Чем изменение толщины вечной мерзлоты для нас опасно?

Ученые считают, что образовалась вечная мерзлота 1–2 млн лет назад. Произошло это в тех районах, где климат был сухим и морозным, а толщина наземного ледникового покрова незначительной. То есть практически на всех материках. Вечная мерзлота занимает четверть суши земного шара и встречается даже в Африке! Правда, только в высокогорных районах. Единственное место, где она отсутствует, — Австралия.

В России зона вечной мерзлоты занимает 60–65% территории, в основном это Сибирь и Забайкалье: от Кольского полуострова на восток почти по Северному полярному кругу до Урала, далее на восток и на юг, за исключением юга Камчатки, острова Сахалин, Приморья и еще некоторых районов.

Карта распространения вечной мерзлоты в России

Что такое вечная мерзлота? Это верхняя часть земной коры, температура которой более двух лет (и до нескольких тысячелетий) не поднимается выше 0 °C. Глубина вечной мерзлоты может превышать 500 м, а в горах — до 1500 м. Впрочем, растения приспособились к таким суровым условиям. Летом верхний слой почвы в тундре оттаивает и корни поглощают влагу. Вот только длится тепло недолго, и выживают лишь самые неприхотливые: лишайники, мхи, некоторые травы, низкорослые кустарники и карликовые деревья.

Кстати, именно на это удивительное свойство почвы и обратили внимание русские казаки, когда в XVII веке исследовали Сибирь. В сообщениях русскому царю они упоминали наличие особых таежных зон, где даже в самый разгар лета почва оттаивает максимум на два аршина. Это и была вечная мерзлота.

Карта распространения вечной мерзлоты в мире.
Мерзлые грунты распространены в основном в заполярных областях. Сибирь, а также северная часть материка Северной Америки — крупнейшие районы вечной мерзлоты. Гренландский ледник, омываемый морями со всех сторон и пропускающий мимо себя теплый Гольфстрим, выглядит географической аномалией
Вечная мерзлота занимает четверть суши земного шара и встречается даже в Африке!

Привыкли к низким температурам и люди. В зоне вечной мерзлоты, например, особые требования к строительству. Чтобы дома не нагревали грунт и фундамент не оседал, их ставят на железобетонные сваи, оставляя между землей и зданием пространство для вентиляции.

Многоэтажные жилые дома в Норильске. Свайное основание зданий разработано специально для строительства на вечномерзлом грунте
Но глобальное потепление вносит коррективы в работу строителей, и тем приходится учитывать возможные колебания температур. Верхний слой грунта подтаивал летом и раньше, но зимой он замерзал опять. Теперь оттаять успевает больше, а замерзнуть — меньше.

Вечная мерзлота — это верхняя часть земной коры, температура которой более двух лет (и до нескольких тысячелетий) не поднимается выше 0 °C. Глубина промерзания грунта может превышать 500 м, а в горах — до 1500 м.

Специалисты из 26 стран, входящие в глобальную научную сеть наблюдений за состоянием мерзлоты, с 2007 по 2017 год замеряли температуру мерзлоты в Арктике, Антарктике и горных районах на глубине более 10 м. И выяснили, что за время исследований из 123 скважин потеплело в 71, а в пяти из них температура превысила 0 °C, то есть мерзлота начала таять. Лишь в 40 точках температура осталась неизменной, а в 12 — понизилась. Потеплело и в России: в Заполярье — на 0,4 °C, в Сибири — почти на 1 °C. Результаты ученые опубликовали в журнале Nature Communications.

Молодило (суккулент семейства толстянковых) в условиях вечной мерзлоты весной
Кстати, термин «вечная мерзлота» появился не сразу. Звучали и такие: многолетнемерзлые горные породы и многолетняя криолитозона — но они не прижились. Иногда вечную мерзлоту называют многолетней мерзлотой, подразумевая, что это одно и то же. Однако времена меняются, и, похоже, скоро эти понятия не будут тождественны.

Арктическая тундра летом. Юкон, Канада

Вечную мерзлоту все чаще избегают называть вечной, употребляя термин «многолетняя мерзлота». Все из-за глобального потепления. Основная его причина — антропогенные выбросы. В марте 2019 года ученые ООН представили доклад, где будущее Земли представлено в черных красках. Таяние вечной мерзлоты перекраивает ландшафт.

Тундровый ландшафт заполярного региона, село Самбург, Ямало-Ненецкий автономный округ

Так, на острове Банкс, крупнейшем и самом западном из островов Канадского Арктического архипелага, с 1984 по 2013 год оползни стали происходить в 60 раз чаще. Эколог Гуэлфского университета в Канаде Мерритт Турецки в течение 15 лет проводит исследования в еловом лесу неподалеку от Фэрбанкса (Аляска). Она обнаружила, что в затопленной почве деревья теряют устойчивость. Следовательно, глобальное потепление валит леса.

Покрытый льдом остров Нордёусланнет, Шпицберген

Таит глобальное потепление и другие опасности. В 2014 году в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences вышла статья, где сказано, что ученые обнаружили в вечной мерзлоте на Колыме вирус Pithovirus sibericum. Несмотря на то что грунт в этом месте был промерзшим более 30 000 лет, вирус был жизнеспособным! К счастью, паразитировал он только на амебах, не представляя опасности для человека.

Арктическая тундра летом, Россия

В 2019 году на кладбище города Лонгйир архипелага Шпицберген начали подниматься гробы

Таяние большого альпийского ледника, Швейцария

Но были и другие находки. В 2016 году на Ямале вспыхнула сибирская язва. Ученые связали это с тем, что из-за аномальной жары подтаял скотомогильник и зараза выбралась наружу. В 2019 году на кладбище города Лонгйир архипелага Шпицберген начали подниматься гробы, а ведь там есть могилы жителей, умерших от испанского гриппа в 1918 году.

Вид на остров Столб — единственный каменный остров в дельте реки Лены. Усть-Ленский государственный природный заповедник, Якутия

Закат в Антарктиде

Полуостров Таймыр летом

Панорамный вид Маньпупунёрского нагорья, находящегося в зоне вечной мерзлоты. Коми

Гималаи, покрытые снегом

Ледяной пейзаж высокогорья. Сычуань, Китай

Многолетний лед под слоем мха. Сибирь

Край вечной мерзлоты. Норильск

Грунт, перемешанный со слоями реликтового льда, Исландия
Кандидат географических наук, сотрудник Института географии РАН Николай Осокин, участвовавший в научных экспедициях в Арктику и Антарктиду, считает: если из-за таяния вечной мерзлоты какой-нибудь вирус все же вырвется на свободу, на экосистему это не повлияет. Очаговое заболевание возможно, но не более того. Тем не менее перспектива возобновления эпидемий, изменивших в свое время мир, не радует.

Очередную угрозу обнаружили ученые Геологической службы США. В 2018 году они замерили концентрацию ртути в вечной мерзлоте на Аляске. Результат их ужаснул! Оказалось, такие почвы хранят почти в два раза больше ртути, чем все остальные почвы, океан и атмосфера в совокупности. Следовательно, их оттаивание способно привести к катастрофе.

Тают не только берега: сокращаются площади ледников на островах Северного Ледовитого океана, из-за чего увеличивается количество айсбергов, постоянно меняется картина береговой линии и рельефа дна. А это доставляет неудобства морским судам.

Северный олень, Якутия
Тем не менее попытки решить проблему предпринимаются. В 1996 году эколог Сергей Зимов основал в Якутии Исследовательский центр вечной мерзлоты — Плейстоценовый парк. Ученый пытается воссоздать экосистему, существовавшую здесь тысячелетия назад. Эколог уверен, что на температуру почвы влияет снежный покров. Чем он больше, тем сильнее теплоизоляция, и грунт не просто не замерзает, а даже слегка подтаивает. На пастбищах температура почвы ниже, потому что травоядные животные, специально привезенные в парк, разгребают снег в поисках пищи. В результате снег теряет теплоизоляционные свойства. Поэтому, если проводить эксперимент на большей площади, потепление не просто остановится, но и сам климат дополнительно охладится.

В 2015 году 195 стран заключили Парижское соглашение, согласно которому договорились ограничить потепление 2 °C за счет снижения выбросов в атмосферу углекислого газа. Но в 2019 году эксперты ООН пришли к выводу, что, даже если прекратить выбросы уже сейчас (а это практически невозможно), катастрофы не избежать.