Насколько опасно таяние вечной мерзлоты?

Более чем опасно, что показала катастрофа с дизельным топливом под Норильском.

В конце мая – начале июня в мире произошло сразу два заметных события, связанных между собой схожими причинами. Во-первых, в городке на севере Норвегии уплыли сразу восемь домов – земля под ними просто съехала в море. К счастью, никто не пострадал. Несколько жителей были на грани, но успели отбежать на безопасное расстояние. Во-вторых, в Норильске произошел разлив дизельного топлива на одной из ТЭЦ. Земля под бетонным основанием под одним из резервуаров просела, конструкция получила повреждения, днище частично отвалилось, и топливо потекло наружу. Объединяет эти два происшествия глобальное потепление, а точнее – таяние вечной мерзлоты. 

Что такое вечная мерзлота

Это грунт, температура которого не поднимается выше нуля градусов Цельсия. В России, например, им покрыто примерно 65% территории – в основном речь о Восточной Сибири и Дальнем Востоке. Обычно мерзлота начинается на глубине от полутора до трех–четырех метров, в зависимости от того, насколько низки температуры в конкретной местности. От этого же зависит и нижний предел мерзлоты – если в регионе тысячи лет держались суровые морозы, то и глубина такого грунта будет больше. В отдельных регионах она доходит почти до полутора километров. Самый же верхний, поверхностный слой, его еще называют сезонно-талым (СТС), обычно промерзает зимой и вновь оттаивает летом.

Что происходит с мерзлотой

Она теплеет. Когда мерзлота растает и растает ли вообще – зависит от внешних условий. Если человечеству удастся замедлить глобальный рост средних температур, то ее «конец» отдалится. Если же градусы будут расти как сейчас, то 75% ее верхних слоев растают уже к 2100 году. А верхние слои наиболее важны.

Когда ученые говорят о цели в два градуса Цельсия – именно этим порогом они хотят ограничить повышение мировых температур к 2100 году – стоит параллельно упоминать, что в отдельных районах Арктики эта отметка давно пройдена. Северные районы наиболее чувствительны к климатическим изменениям, и температурные рекорды там обновляются каждый год. Где-то средние температуры растут на три градуса, где-то – и вовсе на пять. В последнем докладе Росгидромета о климате в России говорится о том, что температуры в стране растут в среднем на 0,47 градуса за 10 лет. Но в северных полярных областях эта цифра почти вдвое больше – 0,81 градуса. На практике это означает, что сезонно-талый слой постоянно растет – в отдельных точках он разросся более чем на 30 сантиметров с 2009 года.

Почему так происходит, почему на охлажденном Севере потепление идет быстрее? Потому что в вечной мерзлоте скопилось огромное количество углерода – 1,5 трлн тонн, это почти вдвое больше, чем в атмосфере. И когда мерзлый грунт тает, этот углерод попадает в воздух в виде либо метана, либо углекислого газа. И не всегда этот процесс происходит незаметно – бывает и так, что не заметить следов высвобождения таких газов довольно сложно. Получается, что Арктика таким образом формирует собственный парниковый «кокон», который разгоняет там температуру быстрее, чем это произошло бы в других местах. 

Это оборачивается интересными аномалиями – например, в Якутии, практически полностью лежащей на вечномерзлых землях, зима становится короче и теплее, а снега при этом выпадает больше, чем раньше. Для вечной мерзлоты это плохо – чем толще уровень снега, тем теплее сезонно-талый слой, поскольку снег выполняет роль своеобразного одеяла для земли.

Чем опасно таяние вечной мерзлоты

На первый взгляд кажется, что потепление в северных широтах несет в себе кучу преимуществ – земли станут теплыми и, вероятно, плодородными, растительность будет богаче, флора и фауна, соответственно, тоже. Люди заселят эти земли, начнут заниматься там земледелием и так далее. И такие мнения действительно есть. 

Но на самом деле все куда сложнее. Первые 30–40 метров вечной мерзлоты называются едомой – именно этот слой содержит большую часть органики, а значит, и углерода при ее высвобождении будет много – до 500 гигатонн, по разным оценкам. И это будет гигантский удар по климатической и другим системам региона, страны, континента и даже планеты. Экосистемам придется меняться, многие животные вымрут, если не сумеют приспособиться. 

С почвой тоже не все гладко. Едома на 50–90% состоит из воды – где-то это просто водные прожилки, а где-то чуть ли не подземные замерзшие озера или клиновидные столбы. И при повышении температур чем больше воды, тем быстрее в этих местах тает мерзлота. Причем процесс этот может идти в разы скорее, чем предполагают наблюдатели. Норвежцы, к слову, довольно ответственно подходят к исследованию подобных рисков, если они могут затронуть жилые зоны. И все равно дома в итоге, как мы видим, уплывают в море. То есть резкое таяние богатых водой участков мерзлоты и приводит к провалам грунта или его проседанию – так вышло и в Норвегии, так, судя по всему, получилось и в Норильске с ТЭЦ. 

На эту тему
• Названы главные опасности изменения климата для России
• Ущерб России от таяния вечной мерзлоты оценили в десятки миллиардов рублей
• На Шпицбергене из-под земли поднялись гробы

В Норильске, кстати, еще к началу нулевых местным властям пришлось снести более 300 зданий – все они пострадали от просевшей или провалившейся земли так сильно, что просто не подлежали восстановлению. Обычно все происходит следующим образом: почва проседает, фундамент дома искривляется, дом рискует рухнуть, становясь аварийным. И так происходит не только на Таймыре, а в большинстве городов Крайнего Севера, особенно тех, что расположены по периметру арктических зон – там потепление наиболее заметно.

Что касается «плодородной почвы», в которую якобы превратится вечная мерзлота – если процесс потепления будет идти слишком быстро, а замедляться он пока не планирует, земли рискуют не то что не стать пригодными для земледелия, а превратиться в бугристые и местами заболоченные пустоши. Сложно назвать знаменитый Батагайский кратер, образовавшийся как раз в результате таяния мерзлоты, отличным местом для фермеров. Резкое потепление, таким образом, существенно изменит северные ландшафты, и в большинстве случаев в худшую сторону.

В отдельных местах таяние может привести не к провалам грунта, а к выталкиванию воды на поверхность, что тоже не всегда хорошо. Выйдя наверх, допустим, в лесах, вода довольно скоро приведет к их исчезновению, а вся местность при этом станет заболоченной. 

Провалы вызывают оползни, повреждают трубопроводы, автомобильные, железные дороги, дома, месторождения по добыче углеводородов – в результате целые регионы могут оставаться без света, воды и доставки продуктов. Даже экологические катастрофы, что мы видим на примере Норильска, могут стать следствием таяния вечной мерзлоты. И подмораживанием фундаментов, как пытаются решить эту проблему на Таймыре, скоро обойтись не удастся. Кажется, при нынешних темпах потепления под землю будут уходить не только отдельные здания, а целые поселки.