Что будет если вечная мерзлота растает
Что происходит, когда тает вечная мерзлота
В России вечной мерзлоты хоть отбавляй – две трети всей страны, от Таймыра до Чукотки. Жить на замерзшей земле очень сложно: холодные зимы, на земле особо ничего не растет, а любая стройка выходит очень дорогой. И при всем при этом местные жители стараются всеми силами эту мерзлоту сохранить, а ученые-мерзлотоведы тщательно следят за любыми изменениями климата в таких регионах.
В природе нет ничего вечного?
Вообще говоря, называть мерзлоту вечной не совсем правильно с научной точки зрения. Сам термин «вечная мерзлота» появился только в 1920-х годах, но уже в 1950-х ученые решили, что в природе ничего вечного не бывает, и стали называть ее многолетней, объясняет гидролог из Института мерзлотоведения в Якутске Никита Тананаев. «Определили ее просто: это мерзлый грунт, который не оттаивает в течение двух и более лет». На самом деле, его верхний слой немного оттаивает летом – и тогда появляются очень интересные ландшафты.
Эти фотографии сделаны в окрестностях села Сырдах в Якутии. «Летняя» мерзлота выглядит как растаявшая шоколадка, которая стекает прямо в озеро.
Вечная мерзлота летом.
Такое явление для Якутии не редкость. Здесь бывает жара более 30 градусов, и вечная мерзлота успевает разморозиться на два-три метра. Зимой все равно замерзнет обратно.
Бывают и такие районы, где под землей находится чистый лед, рассказывает Тананаев. «Эти места выглядят сверху как сеточка. На протяжении тысяч лет, зимой почва замерзала и уменьшалась в объеме, трескалась, а летом заполнялась водой, постепенно прорастая в землю узкими ледяными жилами на десятки метров в глубину. Так образуются полигональные тундры». Размеры таких полигонов небольшие, метров до 40. Их довольно много и в Якутии, и на Таймыре, и на Чукотке.
Тундра в Красноярском крае.
Чистый лед – это не только полигоны. Ещё есть пластовые льды – это когда не жилы ледяные, а сплошная стена льда по берегам.
Ледовый комплекс полуострова Быковский, Якутия.
Еще эпичнее выглядят летние льды на поверхности земли: самая известная такая наледь Булуус находится в 100 км от Якутска. Только представьте: плюс 30, яркое солнце, а вы в самом настоящем царстве льда.
На Булуусе в жаркий день.
Чаще всего такое природное явление можно увидеть в горах, где подземные воды, поднимаясь на поверхность по трещинам, образуют зимой наледи на реках – и они практически не тают. Самая большая в мире, Большая Момская наледь, находится в Якутии.
Мерзлотоведы изучают Большую Момскую наледь, 1973.
Это ледовое поле протяженностью 26 км! Толщина льда может быть до 5-6 метров, а сверху по нему течет вода и прожигает небольшие русла. От воды лед становится ярко-голубого цвета. Летом он подтаивает, но следующей зимой образуется новый. И таких наледей в Якутии просто гигантское количество: каждую зиму в них замерзает более 50 кубических километров воды.
Заготовка воды в поселке Оймякон, 1971.
Из речных льдов, кстати, до сих пор делают запасы пресной воды, ведь копать колодцы в вечной мерзлоте, прямо скажем, затея сомнительная.
Заготовка льда в протоке реки Лены, 2018.
Правда, был один энтузиаст, который решил все же это сделать. В начале 19 века руководитель Русско-Американской Компании, купец Федор Шергин, решил найти воду под слоем мерзлого грунта. В итоге остановились на 116 метрах – воду так и не нашли, а шахта Шергина стала использоваться в научных целях. В 1930-х годах шахту пробурили до 140 метров и отдали Институту мерзлотоведения. Теперь в этой шахте с помощью специальных датчиков изучают изменения температуры на разных глубинах мерзлоты.
Сотрудники Института мерзлотоведения проводят измерения температуры, 1973.
Природный морозильник
Местные жители вообще давно научились приспосабливать холод для своих нужд. В Якутии, например, в частных домах специально роют погреба-лЕдники. Там отрицательная температура, и можно круглый год хранить продукты. Правда, чтобы выкопать такой погреб, нужно чуть больше времени, чем в южных широтах, потому что кроме лопаты, понадобится… огонь. То есть на участке разводят костер, чтобы грунт оттаял, затем копают дальше.
На Ямале, в поселке Новый Порт, находится самый большой в мире такой природный морозильник. В 1950-х годах под землей прорубили около 200 пещер, связанных между собой ходами, для хранения рыбы. Здесь постоянно естественным образом поддерживается температура в районе минус 12-15 градусов.
Морозильник в поселке Новый Порт.
Кстати, в каждой регионе у вечной мерзлоты свой запах. «Если вы зайдете в подземный тоннель Института мерзлотоведения в Якутске, то почувствуете очень сильный запах органики, которая была в почве и теперь начала оттаивать и разлагаться, – рассказывает Тананаев. – А вот в тоннеле Музея вечной мерзлоты в Игарке в Красноярском крае особого запаха нет, просто пахнет сырой землей, потому что там совсем другая почва».
Музей вечной мерзлоты в Игарке.
Что будет, если мерзлота растает?
«И чем больше мерзлоты тает, чем выше температура и еще больше мерзлоты тает. Замкнутый круг», – говорит гидролог. А в итоге среднегодовая температура понемногу увеличивается.
Электронное табло на улице Кирова в Якутске показывает минус 50 градусов.
К чему приведёт оттаивание вечной мерзлоты?
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».
Фото: СВФУ имени М.К.Аммосова
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.
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.
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.
uCrazy.ru
