К чему приведет таяние вечной мерзлоты. CNBC: от таяния вечной мерзлоты Сибирь пошла кратерами. Результаты нового исследования

Таяние вечной мерзлоты приведет к серьезным последствиям для России, об этом сообщает газета "Новые известия " в статье "Она растаяла ":

« Ученые из Кембриджского университета опубликовали на днях результаты исследования об экономических последствиях глобального потепления, оценив ущерб мировой экономике в 60 трлн. долларов. В числе наиболее пострадавших стран окажется Россия, две трети территории которой покрыты вечной мерзлотой. »

Для меня эти апокалиптические картины уже являются реальностью. Ибо второе лето в Тюмени сплю под теплым одеялом, хотя раньше были два-три месяца в году вполне жаркими.

Итак, просуммируем названные учеными основные негативные последствия, которые может преподнести Тюменской области (вместе с округами) глобальное изменение климата:

1. Разрушение инфраструктуры: железные дороги, автодороги, мосты, порты, аэродромы, высоковольтные линии электропередач, магистральные нефте- и газопроводы, нефте- и газохранилища.
2. Разрушение жилья и зданий. Соответственно, и промышленности.
3. Экологическая катастрофа. Утечки нефти и газа, выбросы метана (это для глобальной экологии проблема).
4. Сложная эпидемиологическая ситуация. Вскрывшиеся скотомогильники.
5. Продовольственный дефицит. Проблемы северного завоза.
6. Ухудшение здоровья. Заболевание раком выходит на первое место по причинам смертности.

Эти проблемы заденут ЯНАО в первую очередь, ХМАО большую часть, юг Тюменской области на прямую нет. Все что восточнее будет в сфере данной катастрофы, кроме Приморья и юга Камчатки, а также в зоне воздействия окажется Ненецкий автономный округ и Мурманская область. Ну и понятное дело, Канада, Аляска и Скандинавия.

Карта геокриологической опасности в условиях изменения климата


1- устойчивая область; 2- зона умеренного риска; 3- зона высокой геокриологической опасности.
Источник: Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем / Росгидромет. М., 2012

Но указанные проблемы породят новые: экономические, социальные, политические и прочие. Восток будет становиться более мертвым (там итак идет сокращение численности населения, об этом см.: " ") .

• Экономические проблемы . К падающей добыче углеводородов добавится ещё сложность эксплуатации инфраструктуры, соответственно ввод новых месторождений усложнится, а это приведет к тому, что фонд добывающих скважин не будет обновляться. Впрочем, есть Тимано-Печерская нефть, Поволжье и юг Тюменской области, для России этой нефти может хватить на крайний случай. Но надо иметь в виду, что на ЯНАО и ХМАО приходится 2/3 добывающейся в России нефти и 90% - газа.
• Социальные проблемы . Проживание в ухудшившихся условиях на постоянной основе будет не возможным, значительная часть населения регионов решит покинуть регион. Освоение будет продолжаться, но основной метод - вахтовый. Будут небольшие вахтовые поселки, без социальных удобств, со спартанскими условиями и психологией временщика и блатного "А что ему - кругом пятьсот, и кто кого переживет, Тот и докажет, кто был прав, когда припрут! ". Заработная плата в регионе вырастет в разы, так как желающих подвергать себя опасности сгинуть в болотах будет не большим. Возможно, правда, восстановление стройбатов и эти батальоны будут использовать для строительства дорог и важных социальных объектов. Срок службы в армии будет увеличен до пяти лет.
• Политические проблемы . Управление регионом возможно будет лишь мерами тотального контроля и военной дисциплины. Поэтому никаких выборов глав регионов и муниципалитетов. Военная диктатура подчиняющаяся президенту. Видимо, президент к такому варианту уже готов, поэтому регион уже выведен из под подчинения премьера. Пока ещё о военной диктатуре речь не идет, но со временем тема будет поднята. Кстати, опыт управления в регионе будет со временем расширяться все в глубь России.

"Уже сейчас в Западной Сибири вечная мерзлота оттаивает на 4 сантиметра в год, а в ближайшие 20 лет ее граница отойдет на север на 80 километров" - а эти слова были сказаны уже пять лет назад . Так что проблема не новая и о ней известно давно. Да и изменения будут происходить не настолько стремительно, чтобы уж совсем превратиться в стихийное событие. Но процесс прока идет по разрушительному сценарию. На сколько глубоко зайдет данный процесс не известно никому. В истории, повторюсь, повышение температуры выше современной на 1,3°C уже было (См. " ") .

Кстати, ранее пустыни Гоби (Монголия), Кара-кумы (Туркменистан) и пустыни Казахстана тоже представляли собой зеленые оазисы пригодные для жизни. Теперь это пустыни. Однако есть и другая угроза для Сибири, которая представляет еще большую опасность, чем таяние льдов. "Мы можем через 50 лет иметь пустыни в Сибири - песчаные барханы с раскаленным песком. А может быть и наоборот, мы можем получить ледяную пустыню. Это все связано с тем, что с высокой долей вероятности может произойти остановка Гольфстрима ", - приводит слова геобиофизика, ведущего научного сотрудника Института биофизики клетки РАН Алексея Карнаухова газета "РБК daily" .

А это уже реальная хроника. Как сообщает РИА Новости Приамурье более двух недель живет в режиме ЧС из-за сложной паводковой обстановки в нескольких районах области.

« Власти Амурской области, пострадавшей от сильного паводка, готовы эвакуировать население 30 населенных пунктов в случае увеличения сброса воды с Зейской ГЭС, сообщил на заседании правительственной комиссии губернатор региона Олег Кожемяко . "Мы получили письмо от Зейской ГЭС об увеличении сброса воды с ГЭС, принято решение об эвакуации населения по наихудшему сценарию развития ситуации", - сказал губернатор. Он уточнил, что, по оценочным данным, будут подтоплены 30 населенных пунктов и Благовещенск. Приамурье больше двух недель живет в режиме ЧС из-за сложной паводковой обстановки в нескольких районах области. В настоящее время в регионе, где подтоплены уже 16 сел, в том числе более 300 жилых домов, было объявлено штормовое предупреждение.

Наиболее сложная обстановка при неблагоприятном развитии событий может сложиться в Константиновском районе, где населенные пункты находятся в низменной части. Зейская ГЭС во вторник направила всем заинтересованным организациям Амурской области письма, предупреждающие о том, что если уровень водохранилища достигнет критической отметки (319,3 метра), будут открыты все затворы поверхностного водосброса. На сегодняшний день приток воды в водохранилище продолжает оставаться высоким и составляет 8,9 тысячи кубометров в секунду. Как сообщил на совещании глава Благовещенска Павел Березовский, в случае прихода большой волны в город, подтопленными окажутся 210 частных домов, 66 многоквартирных домов, три общежития, три детсада и три школы. В зоне затопления окажутся 16,520 тысячи человек. "В городе подготовлено восемь эвакопунктов на базе зданий, которые расположены на возвышенности. Ситуация находится под контролем. Имеется запас продовольствия и необходимой техники", - отметил он. »

Полагаю, частота подобных сообщений будет расти.

Город Ханты-Мансийск затоплен после ливня 12 июля 2012 г. Частный сектор

Центр зимних видов спорта им. А.В. Филиппенко. Город Ханты-Мансийск. 12 июля 2012 г.

Выявлена новая угроза для атмосферы Земли

Вечная мерзлота перестает быть вечной из-за глобального потепления климата. Она тает, высвобождая из своих холодных недр запасы метана, атмосферная концентрация которого, по самым скромным оценкам ученых, за последние 150 лет возросла более чем в 3 раза.

Вообще, главным виновником парникового эффекта и, как следствие, потепления климата априори считался углекислый газ. Но теперь выясняется, что у атмосферы есть и более коварный враг - метан. Насколько значительным может быть влияние уменьшения объемов подводной мерзлоты и газовых гидратов (это ледяная масса со «спрятанным» в ней газом) на выбросы метана из донных отложений в водную толщу сибирских шельфовых морей и далее в атмосферу? Может ли это привести к дополнительному изменению климата и повлиять на экологическую ситуацию на планете? На этот вопрос «МК» попытался найти ответ вместе с учеными. Для чего пришлось съездить в Томск, где в стенах политехнического университета (ТПУ) проходил Международный арктический форум, посвященный проблеме изучения биогеохимических последствий деградации (таяния) вечной мерзлоты в Северном Ледовитом океане.

Климат теплеет — мерзлота тает

Но для начала давайте разберемся, почему о газовых гидратах вообще вспомнили. Еще в 60 е годы советские ученые (профессор Юрий Макогон с соавторами) обнаружили, что метан (СН4) в форме газовых гидратов может существовать в мерзлоте. Основанием для этого открытия стали многочисленные аварии в нефтегазопроводах, где при низких температурах образовывались пробки из гидратов метана.

Если взять это вещество в руки, оно напоминает снежок — спрессованный снег или лед. Но если его поджечь, этот «снежок» будет гореть не хуже газовой горелки. Принято считать, что основные залежи гидратов сконцентрированы в районе арктического шельфа под подводной мерзлотой.

Специалисты сейчас еще только разрабатывают систему его добычи в промышленных масштабах. Члены же международного научного консорциума под руководством российских ученых — заведующего лабораторией Тихоокеанского океанологического института им. В.И.Ильичева (ТОИ ДВО РАН) профессора ТПУ Игоря Семилетова и профессора ТПУ Натальи Шаховой раскрыли другой потенциал газогидратов: из-за таяния подводной мерзлоты метан вырывается в атмосферу и усиливает парниковый эффект.

Справка «МК»

Из одного кубического сантиметра гидрата метана выделяется 160-180 кубических сантиметров газа, который прорывается на поверхность моря в виде пузырей. Известно множество случаев, когда даже буровые суда переворачивались или получали повреждения от прорыва гидратного газа. Одна из основных версий образования гигантских воронок на полуострове Ямал также связана с деградацией мерзлоты и быстрой дестабилизации гидратов в форме взрывов.

График увеличения оценки годового выброса метана в атмосферу над шельфом морей Восточной Арктики (МВА)

По данным 2014 года — 16 млн тонн.

График, на котором показан рост выбросов метана в атмосферу, выглядит устрашающе. Но только на первый взгляд. Ученые обещают, что даже при концентрации в атмосфере 100 млн тонн метана в год резкого потепления не произойдет. Для климатической катастрофы нужно, чтобы в атмосферу выбрасывалось на 1-2 порядка больше.

Возможно ли это? Стоит ли тогда вообще беспокоиться по поводу метана? Тем более что углекислого газа (СО2) в атмосфере все равно на два порядка больше? Оказалось, есть причины — если не для паники, то для тревоги. По словам выступавшего на форуме Игоря Семилетова, содержание метана в атмосфере Земли продолжает расти быстрее, чем СО2: за последние 150 лет концентрация СН4 в атмосфере возросла примерно в 3 раза. К тому же у метана значительно выше, чему у углекислого газа, радиационная активность (от 20 до 40 раз).

Ученые долго не могли понять, отчего максимально высокие концентрации СН4 регистрируются именно в атмосфере арктического региона (это явление получило название «арктический максимум атмосферного СН4»). Сначала думали, что всему виной термокарстовые озера (озера, образовавшиеся в результате проседания грунта на месте протаивания подземных льдов) и болота. Арктические моря в качестве подозреваемых вообще не рассматривались. А зря!

«Слоеный пирог» Арктики

Чтобы найти «улики», с конца 1990 х российские ученые организовали и выполнили 30 экспедиций по Северному морскому пути. Сначала — на гидрографических судах архангельской гидробазы, затем еще лет пять ходили на малых судах водоизмещением меньше 100 тонн, заходя на них в такие мелководные районы, куда ни одно научно-исследовательское судно океанического плавания зайти не может. Однако исследования на малых судах пришлось прекратить: из-за сокращения ледового покрова Северного Ледовитого океана в морях восточной Арктики (МВА) ветра стали достигать ураганной силы. «Как-то осенью наше судно, вынужденное встать на два якоря, волнами и ветром протащило за одни сутки на расстояние около 20 морских миль, высота волн достигала 5--6 метров», — вспоминает Семилетов.

В 2008 году состоялась 45 суточная российско-шведская совместная экспедиция на борту гидрографического судна «Яков Смирнитский», организованная лабораторией арктических исследований ТОИ ДВО РАН совместно со Стокгольмским и Гетеборгским университетами. В 2011 м группой Шаховой-Семилетова были начаты первые буровые работы в море Лаптевых, на так называемом припайном льду (неподвижном льду вдоль морских берегов), где уже пробурено 17 скважин. Целью этих работ был отбор глубоких (насколько это возможно) донных отложений для изучения закономерностей распределения и скоростей таяния подводной мерзлоты в прибрежной зоне моря Лаптевых, метанового потенциала мерзлоты и геологического контроля выброса метана.

Игорь Семилетов. Фото: Игорь Семилетов.

«Полученные нами предварительные результаты оказались крайне интересны, — поясняет Семилетов. — Так, например, мы обнаружили, что состояние мерзлоты Ивашкинской лагуны, которую мы исследовали, совершенно не соответствует классическим представлениям. То, что мы знаем из учебников, там не работает. Не вдаваясь в детали, поясню, что мы обнаружили настоящий «слоеный пирог» из талых и мерзлых пород и микроканьон абсолютно непонятного пока происхождения, который залегает на глубинах морского дна порядка двух-трех метров. Ранее считалось, что его там быть не должно, ведь там лед практически смерзается с осадком, мерзлота в этом месте стабильна... Осенью мы обнаружили мощные выбросы метана из этого микроканьона, которых не оказалось зимой. О чем это говорит? О просачивании глубинного газа. Отмечу, что мы говорим о предварительных результатах, которые требуют более детального изучения, что мы и планируем провести в 2017-2018 годах».

«Мы с медведями мирно жили»

Работать в экспедициях, выполненных в период с середины 1990 х до настоящего времени, приходилось и в зимнее, и в весеннее время. Где в эти периоды не могло пройти гидрографическое судно, помогал санно-тракторный поезд.

Участник ряда зимних экспедиций на припайный лед моря Лаптевых старший научный сотрудник кафедры геокриологии геологического факультета МГУ им. Ломоносова Владимир Тумской рассказал нам о том, как проходили такие походы. Ветер и мороз до 40 были не самыми главными препятствиями для получения научных результатов...

«Начинается подготовка зимней экспедиции, как правило, с планирования и подбора снаряжения и оборудования, — рассказывает Тумской. — Затем все это мы забрасываем в Тикси — либо по реке, либо самолетами. Собравшись вместе в Тикси, формируем санно-тракторный поезд: тягачи, самоходная буровая установка на гусеничном ходу, буксируемые домики (установленные на стальные сани) для работы и проживания людей, буровое оборудование, провиант в виде замороженных оленьих туш, рыбы, молока, чая, кофе. Пища на севере должна быть жирной, и тогда никакой холод не испугает».

В таком составе до места бурения скважин поезд обычно движется десятки, а порой и сотни километров. Сама дорога занимает у полярников несколько дней: техника тяжелая, лед всторошенный (торосы — это нагромождение обломков льда, до 10-20 метров в высоту), надо его обойти. Часто бывает, что техника вязнет в снегу, приходится перецеплять трактора по два в одни сани.

Придя «на точку», экспедиция, общий вес которой тянет под 100 тонн, должна как можно быстрее рассредоточиться, чтобы не создавать большой нагрузки на лед. Ну а когда все уже готово к работе, начинается бурение. Буровики извлекают из-под воды шельфовый керн, после чего научная бригада прямо на льду начинает проводить необходимые измерения. Важно до отправки образцов в лабораторию на Большой земле определить их влажность, температуру, соленость и другие свойства. В первую очередь производится отбор проб на газ, высокоточные измерения которого выполняются немедленно в лабораторном буксируемом домике. Позже в институтах Владивостока, Томска, Москвы и за рубежом в пробах осадков исследуется изотопный состав и радиоуглеродный возраст метана, молекулярный и изотопный состав органического вещества. Цель исследователей — оценить метановый потенциал осадков как источника потенциального выброса в водную толщу, а затем в атмосферу.

Однако вырвать эти знания у суровой природы Арктики порой бывает непросто. «Мы можем работать только при температуре до 35 градусов по Цельсию, — поясняет Владимир Тумской, — если холоднее — буровая установка на морозе работает с большим трудом, да и керн осадка, поднятый на поверхность, быстро замерзает. Помехой является еще и сильный ветер, буквально сдувающий с ног специалистов. Иногда, когда сроки поджимают и перенести бурение уже нельзя, мы готовим заслон ветру в виде плотного куска тента, который натягиваем стеной и таким образом отклоняем поток ветра от скважины».

Владимир Тумской. Фото: ТПУ

К метеофакторам иногда присоединяются и зоологические. Песцы и пернатые — самые частые гости, которых полярники подкармливают своими припасами, но встречались геологам и более суровые обитатели Арктики — белые медведи. «Медведи периодически приходят к нам, потому что мы нередко работаем на территории, где проходят пути их миграции, — продолжает Тумской. — Мы пробурим лунку во льду в весеннее время, потом видим — гости пожаловали: обследуют, трогают лапами технику, пьют воду из нашей скважины. Один раз мы были особенно обеспокоены судьбой нашего коллеги, который в палатке на трещине делал акустические измерения, и к палатке подошел медведь. Мы кричим издалека, отпугиваем косолапого, а медведю хоть бы что, стоит и, видимо, думает: съесть исследователя в наушниках или нет? Нам все-таки удалось отогнать его. А потом наш акустик, научный сотрудник ТОИ ДВО РАН Денис Черных, вышел как ни в чем не бывало и удивился, что это мы такие взволнованные все... Но в целом мы с медведями мирно живем, несмотря на то что прямые контакты бывали не раз — метров в десяти от меня находился косолапый. Главное, сразу показать, кто хозяин на данной территории, чтобы у животного не возникало желания возвращаться. Как мы это делаем? Да очень просто: устные пожелания удалиться в торосы подкрепляем стрельбой в воздух для отпугивания».

Ледяной пробки у планеты больше нет

Самая масштабная трехмесячная биогеохимическая экспедиция по Северному Ледовитому океану состоялась в 2014 году на шведском ледоколе Oden. Она называлась SWERUS C3. В ней приняли участие 84 исследователя (19 женщин и 65 мужчин) из 14 стран. Экспедиция должна была подтвердить наличие мегавыбросов метана, обнаруженных российскими учеными. Ученые сделали это и... нашли множество новых мест выброса метана. Всего по маршруту движения ледокола было обнаружено более 500 (!) крупных мест утечек (сипов). И это только те, что удалось обнаружить под судном по пути его следования. Уложенные как по ниточке на карту МВА, они заняли площадь свыше 2 млн квадратных километров! Представьте, сколько десятков, а может, и сотен тысяч сипов пока не обнаружены.

Основным результатом последней экспедиции российских ученых на борту научно-исследовательского судна «Академик Лаврентьев» (она завершилась во Владивостоке 2 ноября этого года) стало обнаружение увеличения масштаба и интенсивности выброса метана из ранее обнаруженных утечек.

Вывод, который делают ученые: подводная мерзлота уже не настолько стабильна, как считалось ранее, нет больше сплошной ледяной пробки, уходящей вглубь на сотни метров. Площадь мегаутечек метана растет, что вызывает общее беспокойство специалистов.

Но, даже несмотря на участие в арктических экспедициях множества зарубежных исследователей, написанных совместно с нашими учеными статей в самых престижных научных журналах, как Science, Nature Gescience, выводы о ведущей роли сибирского арктического шельфа как источника формирования арктического атмосферного максимума СН4 до сих пор встречают гигантское противодействие части мирового научного сообщества. По сути, оно разделилось на две части. По одну сторону оказался международный научный консорциум под руководством российских ученых, который основывает свои научные выводы на основе прямых комплексных и междисциплинарных наблюдений в суровых штормовых условиях ледяной Арктики, по другую — кабинетные работники из различных стран, которые строят атмосферные модели формирования атмосферного арктического максимума СН4 за счет переноса воздуха из тропических широт. «Это невозможно, поскольку ветланды (водно-болотные угодья) тропических широт не являются таким мощным источником СН4, как предполагалось ранее, — поясняет Семилетов. — А вы попробуйте ответить на вопрос: можно ли наполнить до верха водой пустой стакан путем переливания воды из другого неполного стакана такого же размера? Мое личное мнение, что за всем этим стоит нежелание неких достаточно могущественных политизированных группировок признать тот факт, что глобальный бюджет метана, формализованный в конце прошлого века, в котором основным природным источником на нашей планете являются тропики, не соответствует действительности — реальным новым данным. Ну и, конечно же, за этим стоят финансовые интересы ряда групп, получающих за свою деятельность многомиллионные долларовые гранты».

Экспедиция на ледоколе «Оден» заняла несколько месяцев. Фото: ТПУ

Итак, нам в ожидании решения спора «между тропиками и Арктикой», похоже, придется пребывать в неведении — как скоро наступят серьезные климатические изменения? Ведь если правы наши ученые, весь шельф морей восточной Арктики в ближайшие десятилетия может перейти в такое состояние, в котором находятся сейчас аномальные районы, — там, похоже, имеет место сквозное протаивание подводной мерзлоты. Высвобождение колоссальных объемов мощного парникового газа СН4 может привести к самоускоряющемуся процессу глобального потепления.

Но, может, это страшное глобальное потепление все-таки отступит и газогидраты снова заморозятся? Тем более что некоторые климатологи давно говорят о приближении ледникового периода на нашей планете.

«Согласно древней климатической системе мы уже сейчас должны были замечать признаки ледникового периода, но он не наступает, — разбивает надежду Игорь Семилетов. — В течение последних 2,5 млн лет ледниковые периоды и периоды глобального потепления чередовались примерно каждые 105 тысяч лет. Теперь мы являемся свидетелями того, что в этой древней системе произошла поломка — потепление затянулось на тысячи лет… Наиболее вероятная первопричина тому — антропогенная, и ответственность несет парниковый эффект, основной потенциал которого пока составляют выбросы СО2. Кстати, признаками этого эффекта является не только рост столбика термометра по всему миру, но и увеличение частоты циклонов и ураганов».

О сроках возможного наступления очередного этапа дополнительного потепления климата ученые пока ответить не могут. Десять или тридцать лет нам осталось до наступления необратимых процессов? Для точного диагноза требуются более комплексные и расширенные исследования с фокусом на арктические моря, где предполагается существование более 80% всей подводной мерзлоты Северного Ледовитого океана, под которой могут таиться запасы гидратов, превышающие современное количество метана примерно на два порядка. В идеале, по словам Семилетова, требуются синхронизированные ежегодные и всесезонные исследования с использованием хорошо оснащенных современным оборудованием научно-исследовательских судов, летающих лабораторий и космических спутников. Также желательна организация еще одной наблюдательной станции на острове Большой Ляховский, который находится близко к известным крупным и очень крупным мегасипам. Но пока нам приходится в буквальном смысле ждать у моря погоды.

Справка «МК»

Разрушение гидратов на дне морском происходит в различных регионах нашей планеты, включая Охотское море, Черное море, озеро Байкал, вблизи о. Шпицберген... Однако в перечисленных глубоких водоемах пузырьки газа, как правило, не достигают поверхности, так как полностью растворяются. В отличие от мелководного арктического восточносибирского шельфа, где значительная часть пузырькового СН4 не успевает раствориться и достигает поверхность моря.

Справка «МК»

Концентрация атмосферного метана над Арктикой на 10 процентов выше, чем где-либо на планете.

Справка «МК»

24 ноября для повышения эффективности исследований на базе ТПУ был учрежден Международный арктический сибирский научный центр, который объединил ученых из 15 университетов 6 стран мира.

70% нашей страны находится в зоне существования вечной мерзлоты.

Справка «МК»

Метан — это парниковый газ, он так же, как и углекислый газ (СО2), удерживает тепловое излучение поверхности нашей планеты, которое должно уходить от Земли в космическое пространство, а значит, создает условия для дальнейшего потепления климата.

Остальной планеты, и климатологи устали предупреждать, что это ещё больше ускоряет изменение климата. В этом регионе хранятся огромные запасы органического углерода — в основном в форме многолетнемёрзлого грунта и ледяных клатратов, в которых заперт метан (мощный парниковый газ).

Сибирская вечная мерзлота представляет особую опасность. Если едома начнёт таять , её уже не остановить, ибо почвенные микроорганизмы примутся поедать углерод и производить тепло, способствуя дальнейшему таянию. Таяние едомы — это и есть тот самый переломный момент.

И впервые учёные взялись предсказать, когда это произойдёт. Антон Вакс из Оксфордского университета (Великобритания) и его коллеги реконструировали 500 тыс. лет истории сибирской вечной мерзлоты. Мы уже знаем, как в этот период росла и падала среднемировая температура, как ледовые щиты приближались и отступали, так что оставалось лишь смоделировать реакцию на эти процессы сибирского грунта.

На самом деле это не так-то просто, ведь прямых данных на этот счёт нет и надо искать косвенный метод. Поэтому исследователи посетили шесть пещер, расположенных с севера на юг практически на одной линии. Две из них находятся под жаркой пустыней Гоби, ещё три — в районе, где встречаются пятна вечной мерзлоты, а последняя — на краю Сибири в зоне сплошной вечной мерзлоты.

Учёные сосредоточили внимание на сталагмитах, которые растут только при наличии воды в пещере. Если грунт заморожен, воды нет. Таким образом удалось составить летопись изменений температуры над пещерами. И в сáмой северной из них сталагмиты росли только однажды — во время особенно тёплого межледникового периода, 424-374 тыс. лет назад. Среднемировая температура была тогда на полтора градуса выше среднего показателя последних 10 тыс. лет. Иными словами, сегодняшняя вечная мерзлота станет уязвимой, когда глобальное потепление превысит эти самые полтора градуса.

Когда же это произойдёт? С 1850 по 2005 год температура планеты выросла на 0,8 °C, если верить докладу Межправительственной группы экспертов по изменению климата от 2007 года. Даже если завтра человечество прекратит выработку парниковых газов, в течение следующих двадцати лет потеплеет ещё на 0,2 °C. Но этого прекращения, конечно, не случится: выбросы только увеличиваются. Более того, строятся новые электростанции, работающие на ископаемом топливе, а это значит, что мы будем дымить ещё несколько десятилетий как минимум.

Озёра в районе Бованенковского и Крузенштернского газоконденсатных месторождений на фотографиях со спутника Landsat-8 (слева - видимый спектр, справа - ИК, синтез). Фото: профессор Василий Богоявленский

Спутниковые фотографии выявили на полуострове Ямал и Гыданском полустрове более 200 ярко-голубых озёр, сформированных в областях оттаявшей многолетней мерзлоты («вечной мерзлоты»). Словно гигантские джакузи, эти озёра необычного цвета пускают пузыри метана, пишет газета The Siberian Times , ссылаясь на последние исследования профессора Василия Богоявленского из Российской академии наук.

Озёра образовались в результате термокарста - просадки земной поверхности из-за протаивания льдистых мёрзлых пород. При оттаивании «вечной мерзлоты» образуются провалы, которые заполняются растаявшей водой. Одновременно из-под земли начинает выходить природный газ.

Учёные отмечают, что озёра на Ямале сильно отличаются от нормальных термокарстовых озёр тёмного цвета. Эти озёра ярко-голубые и содержат пузыри газа, который попадает в воду прежде чем освободиться в атмосферу.

Более 200 голубых озёр на Крайнем Севере располагаются в непосредственной близости от крупных Бованенковского и Крузенштернского газоконденсатных месторождений. По словам профессора, у этих озёр имеется ряд характерных особенностей, по которым их можно отличить от других озёр. Это аномальный голубой цвет воды, присутствие кратера на дне и газовых выбросов из воды, следы газа в сезонном ледяном покрове, активная береговая эрозия и набухание многолетней мерзлоты у края воды.

Профессор Богоявленский предполагает, что образование озёр также связано с сейсмической активностью. Например, над одним из месторождений на Ямале они образовались вдоль двух линий, образуя гигантский крест.

Что характерно, новые провалы и озёра формируются даже при температуре около 0°C.

На иллюстрации показаны спутниковые снимки одного из этих озёр по фотографиям спутников Landsat-8 и Sentinel-2 .

На фотографии справа видно, что возле одного из озера в земле образовался гигантский кратер. Возможно, от «взрыва» пузыря с газом, хотя учёные не могут точно сказать, что было внутри пузыря перед разрывом - вода, лёд или что-то ещё. Это ключевой вопрос, после ответа на который можно будет делать какие-то прогнозы о появлении новых таких кратеров.

В регионе известно уже по меньшей мере 10 таких кратеров. Вот как выглядит кратер при съёмке с вертолёта.

Фото: пресс-служба губернатора Ямало-Ненецкого автономного округа

Василий Богоявленский с коллегами активно изучали появление этих озёр на спутниковых фотографиях 2015-2016 года.

Оттаивание «вечной мерзлоты» идёт не только на полуострове Ямал и Гыданском полустрове, но и в Сибири. Например, в Якутии постепенно расширяется гигантский Батагайский кратер, которые называют «воротами в ад » или «провалом в прошлое ».

Термокарстовая котловина глубиной около 100 метров в Верхоянском районе Якутского края обнажает древние геологические пласты разных эпох. Расселина достигает километра в длину и до 800 метров в ширину. Она образовалась в 1960-х после того как в 8 км к юго-западу от посёлка Батагай был вырублен участок тайги. С тех пор по мере повышения температуры многолетняя мерзлота продолжает таять, а расселина растёт примерно на 15 метров в год.

Фото: СВФУ имени М.К.Аммосова

Батагайский кратер очень интересен для палеонтологов. Например, в 2009 году здесь нашли хорошо сохранившийся остов жеребёнка возрастом 4400 лет и останки детеныша бизона. Среди прочих находок - кости мамонтов и оленей.

Глобальное потепление и постоянное повышение среднемировых температур позволяет прогнозировать, что оттаивание вечной мерзлоты продолжится и дальше. Вероятно, такие гигантские провалы в будущем могут образоваться и в других местах тайги.

Оттаивание мерзлоты на Ямале и Гыданском полустрове опасно тем, что в атмосферу выходят запасы метана - одного из парниковых газов. По способности удерживать теплоотдачу метан в 30 раз эффективнее CO 2 .

Это ещё сильнее затруднит теплоотдачу атмосферы и усилит парниковый эффект, из-за чего поверхность планеты начнёт нагреваться быстрее, так что парниковый процесс будет разгонять сам себя. Учёные уже пытались оценить эффект отдачи углеводородов в атмосферу из-за таяния многолетней мерзлоты. Согласно одному из исследований , к 2100 году в атмосферу попадёт до 205 млрд тонн углеводородов, если процесс таяния мерзлоты будет ускоряться с повышением мировой температуры, как это происходит сейчас.

Предыдущие исследования предполагали, что оттаивание вечной мерзлоты начнётся, если глобальная температура повысится ещё на 1,5°С . Но образование пузырей метана в почве и ярко-голубых озёр на Ямале могут быть признаком того, что процесс уже начался.

В Сибири учёные обнаружили уже более 7000 метановых пузырей в почве, как показано на видео. Такие пузыри могут высвободиться и привести к формированию кратера.

Оттаивание вечной мерзлоты не сулит человечеству ничего хорошего. Можно вспомнить массовое пермское вымирание - одну из крупнейших катастроф биосферы в истории Земли, которая привела к вымиранию 96% всех морских видов и 73% наземных видов позвоночных. По одной из версий, массовое пермское вымирание возникло из-за нехватки кислорода в Мировом океане, к чему привела цепочка событий. Возможно, она началась с массового выброса метана или серы из земной коры в атмосферу.

Четверть всей земли в северном полушарии постоянно находится в замерзшем состоянии. Но потепление климата ведет к таянию вечной мерзлоты, которое высвобождает парниковые газы, еще больше ускоряющие этот процесс. Репортаж из дельты Лены.

Перемещение среди 1 500 островков в дельте Лены требует безупречной концентрации: одним глазом нужно поглядывать на радар, чтобы не напороться на мель, а другим следить за береговыми ориентирами, которые усеивают это бескрайнее пространство воды и земли. Перед впадением в море Лаптевых на севере Сибири река разливается так широко, что ее берега превращаются в туманные полоски на горизонте.

Остров Самойлова выделяется расположенной на берегу деревянной хижиной, где живут ученые и егеря заповедника, который охватывает устье реки и склоны Хараулахского хребта. Только вот медленная, но необратимая эрозия грозит погрузить дом в воды Лены. В будущем может исчезнуть и весь остров: сильный подъем воды в результате весеннего таяния льдов размывает его берега.

Как бы то ни было, главным ударом для этого островка площадью в 5 км2 становится отступление вечной мерзлоты под натиском потепления климата. Речь идет о почвах, верхний слой которых оттаивает в теплое время года, при сохранении в глубине температуры ниже нуля в течение как минимум двух лет подряд.

«Экосистеме Самойлова грозит потенциальное уничтожение», - говорится в посвященной этому вопросу статье в журнале Biogeosciences. Координировавшая исследование немка Юлия Бойке (Julia Boike) и ее коллеги из Института полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера (AWI) не собираются мириться с такой перспективой.

Каждый год с апреля по сентябрь сотрудники AWI и их российские коллеги из Арктического и антарктического научно-исследовательского института и Института мерзлотоведения отправляются на остров Самойлова для исследования изменения почв и пейзажа, а также взаимосвязи между потеплением климата и таянием вечной мерзлоты.

Две трети площади России

Остров, на котором расположена современная исследовательская станция (финансируется Институтом нефтегазовой геологии и геофизики) становится излюбленным наблюдательным пунктом: вечная мерзлота занимает 95% площади Сибири и две трети территории России. В целом, на промерзшую почву приходится четверть всего северного полушария, главным образом на Аляске, в Канаде, Гренландии, России и Китае.

Западная Европа выделяется вечной мерзлотой альпийского типа, которая встречается в ряде горных массивов. Ее строение и геодинамика отличаются от замороженных почв в северных широтах, но она также чувствительна к изменениям климата. Так, 23 августа движение почвы в результате таяния вечной мерзлоты унесло с собой восемь человек неподалеку от швейцарской деревни Бондо.

«В некоторых местах сибирская мерзлота сформировалась очень давно, еще во времена плейстоцена (период от 2,6 миллиона лет назад до 11 000 лет назад), - рассказывает Юлия Бойке. - Она очень холодная, около -9ºС, и уходит на глубину почти 1 500 метров на севере Якутии».

«На острове Самойлова она отличается относительной стабильностью и высоким содержанием органических веществ с присутствием торфяников», - добавляет она, надевая толстые резиновые сапоги, без которых невозможно ходить по покрывающей поверхность острова вязкой тундре. Сопровождающие ее молодые ученые отправляются вместе с ней на Курунгнах. На соседнем острове имеются сложные ледяные образования, а его рельеф сформирован термокарстовыми отложениями (получаются в результате оседания долгое время замороженной земли).

Долины, по которым шесть часов ходят ученые AWI, пестрят ручейками. «Мы хотим понять, берется ли эта вода от сезонных осадков или в результате таяния льда при изменении почв», - объясняет геоморфолог Анна Моргенштерн (Anne Morgenstern). У нее под рукой всегда наготове блокнот, а рюкзак набит взятыми образцами воды.

Огромный морозильник

Таяние вечной мерзлоты в Сибири и в других регионах, где проводят замеры ученые, является подтвержденным фактом. Благодаря расположенным в нескольких скважинах (некоторые пробурены на глубину до 100 метров) датчикам российско-немецкой группе специалистов удалось зарегистрировать повышение температуры на 1,5-2 ºС с 2006 года.

«Мы наблюдаем тенденцию к потеплению почвы и повышению температуры воздуха в зимнее время, - подтверждает Юлия Бойке. - Смена температурной составляющей отражается на всем балансе энергетических потоков, воды и парниковых газов». Тревожное заключение, учитывая, что Арктика участвует в регулировании всего земного климата.

«Вечная мерзлота - это огромный морозильник, - объясняет Торстен Сакс (Torsten Sachs) из немецкого Центра геологических исследований (GFZ), который приехал на остров уже в восьмой раз. - Если оставить дверь морозильника открытой, ваша пицца разморозится, мороженое растает, а микробы начнут плодиться на этой органике». Вечная мерзлота высвобождает органические вещества, которые под действием микроорганизмов выделяют СО2 в присутствии кислорода или метан в анаэробной среде, например, на торфяниках Самойлова.

Эти парниковые газы способствуют повышению температуры, которое в свою очередь ведет к таянию мерзлоты и выделению газов. Специалисты называют это «ретроактивным процессом углерода в мерзлоте». По их сведениям, в ней содержится 1 500 гигатонн углерода, что в два раза больше его содержания в атмосфере.

Дополнительное потепление

Но каковы пропорции выделяемого почвами при разморозке углекислого газа и метана? Последний, кстати говоря, создает в 25 раз более мощный парниковый эффект. «Это один из главных вопросов на будущее», - признает сотрудник Национального центра научных исследований Герхард Криннер (Gerhard Krinner).

Тревога тем сильнее, что в сформированных к настоящему моменту моделях Межправительственной группы экспертов по изменению климата не принимались во внимание последствия таяния мерзлоты. «Дополнительное потепление в связи с таянием мерзлоты составляет порядка 10%», - считает Герхардт Криннер. Таким образом, выбросы парниковых газов из мерзлоты могут поднять столбик термометра на 0,3 ºС к 2100 году.

В лаборатории исследовательской станции (в ней поддерживается стабильная температура с помощью трех оглушительно ревущих генераторов) ученые рассматривают графики выбросов парниковых газов в атмосферу. Метановые пики приходятся на летний период, однако анализ данных остается непростой задачей на таких высоких широтах. Первый период замеров (2002-2012) проводился без автоматизированного оборудования, которым располагает введенная в эксплуатацию в 2013 году современная база.

Тремя годами ранее во время визита на остров Самойлова президент Владимир Путин посчитал, что российско-немецкое сотрудничество по вечной мерзлоте заслуживает более эффективной инфраструктуры. До того момента сотрудникам AWI (их первая экспедиция на остров прошла еще в 1998 году) приходилось довольствоваться минимумом: спать в палатках, греться с помощью дров (от спускаемого по Лене леса) и использовать хижину егерей в качестве штаба.

Темпы процесса

Зимовка тогда была невозможной. «Мы попросту не могли собрать данные зимой, - рассказывает Торстен Сакс. - Нужно было подливать топливо во внешний генератор раз в три дня при температуре -40ºС в полярную ночь». Прочие сложности с интерпретацией данных выглядят куда привычнее. Десять лет - слишком непродолжительный период для выявления перемен в тенденциях потоков газов в долгосрочной перспективе. Кроме того, нужно увеличить число наблюдательных пунктов, чего отнюдь не так просто добиться в Сибири, которая по площади в 20 с лишним раз больше Франции.

На приличном расстоянии от выкрашенной в цвета российского флага станции команда AWI завершает строительство «иглу», где в 2018 году разместится компьютерное и электронное оборудование новой метеорологической вышки. Кокон из стекловолокна должен создать необходимые условия для стабильных замеров, создав укрытие от свирепых ветров и метелей сибирской зимы. Как и прочие здания на острове, иглу стоит на сваях, чтобы не зависеть от движения почвы. Так, у первой метеовышки земля за год просела на 10 сантиметров.

«Насчет связи между потеплением климата и таянием вечной мерзлоты больше не остается сомнений, - отмечает занятый сборкой иглу инженер Петер Шрайбер (Peter Schreiber). - Сейчас вопрос в том, с какой скоростью мерзлота продолжит таять, и как природа отреагирует на этот процесс».

Природа является главным распорядителем в условиях происходящих в Сибири перемен, отмечает Федор Селляхов. Руководитель исследовательской станции признает произошедшие вокруг изменения: «Так, например, 20 лет назад тут не было ни одного дерева, а лишь типичная для тундры растительность. Во время поездки в дельту в прошлом году я увидел деревья высотой в 2 метра».

Как бы то ни было, этот уроженец Якутии с берегов Вилюя не верит в антропологические причины изменения климата. «Это цикл природы. Здесь было тепло 100 лет назад, потом стало холодно, а сейчас начинается очередной период потепления», - говорит он в своем кабинете, который украшают найденные в окрестностях ископаемые.

Бивень мамонта

Что касается вечной мерзлоты, «она, наверное, тает, но медленно». «Когда мы достаем из почв бивень мамонта, то понимаем, что другой конец все еще находится в земле, все еще заморожен. Это признак того, что мерзлота остается очень холодной», - продолжает он. Неожиданным последствием таяния почв на крайнем севере стало развитие охоты за древними останками.

Гюнтер Стооф (Günter Stoof) по прозвищу «Моло» понимает отношение своих российских друзей. «Решает природа, а не человек», - говорит этот технический специалист AWI, который больше всех пробыл на острове. Сейчас ему 65 лет, и он клянется, что этот сезон станет последним в его карьере (48 экспедиций в Арктику и Антарктику). Этот уроженец Восточной Германии был самым молодым членом почти двухлетней советской экспедиции (1975-1977), которой было поручено построить базу в Антарктике. Ему довелось не раз побывать в полярных регионах, как в одиночку, так и в составе групп.

Его жизненный путь отражает другую историю, сотрудничество ГДР и СССР во время холодной войны. После падения берлинской стены был сформирован научный комитет, которому было поручено определиться с программой научных исследований объединенной Германии. Он рекомендовал сохранить полярное направление и выстроить его вокруг исследовательской группы AWI в Потсдаме. «В ней оказались такие специалисты как Моло и Кристина Зигерт (Christine Siegert), за плечами которых было 20 лет опыта в изучении вечной мерзлоты благодаря совместной работе с СССР», - объясняет Анна Моргенштерн.

Изучение замороженных почв получило распространение в России в начале ХХ века в соответствии со стратегическими решениями Москвы. Политика освоения богатых углеводородами и прочими природными ресурсами восточных и северных регионов не могла осуществляться без строительства Транссибирской магистрали. Как бы то ни было, для осуществления этого проекта изначально требовалось сформировать инженерную науку о вездесущей здесь мерзлоте.

В конце 1930-х годов в Москве был создан Институт мерзлотоведения. В 1960 году его переместили в Якутск. Этот большой восточносибирский город тоже стоит на промерзшей земле. Две подземные галереи (на глубине 4 и 12 метров) в основании института дают «прямой» доступ к мерзлоте. Песчаные слои рассказывают о геологической истории города, который был выстроен на аллювиальных отложениях Лены.

Сибирская язва и впадины

Тяжелые двери позволяют сохранить температуру ниже нуля. «Таяние вечной мерзлоты представляет собой угрозу для планеты, но в масштабах Якутии все пока что довольно стабильно, - объясняет директор института Михаил Григорьев. - В тоже время последствия таяния заметнее в других регионах, особенно на Ямале».

После аномально теплого лета 2016 года на полуострове началась эпидемия сибирской язвы (первый случай с 1941 года, по данным московского Института эпидемиологии) в связи с таянием вечной мерзлоты, в которой находился возбудитель. Кроме того, газеты вновь заговорили о Ямало-Ненецком автономном округе после обнаружения объемных впадин. Они тоже стали следствием таяния мерзлоты. «Регион богат газом. При таянии почва выделяет пузыри газа, которые и объясняют эти взрывы», - считает Михаил Григорьев.

В то же время ни один случай подобного рода до сих пор не был зарегистрирован на острове Самойлова, на Аляске или севере Канады. Глобальная сеть мониторинга криолитозоны собирает данные с более чем 250 объектов. Ее цель - «объединить знания, а также подтвердить новые климатические модели», - отмечает сотрудник AWI Юг Лантюи (Hugues Lantuit).

Кроме того, сейчас набирают обороты исследования альпийской мерзлоты. Намеченная на июнь 2018 года Европейская конференция по вечной мерзлоте должна представить отчет об этой работе, которая получила активное развитие в Швейцарии, но все еще находится в зачаточном состоянии во Франции.

Другим источником тревог становится береговая эрозия и ее социально-экономические последствия: треть всего побережья в мире находится в зоне мерзлоты. В море Лаптевых и море Бофорта (Северная Америка) эрозия побережья может достигать восьми метров в год, что заставляет расположенные неподалеку деревни задуматься о переносе домов. На острове Самойлова прибрежная деревянная хижина все еще на своем месте. Но как долго она простоит?