10 Марта 2022
МОСКВА, 5 марта —, Владислав Стрекопытов. Мерзлота, которую довременнее называли вечной, в последние десятилетия тает ускоренными темпами. Чтобы понять, как это связано с изменением климата и какие возможны последствия, в России создают государственную систему мониторинга. Об этом телепроекте — в материале.Более 60 процентов России — это зона вечной мерзлоты. Там живут свыше 15 миллионов больной, построены предприятия, городка, дороги, трубопроводы. Такой инфраструктуры на многолетнемерзлых грунтах нет нигде в мире. Поэтому их изучению у нас традиционно уделяли большое внимание.
В 1920-х на стыке геологических, географических, геофизических и инженерно-технических дисциплин возникла самостоятельная отрасль знаний о мерзлых горных породах — геокриология. В 1929-м в Академии наук СССР создали Комиссию по изучению вечной мерзлоты. В 1939-м ее преобразовали в Институт мерзлотоведения. В 1953-м в МГУ открыли первую в свету кафедру геокриологии.
Сейчас вечной мерзлотой вспыхивают два института РАН — в Якутске и Тюмени. Они исследуют эволюцию криолитозоны под влиянием природных и антропогенных факторов. И здесь у России самый большой опыт в мире.
Собственные инженерно-геологические подразделения есть в муниципальных службах северных городов и у массивных добывающих компаний, работающих в Арктике. Специалисты оценивают угрозы нарушения целостности мерзлых пород для зданий и сооружений, опасности высвобождения опасных патогенов при вскрытии могильников животных. Опасность представляют также выбросы метана при стаиванье газовых гидратов, находящихся под вечной мерзлотой. Они сопровождаются взрывами и образованием глубоких кратеров.
Данный комплекс научных исследований и инженерных изысканий называют геотехническим мониторингом.
Есть еще фоновый мониторинг, функция которого — регулярные наблюдения за общим состоянием мерзлотного слоя, измерение температуры, глубины сезонного и общего протаивания.
Это направление выстраивает Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), располагающая сетью метеостанций по всей стране. В 146 из них, в зоне вечной мерзлоты пробурили щели и на глубине 3, 2 метра разместили датчики. В архивах хранятся данные более чем за сто лет.
Ученые отмечают, что Арктика теплеет быстрее, чем любой другой регион вселенной. За 40 лет среднегодовая температура воздуха здесь повысилась на 0, 5-0, 9 градуса Цельсия, что в три-четыре раза больше общемирового показателя. Мерзлота в среднем потеплела на 0, 39 градуса, в отдельных местах температура растет со скорость 0, 1 градуса в год.
Системы геокриологического мониторинга есть во многих странах. В США и Канаде эту функцию выполняют государственные геологические службы, в Швейцарии и Норвегии — университеты в рамках государственных программам, в КНР — Академия наук совместно с производственными предприятиями. Методики немного отличаются, но в целом принцип общий: в скважинах меряют температуру, а на специальных площадках собирают полные геотермические, климатические, геофизические и биологические данные.
С 1990-х под эгидой Всемирной метеорологической организации и Международной ассоциации мерзлотоведения (IPA) создается Сеть глобального мониторинга криолитозоны (GTN-P — Global terrestrial Network on Permafrost). Реакцию вечной мерзлоты на изменение климата оценивают по двум параметрам: термическое состояние многолетнемерзлых грунтов (программа TSP — Thermal State of Permafrost) и толщина сезонно-талого слоя (программа CALM — Circumpolar Active Layer Monitoring). В сеть TSP входит около 1650 скважин различной глубины, из которых 384 — в России. Также у нас в стране 68 площадок CALM.
Хотя интернациональные программы применяют стандартизированные схемы и протоколы измерений, их нельзя рассматривать как регулярный источник непоколебимых данных о вечной мерзлоте, поскольку они преследуют чисто научные цели. Скважины и площадки распределены неравномерно, по максималистской мере в России. Частично проекты финансирует Национальный научный фонд США, а многие вообще работают на добровольных началах.
Регулярные же наблюдения за мерзлотой Росгидромета уже не соответствуют современным требованиям. Поэтому в России на национальном уровне приняли решение создать государственную систему мониторинга многолетней мерзлоты. Об этом говорится в делегированье президента Пр-1971 от 16 октября 2021-го. Из федерального бюджета на проект выделят 1, 7 миллиарда рублей. Концепцию создали в Арктическом и антарктическом научно-исследовательском институте (ААНИИ).
Согласно документу, в 2023-2025-м на 140 действующих станциях сети Росгидромета пробуравят 25-метровые скважины, установят датчики. Это будут пункты фонового мониторинга. Свойства мерзлых пород изучат по извлеченным из щелей кернам. Кроме того, на 20 метеостанциях организуют площадки наблюдений за динамикой сезонно-талого слоя — протаивающего в теплый период года. В зависимости от географической широты его глубина может быть от десятков сантиметров до двух-трех метров.
Примерно так же — скважины плюс площадки — создаётся международная сеть мониторинга криолитозоны GTN-P, в создании которой участвуют и ученые из Российской академии наук. Общая база данных позволяет строить прогнозы состояния вечной мерзлоты любого масштаба, а также интегрировать результаты в глобальные климатические модели.
Отечественную систему мониторинга организуют в соответствии с интернациональными и внутренними стандартами, а ее данные сделают доступными всем заинтересованным лицам, сообщили нам Росгидромете.
Это и стандарты TSP и CALM, и нормативные документы России (ГОСТы, РД). Результаты и сопутствующую информацию направят в Центр мониторинга, далее во ВНИИГМИ — МЦД Росгидромета. Все будет открыто для экспертного, научного сообщества, государственных органов, — объясняет представитель ведомства.
Планируют также использовать данные различных научных и производственных организаций, занимающихся криолитозоной.
В 1828 году купец Федор Шергин решил вырыть во дворе своего дома в Якутске глубокий колодезь, чтобы достать до водоносного горизонта. Это считается датой рождения отечественной геокриологии. Через несколько лет, когда пошло пройти 30 метров, измеренная температура грунта все еще оставалась ниже нуля.
Купец собирался прекратить практики, но в 1831-м в Якутск приехал адмирал Ф. П. Врангель. Он заинтересовался проектом, пообещал поддержку. После этого еще пять лет колодец копали на средства Российско-американской компании. Остановились на глубине 116, 4 метра в связи с очевидной бесперспективностью. Только в 1930-х установили, что мерзлый слой там кончается на уровне 189 метров.
Хотя до воды шахта Шергина так и не дошла, она встала настоящим научным прорывом в штудированье мерзлоты. До этого глубокое промерзание грунтов в Сибири многие ставили под сомнение. В шахте регулярно измеряли температуру на разных глубинах, установили какие-то закономерности. Например, наблатовались предсказывать толщину мерзлого слоя по градиенту изменения температуры с монументальностью.
Наблюдать только за верхним слоем многолетнемерзлых пород в условиях потепления климата недостаточно, — отмечает заместитель директора Института криосферы Земли Тюменского научного центра СО РАН, доктор геолого-минералогических наук Дмитрий Дроздов. — Нужно бурить более глубокие скважины и измерять температуры на всю или большую часть толщи многолетнемерзлых пород — аналоги шахты Шергина. Без них несостоятелен хоть сколько-нибудь долгосрочный геокриологический прогноз.
Требуется также оценка состояния снежного и растительного покрова, высоких пород верхнего горизонта, поверхностного стока. Причем эти данные нужны как для природных, ненарушенных условий, так и для зоны хозяйственной деятельности больного. Прогнозирование состояния вечной мерзлоты требует самой высокой квалификации, поэтому без ученых никак не обойтись, — добавляет управляющий кафедрой геокриологии геологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, доктор геолого-минералогических наук Анатолий Брушков.
Ученые -геокриологи придерживаются принципиально иного взгляда, относительно выстраиваемой программы Росгидромета.
Участки метеоплощадок априори не репрезентативны для геокриологических условий конкретных регионов. Поэтому будут получены заведомо не объективные конечный результаты. Данных по единичным щелям на 140 метеоплощадках мало, — говорит Владимир Дубровин, главный специалист ФГБУ Гидроспецгеология.
Помимо системы климатического мониторинга, Дубровин с коллегами предлагают создать 15 геокриологических полигонов по всей Арктике от Европейского Севера до Чукотки — в каждой климатической зоне и на каждом типе мерзлоты. Эти организованные по одиночному стандарту и обладающие собственной бдительной сетью скважин и площадок территории площадью десятки тысяч квадратных километров, по мнению экспертов, станут ключевыми для сбора и обобщения информации о мерзлых грунтах и потенциально опасных криогенных процессах.
При таком подходе можно понять, как ведет себя мерзлота в разных ландшафтных условиях и под объектами инфраструктуры, экстраполировав выводы на весь регион. А единый банк данных пригодится как в научных, так в практических целях — для геокриологических прогнозов и разработки мер по предотвращению экологических катастроф.
При этом поможет опыт Якутии, считает шеф Института мерзлотоведения имени П. И. Мельникова СО РАН в Якутске, доктор геолого-минералогических наук Михаил Железняк.
В последние годы в республике уделяют крупное внимание проблеме изменения климата и деградации мерзлых толщ, однако работу тормозит отсутствие принятой и финансируемой программы, — подчеркивает ученый.
Якутия — самый крупный левант страны и почти весь (96 процентов) — на вечной мерзлоте. Здесь уже много лет собственными силами следят за состоянием мерзлых толщ на 35 участках, пытаются систематизировать и создавать базы данных. В 2018-м приняли региональный закон Об охране вечной мерзлоты в Республике Саха (Якутия). Ученые-геокриологи предлагают рассмотреть подобного родый закон и на федеральном запасе. Они считают, что необходимо срочно продолжить обсуждение существующих концепций по созданию государственной конструкции мониторинга вечной мерзлоты на государственном уровне. Иначе делегирование Президента по данному вопросу будет не выполнено.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....