Льды замедленного действия: что происходит с вечной мерзлотой в Якутии

В Якутии все чаще начали сталкиваться с необычными природными явлениями: появляются огромные впадины посреди поля, овраги, угрожающие строениям, исчезают целые озера, продолжает таять самый большой кратер вечной мерзлоты в мире и многое другое. Среди жителей республики подобные явления вызывают беспокойство, ведь большая часть территории региона расположена на вечной мерзлоте. Корреспондент ЯСИА узнала у эксперта, что происходит с мерзлотой, какие районы наиболее подвержены изменениям, и как минимизировать последствия. На эти и другие вопросы ответил ведущий научный сотрудник Института мерзлотоведения СО РАН, заведующий лабораторией по изучению климата и экосистем северных регионов СВФУ Никита Тананаев.

Меняется не вечная мерзлота в целом, а ее верхний слой

— В первую очередь, необходимо разобраться с тем, как правильнее говорить — вечная мерзлота или многолетняя? Ученые правильно говорят – многолетняя мерзлота. Но ничего страшного в том, если люди в обиходе говорят – вечная мерзлота. Возраст современной мерзлоты в Якутии – до одного миллиона лет, что для любого человека, кроме геолога – вечность.

Есть еще один момент, ученые предпочитают говорить не о деградации мерзлоты и ухудшении ее качеств, а просто — о реакции мерзлоты и верхнего ее слоя на климатические изменения. Почему это не прямо деградация? Потому что мерзлота на самом деле достигает 300-400 метров даже в Якутске, самая глубокая – 700 метров в Намском районе. Это огромные площади и глубины, а мы говорим об изменениях, которые происходят только на поверхности.

На самом деле основной массив мерзлоты эти изменения не затрагивают. Все 700 метров мерзлоты как таковые не оттаивают, пока еще они остаются нетронутыми. Неблагоприятным изменениям подвержена только верхняя часть мерзлоты – около 20 метров. Но именно с этой верхушкой люди взаимодействуют.

Как яркий пример – наши сваи погружены как раз в верхний слой мерзлоты. Если он начнет таять, нам будет очень сложно поддерживать устойчивость сооружений. Когда верхняя часть мерзлоты совсем растает, можно будет строить дома, как в центральной России, независимо от погодных условий. Вся опасность заключена в процессе перехода: в том, какие именно условия установятся после оттаивания.

Климат в Якутии резко начал меняться с 1980-х годов

— В России мерзлоту стали изучать в начале XX века не из-за того, что с ней начались какие-то проблемы, а потому что надо было строить Транссибирскую магистраль, восточная часть которой проходила, в частности, по Забайкалью, где местами была мерзлота и наледи. Первые мерзлотные станции появились в 20-30-е годы прошлого века в Забайкалье, Красноярском крае, Воркуте, Анадыре. В 1941 году появилась Якутская мерзлотная станция, ныне – Институт мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН. Пик развития сети таких станций пришелся на 1970-е годы. В основном это связано с промышленным, инфраструктурным освоением территории криолитозоны.

Как сотрудник лаборатории климата СВФУ, отмечу, что, по нашим данным, заметное увеличение температуры воздуха в районах Сибири, в частности, в Якутии началось примерно в середине 1980-х годов. До этого, в 60-70-е годы, был период относительно холодных лет, после которого началось резкое увеличение температуры.

Рост температуры может привести к глобальным изменениям

— Очень часто можно услышать, что климат становится теплее, поэтому мерзлота деградирует, а именно — становится хуже.

В науке говорим, что мерзлота не ухудшается в качестве, но меняются какие-то ее характеристики в неблагоприятную для нас сторону. Например, сильно увеличивается глубина сезонного протаивания – глубина, на которую каждое лето мерзлота оттаивает с поверхности.

Этот процесс в разных районах происходит по-разному. В тундре, например, это может быть 60 сантиметров в год, что очень мало, а в центральной Якутии может оттаивать до нескольких метров.

К изменению качества мерзлоты приводит увеличение температуры почвы.  В частности, речь идет об изменении температуры горных пород на глубине нулевых годовых колебаний, до которой не доходят сезонные колебания температуры. У нас в центральной Якутии – это примерно 12-13 метров. Если на этой глубине начинает увеличиваться температура почвы, то это не сезонное явление, а следствие направленного потепления климата. Процесс не обязательно виден невооруженным взглядом. Скорость увеличения температуры на глубине оценивается в десятую долю градуса или градус на десятилетия. Это сейчас в целом не так уж страшно, но в будущем может привести к неприятным последствиям.

Также мы говорим о нарушении верхнего слоя мерзлоты, когда можем увидеть это своими глазами в рельефе. Например, разрушилась почва, вырос овраг, появились оползни и «быллары» (бугристо-западинный микрорельеф, который образуется при таянии льдов, типичный для центральной Якутии) или промыло огромный провал, как Батагайка. Это все связано с оттаиванием верхнего слоя мерзлоты.

Изменение климата стало причиной появления новых видов животных и растений

— Быстрее реагирует на изменение климата растительный мир, соответственно, уже можно наблюдать изменения в ландшафтах. Животный мир тоже ориентируется довольно быстро. Например, на Севере появляются виды, которых раньше у нас не было. Не так давно в Намский район залетел черный гриф, который в Якутии не обитает. Они чувствуют, что климатические условия становятся все более благоприятными. К сожалению, у нас начали появляться клещи, которые приносят все больше неприятностей. Так или иначе в последние годы на территории республики зафиксировано множество нетипичных для региона редких видов животных и насекомых.

Незащищенность почвы приводит к необычным природным явлениям в центральной Якутии

— Есть районы, где увеличение температуры воздуха очень заметно, как и признаки изменения мерзлотных условий. Это пока больше касается западной Сибири, где температура мерзлоты выросла на 4-5 градусов за последние 30-40 лет.

У нас, в Якутии, пока еще все не так выражено. Это, во-первых, связано с тем, что именно в центральной Якутии — Чурапчинском, Таттинском, Намском, отчасти Амгинском районах повышение температуры воздуха не такое интенсивное, как, например, в северных районах. К счастью, данное положение замедляет процессы изменения мерзлоты.

Но почему же мы чаще всего наблюдаем всяческие изменения почвы именно в центральной Якутии? Мерзлота реагирует на изменение климата медленнее, потому что есть теплоизолирующая прослойка в виде растительности и верхнего горизонта почв. В тундровых районах такой защитой является торф. На Севере как раз-таки много торфа, когда как в центральной части нашей республики резко континентальный климат, мало органических почв, распространена степная растительность. Здесь очень мало факторов, которые влияли бы на изоляцию мерзлоты, поэтому температура увеличивается не так сильно, но эти последствия наиболее заметны, потому что почва нагревается быстрее.

Еще один момент – в песчаных почвах, которые характерны для центральной Якутии, вода двигается быстрее. А вода несет с собой тепло. Соответственно, там, где воды течет много, всегда есть результат оттаивания в виде оврагов, размывов как в Батагае или прорывов как в Чурапчинском районе.

Пока вечная мерзлота в Якутске защищена хорошо

— Если будет оттаивать верхняя часть мерзлоты, для нас это станет неблагоприятным процессом. На верхней части мерзлоты у нас построены дороги, дома. Если даже постепенно начать убирать мерзлоту, это может привести к потере устойчивости зданий и сооружений. Конечно, волнует вопрос, когда и при каких условиях это может произойти? Пока Якутск отчасти защищен, потому что сильно нарушена природная среда. Мы кладем асфальт, плитку, постоянно убираем снег – именно эти шаги влияют на поддержание более низких температур, что благоприятно влияет на сохранение мерзлоты.

Но, есть один нюанс, который заключается в том, что в городе теплее, чем в окружающих его природных условиях. Есть такое понятие «городской остров тепла» — это то, насколько температура выше в городе, чем за его пределами. Причем этот эффект одинаково работает и зимой, и летом. Летом он связан с тем, что нагревается асфальт, а зелени, которая защищала бы от жары, у нас как таковой нет. Зимой у всех работает отопление, в домах существуют теплопотери, так как они недостаточно изолированы. Это тоже влияет на нагревание воздуха. Но пока, если не считать утечку воды из коммунальных систем, то мерзлотные условия в городе довольно стабильные. Обеспокоенность вызывает то, что к негативным последствиям могут привести частые коммунальные аварии в городе на вечной мерзлоте.

В целом вода влияет на очень многие неблагоприятные процессы. У нас часто размывает дороги. И это в основном происходит потому, что при проектировании меньше внимания уделяют тому, чтобы сооружения нормально пропускали почвенную воду. Обычно строят дорогу, а с одной ее стороны чаще заболоченная часть, с другой – более сухая, потому что при строительстве дорог часто нарушаются условия естественного движения грунтовых вод. Соответственно, вода застаивается, а когда ее становится много, она промывает основание дороги, из-за чего проседает асфальт. Такое явление жители Якутска наблюдали буквально недавно на Новопортовской.

Исчезновение озер, появление провалов и оврагов, изменение ландшафта может участиться  

— За пределами городов в естественных условиях неблагоприятные процессы могут участиться с увеличением температуры. Например, мы будем чаще видеть, как спускаются озера зимой, появляются провалы, похожие на Батагайский, как разрушаются берега озер, как леса постепенно превращаются в более сухие степные ландшафты. Многие поверхности могут распадаться на быллары, как это происходит в Чурапче, Таатте, Бердигестяхе.

В начале года я был в Горном районе и поговорил с местным фермером, замечают ли они влияние изменения климата. Основной его ответ был: «нет». Хотя раньше сенокосную землю распахивали примерно раз в 5-10 лет, чтобы не появлялись бугры. Сейчас приходится пахать каждый год. Если пропустить один-два года, то через несколько лет на этом месте уже нечего будет делать. Таких заброшенных пастбищ довольно много в центральной Якутии.

Как защитить вечную мерзлоту

— Сперва необходимо бороться с причинами таяния мерзлоты, а это в первую очередь потепление климата. К сожалению, за все мировое потепление климата отвечаем не именно мы, жители Якутии. Основной источник парниковых газов – это промышленность, но у нас интенсивного освоения нет. Более 30 % промышленных выбросов углекислого газа приходится на Китай. Россия в этой статистике на пятом месте. Но, тем не менее, что мы можем сделать? Это на самом деле просто.

Во-первых, должна быть хорошая работа лесной службы. В 2021 году выбросы парниковых газов от лесных пожаров в Якутии составили половину промышленных выбросов Российской Федерации. Надо иметь в виду, что климат будет продолжать меняться, условия будут все более благоприятными для возникновения лесных пожаров. Всегда есть вероятность того, что 2021 год повторится, возможно, будет даже хуже. Поэтому, как бы это банально не звучало, – лес надо беречь.

Во-вторых, значимыми источниками парниковых газов являются объекты размещения отходов или по-простому – свалки. По федеральному законодательству они должны быть зарегистрированы, поставлены на учет и внесены в государственный реестр. Еще 1,5-2 года назад по всей Якутии в реестре было зарегистрировано всего семь жилищно-коммунальных свалок в Якутске, Нерюнгри и Мирнинском районе. В остальных же случаях отходы выбрасываются абсолютно бесконтрольно, в том числе в озера. Органика, попадая в озеро, разлагается, начинают развиваться бактерии, которые вырабатывают углекислый газ и метан. К сожалению, управление отходами – это сложный процесс и на него надо направить определенные усилия.

Каждый из нас на своем уровне тоже может внести лепту в сохранение природы, по крайней мере – стараться не делать хуже. Среди главных «рецептов», которые необходимо придерживаться жителям республики – сокращение потребления теплоэнергии, по возможности меньше ездить на автомобиле, переводить машины на газ, грамотно сортировать мусор.

Сейчас в Институте мерзлотоведения СО РАН реализуют проект в Амгинском районе, в рамках которого пытаются регулировать растительность на поверхности почвы, чтобы росли определенные виды растений, которые защищали бы мерзлоту от климатических изменений. Первые результаты можно будет оценить через год-два.