Как спасти мерзлоту: мониторинг против катастроф

Арктика теряет мерзлоту, а вместе с ней — стабильность зданий, трубопроводов и жизни тысяч людей.

В мае 2020 года в Норильске произошла крупнейшая катастрофа с разливом дизельного топлива в заполярной Арктике. Расследование экспертов показало, что причиной стала не только человеческая ошибка, но и отсутствие у компании «Норникель» актуальной информации о реальных масштабах таяния многолетней мерзлоты. С тех пор власти обещают наладить систему мониторинга за тающими грунтами, а тем временем вероятность новых аварий сохраняется. Arctida объясняет, что происходит с теперь уже не «вечной мерзлотой» и почему жители Арктики и бизнес рискуют столкнуться с новыми катастрофами.

Чем грозит таяние мерзлоты жителям и бизнесу

Арктическая зона РФ на две трети стоит на многолетней (вечной) мерзлоте — грунтах, находящихся в замёрзшем состоянии более трёх лет подряд. Однако в результате климатического кризиса из-за антропогенных выбросов парниковых газов мёрзлые почвы начинают оттаивать, что угрожает устойчивости зданий и промышленных объектов. По данным Минвостокразвития, в некоторых арктических посёлках деформировано уже до 50% зданий.

Росгидромет предупреждает: несущая способность свайных фундаментов в этой зоне уже уменьшилась повсеместно на 20-40%, и в ближайшие годы ситуация будет лишь ухудшаться. При этом по санитарным нормам этот показатель не должен опускаться ниже 40%.

В регионе добывают более 80% природного (ископаемого) газа и 17% нефти в России. Деформация почвы под промышленными объектами может привести к экологическим катастрофам, как в Норильске, ущербу экономике и к гибели людей.

Как быстро растает мерзлота в Арктике

В то время как планета продолжила нагреваться и 2023 год стал самым жарким в истории с глобальной температурой на 1,45 °C выше доиндустриального значения, в России зафиксировали повсеместное увеличение глубины протаивания многолетней мерзлоты в тёплый период года, в некоторых местах — на десятки сантиметров по сравнению с 2022 годом. Учёные отмечают устойчивую тенденцию таяния мерзлоты, которое происходит наиболее быстро на Европейском севере, Полярном Урале и в западных районах Западной Сибири.

Масштабы будущих потерь мерзлоты будут зависеть от траектории выбросов парниковых газов, которую человечество выберет в этом веке, — и вызванного ими дальнейшего потепления.

Согласно прогнозу Росгидромета, при умеренных выбросах площадь многолетней мерзлоты в России сократится к середине ХХI века более чем на 20% по сравнению с базовым периодом 1995-2014 гг., а при очень высоких выбросах — почти на 30%. К ****концу ХХI века сокращение составит около 40% и 72% для обоих сценариев соответственно.

Что касается всего мира, то в случае высоких выбросов к концу века на планете может исчезнуть более 90% всей мерзлоты, показало исследование международной группы учёных. Исключение составят нагорья Восточной Сибири, Канадский Арктический архипелаг и самые северные части Гренландии.

Зачем Арктике нужны холодильники

Наряду с борьбой с корневой причиной оттаивания путём сокращения глобальных выбросов парниковых газов, инженеры и учёные разработали меры для снятия симптомов проблемы. Это, например, решения для поддержания инфраструктуры в условиях таяния вечной мерзлоты: выемка льдонасыщенного грунта, охлаждение с помощью термосифонов (пассивных теплообменников), а также проектирование конструкций (например, свай), которые можно регулировать по мере проседания или вздутия грунта.

«Холодильники» в Арктике работают уже сейчас — они в прямом смысле морозят землю, чтобы дома не повело. По словам губернатора Ямала Дмитрия Артюхова, на охлаждающие установки под зданиями ежегодно тратят десятки миллионов рублей.

По прогнозам российских исследователей, к 2050 году на поддержание зданий и сооружений в Арктической зоне придётся потратить около 105 млрд долларов. Больше всего расходов понесут Ямало-Ненецкий автономный округ (ЯНАО) и Республика Саха (Якутия), 52,3 млрд долларов и 21,3 млрд долларов соответственно. Для сравнения, годовые расходы бюджета ЯНАО по текущему курсу составляют почти 4 млрд долларов, а Республики Саха — около 3,5 млрд долларов.

При этом общая стоимость активов на тающей вечной мерзлоте составляет 301,1 млрд долларов. Возможно, в некоторых случаях поддержание инфраструктуры окажется нерентабельным. Но чтобы узнать об этом, нужно как минимум иметь доступ к актуальным данным мониторинга состояния почвы.

Какие проблемы с мониторингом есть сейчас?

Мониторинг должен включать в себя наблюдение за техническим состоянием почвы в различных точках и анализ этих данных для изучения тенденций и прогнозирования. Сегодня наблюдение проводится в некоторых городах и посёлках, на магистральных трубопроводах и других объектах.

Но существующая сеть не покрывает все потенциально опасные точки. А информация с пунктов мониторинга не поступает в единую систему. Это не позволяет экспертам составить достоверную характеристику изменений температуры и свойств грунтов в России.

В свою очередь, международное научное сообщество опасается серьёзных пробелов в понимании процесса глобального изменения климата и, в частности, таяния вечной мерзлоты из-за исключения России из научной кооперации в результате санкций. Так, данные российских мониторинговых станций исключили из международной сети INTERACT(International Network for Terrestrial Research and Monitoring in the Arctic), позволяющей изучать изменения в экосистемах Арктики. Западные страны также поставили на паузу финансирование и научную коллаборацию по проектам, включающим Россию. При этом представитель НАТО заявил в октябре, что Россия «удерживает» климатические данные и со своей стороны.

В 2022 году Канада, Дания, Финляндия, Исландия, Норвегия, Швеция и США также приостановили свою работу в деятельности Арктического совета — межправительственной организации, координирующей деятельность арктических государств в сфере защиты окружающей среды и научных исследований в Арктике. В феврале совет решил возобновить онлайн-встречи рабочих групп.

Впрочем, официальный представитель МИД РФ Мария Захарова заявила, что эта деятельность пока носит «ограниченный характер», и говорить «о полной нормализации работы Арктического совета преждевременно».

Как органы власти обещают усовершенствовать мониторинг

В июле 2023 года был подписан закон о государственном фоновом мониторинге состояния многолетней мерзлоты. В законе впервые прописали понятия «грунт», «вечномёрзлый грунт», «состояние многолетней (вечной) мерзлоты», «деградация вечномёрзлого грунта», «государственный фоновый мониторинг состояния многолетней (вечной) мерзлоты».

В июне 2024 года правительство утвердило Положение о государственном мониторинге многолетней мерзлоты. Согласно этому документу, Росгидромет будет развивать сеть полигонов и станций. Всего планируется создать 140 пунктов наблюдения в зоне вечной мерзлоты. Уже запущены 65 таких пунктов, а до конца года их число должно достичь 78.

Данные со станций обещают передавать информацию в единую систему, а также создавать карты по состоянию почвы. По закону Росгидромет должен предоставлять «текущую и экстренную информацию о деградации вечномёрзлых грунтов» на своём сайте.