Таяние вечной мерзлоты океане

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.

Источник

Все за сегодня

Политика

Экономика

Наука

Война и ВПК

Общество

ИноБлоги

Подкасты

Мультимедиа

Политика

Россия: к чему приведет таяние вечной мерзлоты (Eurasianet, США)

Где лежит вечная мерзлота

Вечная мерзлота — часть верхнего слоя земной коры, температура которой ниже нуля и где хотя бы часть грунтовых вод никогда не оттаивает. Общая площадь вечной мерзлоты на Земле составляет 35 миллионов кв. км (25% всей суши планеты), из которых 10,7 млн кв. км приходится на территорию России, 7,2 млн кв. км — на Северную Америку.

В России, по разным оценкам, от 55% до 65% территории находятся в вечной мерзлоте. В основном это Западная, Восточная Сибирь и Забайкалье. В Северной Америке мерзлота наиболее распространена в Канаде и на Аляске. Также она встречается в Европе, есть на островах Северного Ледовитого океана, в Арктике и Антарктиде.

Чем грозит таяние мерзлоты

Главной темой в научном мире, связанной с вечной мерзлотой, является ее оттаивание. Дело в том, что в мерзлоте хранится огромное количество углерода (в основном, в виде парниковых газов — метана и углекислого газа), попадание которого в атмосферу может значительно — вероятнее всего, катастрофически — изменить экологию планеты.

По данным руководителя Северо-Восточной научной станции РАН Сергея Зимова, запасы углерода в мерзлоте оцениваются в 1,67 триллиона тонн, что в 8,3 раза превышает уровень содержания углерода в атмосфере (200 миллиардов тонн) и в 208 раз больше ежегодных выбросов углерода промышленностью (8 миллиардов тонн). В Красноярском научном центре РАН добавляют, что углерод в виде органических веществ в почве Арктики составляет около половины всех его запасов в почве планеты.

Состояние вечной мерзлоты ученые изучают в рамках Международной программы мониторинга CALM, в которой участвуют несколько десятков стран, в том числе Россия. Методика заключается в измерении толщины сезонно-талого слоя (т.е. слоя почвы или горных пород, протаивающего в теплый период года). В России соответствующие замеры проводятся с 2004 года в 49 местах, говорится в докладе Росгидромета за 2018 год.

Согласно наблюдениям, на всей территории России растут минимальные за год температуры почвы, больше всего — в азиатской части, в арктической зоне и в Забайкалье. Рост находится в диапазоне 0,4-0,8 °C за 10 лет.

Потепление почвы связано с потеплением наружного воздуха. Глава Росгидромета Максим Яковенко заявлял, что потепление воздуха по итогам 2017 года наиболее заметно было в арктической (наиболее холодной) зоне. Арктика в связи с этим постепенно движется от постоянного к сезонному обледенению — со скоростью 13,3% за 10 лет, считает директор Главной геофизической обсерватории Владимир Катцов.

Контекст

MTV: Якутии нужно готовиться к худшему

Чем опасно таяние вечной мерзлоты

Мерзлота под полярными городами тает

Вечная мерзлота продолжает таять, а у ученых и чиновников практически нет ответов

Однако, согласно наблюдениям в рамках программы CALM, практически на всех измерительных площадках России зафиксирован рост толщины талого слоя, и только в четырех случаях он незначительно сократился.

Как объяснили в Красноярском научном центре РАН, при таянии мерзлоты в почву начинает поступать кислород, меняется влажность, и начинают гнить органические вещества, что увеличивает объемы выбросов углекислого газа.

С потеплением и увеличением доступа кислорода в нижние слои мерзлотных почв происходит переход «от накопления органического углерода… к традиционной цепочке последовательных микробных преобразований органического вещества и интенсивного выделения углекислоты в атмосферу», приводит ТАСС слова старшего научного сотрудника Института леса Красноярского научного центра РАН Ольги Шибистовой.

Как быстро тает мерзлота

Американское космическое агентство НАСА на основе наблюдений за вечной мерзлотой создало компьютерную климатическую модель, согласно которой мерзлота на севере Сибири и на Аляске практически полностью растает к 2300 году, что приведет к выбросу огромного количества парниковых газов, пишут РИА Новости.

Однако результаты последних исследований указывают на то, что отсчет, судя по всему, идет не на столетия, а на десятилетия, т.к. наблюдается неожиданно быстрый рост темпов таяния. Причем частично последствия протаивания мерзлоты ощущаются уже сейчас.

В частности, Сергей Зимов с научной станции РАН сообщил, что в 2018 году в районе ПГТ Черский на крайнем северо-востоке Якутии — одном из самых холодных мест на Земле — впервые за всю историю наблюдений в местах, где тысячелетиями царила мерзлота, его команда обнаружила талую жижу и грязь, пишет журнал National Geographic. Схожие наблюдения были отмечены в Канаде и США (на Аласке).

В 2019 году исследователи сообщили в журнале «Нэйча» (Nature) о схожих наблюдениях, когда вместо потери нескольких сантиметров мерзлоты в год несколько метров почвы дестабилизировались в течение нескольких дней.

Таяние мерзлоты и сопутствующий этому процессу выброс парниковых газов может катастрофически повлиять на климат, и глобальное потепление станет невозможно остановить, поскольку выбросы углекислого газа и метана приводят к повышению температуры воздуха, которое, в свою очередь, еще сильнее растапливает вечную мерзлоту и приводит к дополнительным выбросам парниковых газов, считают учение.

По этому поводу также ранее высказывались сомнения. В частности, кандидат геолого-минералогических наук Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН Елизавета Ривкина утверждала, что, по ее оценке, даже при практически полном оттаивании мерзлоты содержание метана в атмосфере заметно не изменится.

Однако, по наблюдениям Национального управления океанических и атмосферных исследований США, концентрация метана в воздухе в арктической зоне выросла только за последние три десятилетия примерно на 10%, хотя пока таяние мерзлоты не достигло пика, и до ее полного исчезновения еще есть время.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Источник