха ниже точки замерзания воды. Бо́льшая часть криолитозоны, существующей сегодня, сформировалась во время холодных ледниковых периодов и сохранилась в течение более тёплых межледниковых периодов, включая голоцен.
Голоцен — это геологическая эпоха, которая началась приблизительно 11 700 лет назад. Некоторая относительно неглубокая мерзлота, от 30 до 70 метров, сформировалась во второй части голоцена (последние 6 тыс. лет), а другая часть во время Малого ледникового периода (от 400 до 150 лет назад).
Последнее максимальное промерзание почвы было 18 000−20 000 лет назад во время последнего ледникового периода. В то время вся северная территория Франции была криолитозоной, а уровень моря находился ниже на 120 метров.
Минимальное замерзание датируется 6 тыс. лет назад во время атлантической фазы, известной как климатический оптимум голоцена. С тех пор, кроме потепления, во время средневекового климатического оптимума, до Малого ледникового периода, лето в северном полушарии похолодало, что привело к тенденции территориального расширения криолитозоны.
Криолитозона занимала гораздо большую площадь в четвертичные ледниковые периоды. На не глубоких участках она сформировались относительно быстро, первые 100 метров почвы могли замёрзнуть всего за несколько сотен лет. Например, за 350 лет холодной погоды почва может замёрзнуть на глубину до 80 метров, но для замерзания до глубины около 220 метров требуется в десять раз больше времени. По оценкам учёных, потребовалось более полумиллиона лет, чтобы мерзлота могла сформироваться под поверхностью почвы на Аляске.
Расположение на земном шаре
География криолитозоны очень обширная. Она присутствует в высоких широтах (полярная и субполярная вечная мерзлота), но также бывает и на больших высотах (субвертикальные стены до 3500 метров над уровнем моря). Как видно по геологическим картам, она покрывает одну пятую поверхности Земли.
Распространённость в северных широтах:
Обычно криолитозона постоянная за пределами 60 градусов широты и более спорадична для альпийской местности. Регионы многолетней мерзлоты низменности традиционно делятся на несколько зон на основе оценки географической непрерывности ландшафта. Наука признаёт следующие виды многолетней мерзлоты:
В северном полушарии районы, мерзлота, занимает приблизительно 25% (23 млн км ²) площади суши. В прерывистых и спорадических зонах распространение является сложным и неоднородным. Её толщина варьируется от менее одного до более 1500 метров. В горах средней и низкой широты её распределение тесно связано с характеристиками поверхности суши:
Подводная криолитозона встречается при температуре около 0 °C на больших площадях арктического континентального шельфа. Континентальный шельф — это расширенный периметр каждого континента и соответствующей прибрежной равнины, который был частью континента во время ледниковых периодов, но находится под водой в межледниковые периоды, такие как текущая эпоха.
Криолитозона является географически непрерывной под свободными ото льда районами антарктического континента, а также под областями, в которых ледяной покров замерзает до своего дна.
Термически она состоит из трёх слоёв:
Постоянная криолитозона может иметь разные характеристики и формы, быть богатой органическими почвами или песчаными и каменистыми, содержать замороженную воду или быть относительно сухой. Она считается как частью криосферы, так и частью геосферы, так как содержит камни и почвы. Её верхняя поверхность, называемая активным слоем, обычно оттаивает и замерзает в зависимости от времени года.
Влияние на окружающую среду
Замерзание почвы изменяет её физические свойства. Это явление важно для циркуляции веществ, которые питают поверхностную растительность и почвенные организмы. В холодных наземных экосистемах таёжного типа, тундре, этот особый круговорот воды регулирует жизнь почвы и влияет на поверхностную жизнь (через корневые функции, микоризу, временные водно-болотные угодья и так далее). Циркуляция воды в мёрзлых грунтах также соответствует медленным и тонким теплообменам, которые могут пробудить грибные или симбиотические бактериальные колонии.
Учёные обнаружили, что из-за глобального потепления скорость оттаивания земли возросла. Это негативно влияет на атмосферу, землю, воду и живых существ. Деградация приземной многолетней мерзлоты оказывает влияние на хозяйственную деятельность и может представлять серьёзную угрозу использованию природных ресурсов и устойчивому развитию арктических сообществ. Почти четыре миллиона человек и 70% современной инфраструктуры находятся в районах с высоким потенциалом оттаивания.
Треть панарктической инфраструктуры и 45% месторождений углеводородов в российской Арктике находятся в регионах, где нестабильность грунта, связанная с оттепелями, может нанести серьёзный ущерб искусственной среде. Многие города, расположенные на криолитозоне, подвергаются угрозе разрушения.
Образования, сохранение или исчезновение криолитозоны очень тесно связаны с изменением климата. Вот почему глобальная сеть исследователей изучает толщу мерзлоты как индикатор глобального потепления на основе опросов, измерений температуры и спутникового мониторинга, инициированных глобальной сетью наземного мониторинга. Быстрая оттепель может значительно увеличить количество парниковых газов, выделяемых замороженными древними растениями и животными.
Недавние изменения
Потепление с конца 1960-х годов наблюдалось в профилях температуры криолитозоны во многих местах. За последние несколько десятилетий температура в целом снизилась в низинах и горах. Исключение составляют некоторые недавно обнажённые осушенные бассейны озёр и расширяющиеся береговые линии.
Оттаивание наблюдалось во многих низменных и горных районах в последние десятилетия — бо́льшая часть доказательств является косвенной и основана на изменениях в лесной и тундровой растительности, различном оседании поверхности земли и потере озёр.
Ежегодное оттаивание в западной части Северной Америки привело к оседанию грунта, появлению впадин, увеличению дренажа озера.
В региональном и глобальном масштабах изменения зональных границ мерзлоты трудно идентифицировать из-за трёхмерных неоднородностей. Деградация криолитозоны и изменения в её распределении связаны с повышенным образованием слоя или тела незамерзшего грунта, возникающего из-за локальной аномалии в термических, гидрологических, гидрогеологических или гидрохимических условиях.
Изменения зональных границ криолитозоны, моделируемых с использованием сценариев изменения климата, обычно основаны на прогнозах увеличения толщины активного слоя и изменений температуры на относительно небольших глубинах.
Тёплая мерзлота разлагается как сверху, так и снизу, увеличивая степень образования талика. Южный предел движется на север нерегулярным образом и регулируется локальными факторами, которые включают торфяник.
Торф представляет собой скопление частично разложившегося растительного вещества. Он образуется на водно-болотных угодьях или торфяниках, которые по-разному называются болотами, мускусами, покозинами, и торфяно-болотными лесами.
Движение «границы» между спорадической и прерывистой зонами мерзлоты во многом определяется развитием и распространённостью открытых таликов. В районах, богатых льдом, южная «граница» зоны непрерывной криолитозоны остаётся относительно стабильной, поскольку её полное исчезновение может занять от веков до тысячелетий, что затрудняет определение географических изменений.
Быстрая прибрежная эрозия, несмотря на то, что она поддерживается штормами и связанной с ними интенсивностью волн, сильно зависит от количества и типа грунтового льда.
Изменения в распределении, предсказываемые моделями, требуют обширной верификации на основе полевого или дистанционного зондирования в течение длительных периодов времени. Мониторинг термического состояния в глобальном масштабе необходим для понимания гидрологических связей, будущих изменений в распределении и для проверки глобальных и региональных моделей.
Ожидается, что изменение климата окажет значительное влияние на надземный и подземный климат. Хотя широко распространённые изменения криолитозоны обычно занимают века, по оценкам учёных, к середине XXI века её площадь в северном полушарии уменьшится на 20−35%. Кроме того, Экологическая программа ООН предполагает, что к 2080 году глубина оттаивания может увеличиться на 30−50%.
Выбросы парниковых газов
Криолитозона хранит огромное количество углерода и метана (вдвое больше углерода, чем содержится в атмосфере). Ожидается, что в условиях потепления эти газы будут выделяться. Этот процесс уже начался в некоторых частях мира, включая Западную Сибирь, и ожидается, что он серьёзно возрастёт к 2020 году.
Треть почвенного углерода Земли содержится в арктической тундровой почве, хранящейся в замороженном органическом веществе. Если высокие северные широты значительно нагреваются, мерзлота оттаивает, позволяя органическому веществу разлагаться. Разложение выпустит углерод в атмосферу. Это уже происходит в активном слое каждое лето.
В нормальных климатических условиях почва остаётся достаточно холодной, чтобы разложение было очень медленным. Но по мере повышения температуры воздуха и прогрева земли этот процесс ускорится. Некоторые полагают, что арктическая тундра может превратиться из поглотителя углерода в источник углерода к середине 2020-х годов.
Исследователи подсчитали: к 2200 году 60% мерзлоты Северного полушария, вероятно, растает, что может привести к выбросу в атмосферу около 190 миллиардов тонн углерода. Это количество составляет около половины всего углерода, выпущенного в индустриальную эпоху. Влияние этого на скорость атмосферного потепления может быть необратимым.
Сценарий бедствия
Когда атмосфера прогревается, мерзлота тает, выделяя парниковый газ, который дополнительно нагревает атмосферу. В настоящее время климатические модели не учитывают воздействия метана, выделяющегося при таянии криолитозоны, что означает: даже самые экстремальные сценарии потепления, могут быть недостаточно экстремальными. Скачок концентрации метана в атмосфере может спровоцировать катастрофическое глобальное потепление.
На Земле уже происходило массовое выделение метана: палеоценовый эоценовый тепловой максимум. Исследования, посвящённые этому периоду времени, показывают, что в атмосферу было выброшено большое количество метана. Но потепление, которое происходит из-за антропогенного изменения климата, является беспрецедентным по своей скорости — сегодня мир нагревается в десять раз быстрее, чем тогда. По этой причине трудно исключить любой сценарий глобального потепления.
Что таит в себе вечная мерзлота
Её таяние может преподнести человечеству опасные сюрпризы
В вечной мерзлоте застыли вирусы, которым может быть как 30-50 тысяч лет, так и всего одно-два столетия, например, сибирская язва или чума. И когда грунт начинает подтаивать, есть вероятность, что они вырвутся наружу. Таяние может преподнести и другие сюрпризы — например, в северных районах начинает ходить фундамент зданий. Чего стоит опасаться и к чему готовиться, рассказал изданию заместитель директора Института географии РАН, кандидат географических наук Николай Осокин. Он убеждён: потепления нужно не бояться, а просто подстраиваться под него и не экономить на безопасности.
Три причины, почему тает мерзлота
Вечная мерзлота — это верхняя часть земной коры, которая постоянно находится в замёрзшем состоянии и чаще всего содержит в себе лёд. В России примерно 60 процентов суши находится в зоне вечной мерзлоты. В основном, это Север Дальнего Востока, Якутия, Север Забайкалья, Север Западной и Восточной Сибири и другие северные территории европейской части. Мерзлота неоднородна — где-то толщина промёрзшего грунта несколько десятков, где-то несколько сотен метров. Максимум зафиксировали в Якутии в 1982 году: на участке в верховьях реки Вилюй она залегает на 1370 метров — эта глубина сравнима с высотой одной из Уральских гор Ослянкой.
И конечно, все слышали, что вечная мерзлота тает. Недавно были опубликованы последние исследования — оказалось, что в среднем по Земле температура вечной мерзлоты с 2007 года выросла на 0,29 градусов, но это процесс неоднородный. В Альпах, Гималаях и Скандинавских горах она увеличилась на 0,19 градусов, а в Сибири — на 0,9 градуса. Об этом говорилось в публикации в журнале Nature Communications.
Но есть ещё как минимум две причины. Одна — высота снега. Чем его больше выпадает за зиму, тем сильнее тает мерзлота. Дело в том, что снег выполняет функцию теплоизолятора — укрывает землю одеялом, которое не даёт проникнуть холоду вглубь земли и хорошенько проморозить её. И наоборот — если снега выпало слишком мало, то даже если не будет сильных морозов, вечная мерзлота будет сохраннее. Поэтому в некоторых районах наблюдается интересный эффект — температура грунта не поднимается, а наоборот, снижается. Но это частности.
А один из самых главных факторов — конечно, человек. «Нельзя сказать, что в Арктике теплеет всё. Там, где человек не нарушает природные комплексы, повышение температуры грунта небольшое, и часто оно компенсируется уменьшением толщины снега. А если антропогенное воздействие сильно, это сразу приводит к более заметным изменениям. Например, достаточно по нетронутой тундре проехать одному вездеходу и нарушить моховой покров, сразу, без всякого повышения температуры атмосферы, мы создаём такие условия, которые учёные прогнозируют через столетие!» — рассказал Осокин.
Дело в том, что для районов вечной мерзлоты очень важен растительный покров. В Арктике, в первую очередь, речь идёт о мхе. И учёные Института географии РАН провели эксперимент на Шпицбергене, который показал, что стоит убрать участок мха, как температура почвы в этом месте за сезон повышается на два-четыре градуса. А это такая же величина, на которую грунт, если его не трогать, прогреется только через сто лет.
Это подтверждает и ещё один любопытный эксперимент, который провели в Арктике геофизик Сергей Зимин и его сын, агроном Никита Зимин. 20 лет назад они вырубили на отдельном участке деревья, посадили там доисторические травы, развели стада яков, бизонов, зубров, лошадей, чтобы они в поисках травы вытаптывали снег и давали земле промёрзнуть. По словам Зиминых, в этом парке «ледникового периода» действительно становится холоднее, передавало ИноTV.
Изменение температуры вечной мерзлоты на глубине десять метров (по данным из 123 скважин, изменения в которых отслеживали с 2007 года): • Температура выросла: в 71 точке, в том числе в пяти из них температура превысила ноль градусов и мерзлота на 10-метровой глубине начала таять. В скважине в Якутии температура повысилась на 1,15 градуса, в скважине на северо-востоке Арктики — на 0,9, на северо-западе Сибири — на 0,93 градуса. В среднем в Арктике повышение на 0,2-0,3 градуса, в Альпах, Гималаях и Скандинавских горах — на 0,19 градуса, в Антарктике — на 0,37 градуса.
• Температура снизилась: в12 скважинах, в том числе на востоке Канады, юге Евразии и на Антарктическом полуострове.
• Температура осталась неизменной: в 40 скважинах.
Чем таяние опасно для человека
Когда толщина сезонного активного слоя была одинаковой — летом метр земли оттаял, зимой он же замёрз, — строениям в Арктике ничего не угрожало. Теперь же некоторые дома на Колыме, Ямале, Камчатке, в других районах начинают трескаться и грозят разрушиться. «Например, раньше протаивание в конкретном месте было один метр, и фундамент заглубляли немного больше, допустим, на два метра. А сейчас, если сезонное протаивание стало усиливаться и составило те же два метра, фундамент в летнее время попадает в такие условия, что грунт его не держит и начинает плыть», — пояснил замдиректора Института географии.
Дело в том, что ранее дома строились по нормативам, которые существовали 50 лет назад. А тогда считалось, что мерзлота останется с нами навсегда. И сейчас очень важно не повторять ошибок прошлого и закладывать грядущие изменения в сегодняшние строительные нормы и правила, подчёркивает учёный. Конечно, отметил Осокин, нельзя точно сказать, что в конкретном районе через 50 лет температура повысится именно на четыре градуса, и это повлияет на мерзлоту определённым образом и никаким другим. Но учёные разрабатывают подробные сценарии возможного изменения климата, которые необходимо учитывать. И в Институте географии рекомендуют заложить эти рекомендации в новую программу развития Арктики до 2035 года, которую сейчас разрабатывают в Правительстве и парламенте.
«Сейчас это приведёт к некоторому росту затрат. Но зато на сотню лет вперёд будет значительно меньше проблем. А если говорить, что нас не волнует, что будет через полвека, или сэкономить на этом, то здания, построенные сегодня, опять окажутся в зоне риска. Ведь если продолжать строить с углублением на два метра, на которые грунт протаивает сейчас, вполне может оказаться, что через 30 лет растают уже все три метра», — подчёркивает учёный.
Надо ли бояться микроорганизмов из вечной мерзлоты?
Научные журналы то и дело сообщают о том, как повлияло на живые организмы таяние вечной мерзлоты и льдов Северного Ледовитого океана. Например, в 2014 году российские и французские учёные обнаружили на Колыме в вечной мерзлоте, которой больше 30 тысяч лет, гигантский вирус Pithovirus sibericum, сопоставимый по размеру с бактериями. Он оказался жизнеспособным, но опасности для человека не представляет, так как паразитируют только на амёбах, говорится в статье учёных в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Но даже если из-за таяния вечной мерзлоты часть грунта с вирусом вдруг попадёт в окружающую среду, и вирус выйдет на охоту, это не повлияет на всю экосистему, подчёркивает Николай Осокин. Конкретные амёбы, которым страшен вирус, составляют сотые процента от всей экосистемы, и даже полное исчезновение одного звена не изменит общую картину.
И самое главное — всему тому, что находится в вечной мерзлоте и начало оттаивать, не больше 30-50 тысяч лет, а тогда состав растительности, животного мира и других живых организмов был достаточно близок к современному, отметил учёный. «Если высшие организмы не вымерли из-за этих бактерий и вирусов тогда, не вымрут и сейчас. Да, возможно, будет какое-то очаговое заболевание, которое известно уже сейчас, но невозможен такой сценарий, что микроорганизмы, которые заморозились, сейчас появятся и полностью уничтожат всё живое вокруг», — констатировал он.
Ещё одно исследование на эту тему вышло в ноябре этого года. Оно разошлось в СМИ под заголовками вроде «таяние льдов вызвало распространение «чумы» среди тюленей». Речь идёт о том, что уже не первый год наблюдают вспышки опасного заболевания, которое вызывает вирус PDV (иначе — «вирус морских свинок). Причём сначала оно поразило тысячи морских тюленей в Арктике, а потом распространилось среди морских выдр на Аляске. Учёные полагают, что такой разброс может быть связан с глобальным потеплением — льды тают, животные мигрируют и разносят заразу. Действительно ли есть прямая связь между таянием льдов и эпидемиями, ещё собираются разобраться. «Нужно срочно понять, как именно распространяется чума тюленей, и выяснить, какие другие виды животных могут быть затронуты этой инфекцией», — заявила одна из авторов работы, эколог из Калифорнийского университета в Дэвисе Элизабет ван Вормер. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Что касается человечества, за себя ему стоит переживать по другому поводу, считает Николай Осокин. «30-50 тысяч лет назад — это скорее интересная экзотика. А опасность могут представлять вирусы, которые мы сами когда-то закопали», — сказал он.
Когда были вспышки эпидемий в северных районах, останки животных закапывали, и оттаивание скотомогильников представляет опасность. Болезни, например, чума, могут вскрыться сейчас, когда идёт оттаивание именно верхних слоёв грунта.
Например, в 2016 году на Ямале вспыхнула сибирская язва. Это связывают с тем, что из-за аномальной жары подтаял скотомогильник, и зараза смогла вырваться наружу. «Когда были вспышки эпидемий в северных районах, останки животных закапывали, и оттаивание скотомогильников представляет опасность. Болезни, например, чума, могут вскрыться сейчас, когда идёт оттаивание именно верхних слоёв грунта», — рассказал он.
В Институте рекомендуют санэпидемстанциям, каждой в своём регионе, обращать внимание на скотомогильники, учитывать даже те захоронения, которым несколько столетий, и делать так, чтобы эти территории не были доступны животным и людям.
Что ещё ждать ото льдов?
Тают не только берега — также сокращаются площади ледников на островах Северного Ледовитого океана. В результате географов и мореплавателей постоянно ждут сюрпризы.
Например, в Арктике исчезают и появляются в других местах целые острова. Последний раз к западу от острова Северный в районе ледника Вылки открыли пять новых островов в августе этого года. Их описала и сфотографировала гидрографическая группа, которая работала в составе комплексной экспедиции Северного флота на Землю Франца-Иосифа. Тем самым она подтвердила данные, которые были получены в 2016 году по спутниковым снимкам. Предполагается, что раньше они были скрыты ледниками.
Больше в морях Северного Ледовитого океана стало и айсбергов, которые откалываются от ледников. А это льдины размером в сотни тысяч квадратных метров и весом в сотни тысяч тонн. И если корабли благодаря системам наблюдения и маневренности ещё могут от них уйти, то нефтяные платформы никуда деться не могут, и это становится большой проблемой.
Картина береговой линии и рельефа дна тоже постоянно меняется, рассказал Осокин. «Раньше мы проплывали рядом с ледником, который выдавался в море, и знали точно, что там глубина 100 метров, а сейчас он отступил на километр, практически на краю острова уже, и рядом с ним всего три-четыре метра. А ошибки быть не должно, это очень опасно», — отметил он.
Разрушаются понемногу и берега по кромке Северного Ледовитого океана. В их мёрзлом грунте большое количество льда, и когда он выходит на поверхность и тает, порода начинает обламываться, и берег отступает. За счёт этого территория России уменьшается на несколько квадратных километров в год. А сам грунт сносит в воду, и меняется рельеф прибрежного дна, что сильно усложняет жизнь мореплавателям, которые выходят в море на небольших судах.
Больше в морях Северного Ледовитого океана стало и айсбергов, которые откалываются от ледников. А это льдины размером в сотни тысяч квадратных метров и весом в сотни тысяч тонн. И если корабли благодаря системам наблюдения и маневренности ещё могут от них уйти, то нефтяные платформы никуда деться не могут, и это становится большой проблемой.
Есть ли плюсы у таяния?
Таяние ледяного покрова Северного Ледовитого океана — это не сплошные минусы. Есть и положительный эффект, прежде всего для экономики, считают в Институте географии Российской академии наук. Ещё лет 20 назад та же добыча углеводородов в зоне континентального шельфа обсуждалась только в теории, а на практике никто особо не представлял, как можно добывать ископаемые со льда, рассказал Осокин. И только то, что появились акватории, которые открываются на большую или значительную часть года, позволило перейти от теории к реальной разведке и даже добыче нефти и газа.
«К тому же почему в последнее время стали намного больше говорить о Северном морском пути? Именно потому, что ледовитость уменьшается, и в итоге намного увеличивается судоходный сезон, а в определённые периоды суда могут проходить вообще без ледокольного сопровождения», — добавил учёный. И теперь, когда по пути, раньше почти всё время скованному льдом, могут совершать рейсы обычные корабли, будет намного быстрее и дешевле возить грузы из Азии в Европу и обратно.
В целом же сказать, что на Севере всегда была мерзлота, и только сейчас мы её лишаемся, нельзя, отмечает Осокин. На Земле издавна были периоды потепления и похолодания. Так что надо бояться изменений в вечной мерзлоте, наносить минимум вреда природе, постоянно проводить научные изыскания Арктики и вовремя подстраиваться под климатические изменения, чтобы дома не разрушались, корабли не натыкались на мель, а забытые болезни не вспыхивали снова, подытожил Николай Осокин.