Зачем в России создают систему мониторинга вечной мерзлоты

В России создается Государственная система фонового мониторинга состояния многолетней мерзлоты. В нее будут входить 140 пунктов наблюдения, расположенных по всей территории распространения многолетней мерзлоты. Большинство из них уже функционируют. Все показания передаются в Центр мониторинга мерзлоты, созданный на базе Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ), являющегося главным вдохновителем и разработчиком проекта.

Первые двадцать пунктов были созданы в 2023 году, все остальные - в 2024 году, 2025 и 2026 годах. Система охватывает гигантскую площадь - от высокоширотной Арктики до Тувы и Алтая на южной границе страны.

Основа каждой такой точки - 25-метровая скважина. В ней на разных горизонтах установлены 32 датчика (расстояние между ними составляет от 10 сантиметров до двух метров), автоматически фиксирующих температуру мерзлоты. Все оборудование российского производства. Важно, что в системе соблюдено единство измерений. Полученные данные в режиме онлайн несколько раз в сутки передаются в упомянутый центр мониторинга в ААНИИ, откуда поступают в Единый государственный фонд данных о состоянии окружающей среды, ее загрязнении.

Необходимость создания единой системы мониторинга была продиктована потеплением климата. Не секрет, что температуры многолетнемерзлых пород за последние 20-30 лет непрерывно растут. И речь прежде всего идет о верхних 10-30 метрах, которые во многом являются определяющими для ведения хозяйственной деятельности. Результат деградации мерзлоты - оседающие дома, провалы на дорогах, разрушенные участки ЛЭП, покосившиеся хозяйственные строения. Эксперты оценивают ущерб от таяния в сумму более трех триллионов рублей, и это далеко не предел. Процесс продолжается.

- Но все-таки надо различать, в каких случаях в аварийных ситуациях "виноват" теплеющий климат, в каких - недочеты в работе различных служб, коммунальные аварии. Например, прорвало трубу, и вода стала течь под дом. При этом оттаивает мерзлый грунт вокруг свай, на которых стоит фундамент. Если вода к тому же еще и горячая, процесс идет быстрее. Еще мы часто сталкивались с ситуацией, когда обязательно проветриваемые свайные фундаменты являются таковыми только по документам. По факту - все закрыто, что провоцирует нагрев, - подчеркивает Никита Демидов, ведущий инженер ААНИИ.

Кстати, система мониторинга позволит вычленить и такой нюанс, как вмешательство именно человеческого фактора в процесс растепления мерзлоты.

- Об оттаивании мерзлоты существует очень много страшилок. Все растает, и все сооружения провалятся в образовавшуюся котловину. Это не так, - продолжает Никита Демидов. - Очень многое зависит от того, на каких именно грунтах стоят сооружения в зоне мерзлоты. Приведу простой пример. Шпицберген - архипелаг, на котором теплеет в семь раз быстрее, чем в среднем на планете. Ученые прогнозируют: через 30 лет на Шпицбергене начнется активная деградация мерзлоты. Что будет с домами?

Эксперт напоминает: Россия имеет на архипелаге два поселка - Баренцбург и Пирамида. При этом дома в Баренцбурге построены на сваях, которые опираются на скальный грунт: "Скальные грунты практически не меняют свои прочностные характеристики при переходе температур от отрицательных к положительным значениям, а значит здесь не стоит ожидать большого урона сооружениям от потепления климата. А вот с Пирамидой - хуже, дома возведены на слое льдистых мерзлых щебнистых песков и суглинков. Будет таять - дома начнут терять устойчивость. Но есть выход, и он широко известен и применяется: термостабилизация. Площади, на которых возведены постройки, искусственно замораживаются с помощью хладогентов (по контуру здания забуриваются скважины, в которые пускают керосин, фреон или другие хладогенты). То есть проблему можно решить, хотя да, это потребует финансовых затрат".

То есть на каждой конкретной территории положение может быть разным.

Проект создания единой системы мониторинга уникален и не имеет аналогов в мире. Преимущество новой единой системы не только в том, что можно отследить состояние многолетнемерзлых пород, - теперь у специалистов появился инструмент, с помощью которого можно подготовить карты, позволяющие отследить динамику происходящих с мерзлотой изменений и спрогнозировать, к каким последствиям приведет этот процесс.

Кстати, гуляющая по сети "достоверная информация" о том, что вся мерзлота исчезнет и людей с затопленных территорий будут спешно переселять на другие участки суши, специалисты опровергают.

Как пояснил Александр Макаров, директор ААНИИ, в ближайшие сотни лет мерзлота полностью никуда не денется: "Но нужно внимательно наблюдать за ней, аккуратно эксплуатировать сооружения. Тогда негативные последствия от таяния будут минимальны".

Он также подчеркивает, что на ряде участков, наоборот, фиксируется похолодание климата. А где-то ситуация вполне стабильна и не требует принятия мер. Так что задача - выявить наиболее активно деградирующие участки криолитозоны (верхний слой земной коры с отрицательной температурой горных пород и возможным наличием подземных льдов).

- Проект государственного мониторинга мерзлоты в масштабе страны - уникальная инициатива, - отметил на Международной научно-деловой конференции POLAR-2025 Владимир Романовский, профессор, руководитель лаборатории вечной мерзлоты Геофизического института университета Аляски.

Результатами мониторинга могут воспользоваться не только специалисты ААНИИ и Росгидромета, но и ученые из других институтов, представители органов власти, строительных организаций, хозяйственных служб, то есть все те люди, от которых зависит эксплуатация зданий, дорог, технических сооружений, линий электропередач. Информация не носит грифа секретности и будет доступна всем заинтересованным.