В издательстве «Академический проект» вышла книга «Мониторинг вечной мерзлоты» за авторством большого коллектива российских ученых, в числе которых – эксперты ФАНУ «Востокгосплан» Михаил Кузнецов и Николай Остарков.
Этот серьезный труд посвящен аспектам создания государственной системы мониторинга состояния криолитозоны. В нем подробно разбираются проблемы, касающиеся рисков ее экономического освоения, развития опасных мерзлотных (криогенных) процессов и экологических угроз, а также сохранения криогенных ресурсов и охраны окружающей среды.
Чем обусловлено беспокойство о «самочувствии» криолитозоны? Авторы книги детально отвечают на этот вопрос.
Факт для начала: площадь вечной мерзлоты занимает около 11 из 17 млн. кв. км, или 65% нашей страны (больше, чем территория Канады, США или Китая). И это площадь, хозяйственное освоение которойведется с каждым годом все более активно.
«В вечной мерзлоте и под ней находится значительная часть минерально-сырьевых ресурсов страны – золото, олово, ртуть, алмазы, нефть, газ и т.п. Независимо от способов и технологии добычи этих полезных ископаемых, на поверхности земли и в недрах происходят значительные геоэкологические изменения. Эти изменения мало контролируемы, опасны и разрушительны как для естественной среды, так для инженерных объектов и традиционных социумов», – отмечается в исследовании.
В последние десятилетия наблюдаютсятакжеизменения теплового состояния вечной мерзлоты (то самое таяние), и, к слову, они еще не достигли своего максимума. При этом инженерно-геологическая, геокриологическая и гидрогеологическая изученность криолитозоны, в том числе информативность мониторинговых наблюдений и исследований не соответствует масштабам и темпам освоения Арктики. Те данные, которые существуют сегодня, устарели и нуждаются в актуализации. Наиболее полный документ – Геокриологическая карта СССР масштаба 1:1 000 000 [1991 г.] отражает ситуацию 80-х годов прошлого века!
Современное потепление климата в высоких широтах значительно повысило риски в строительстве и недропользовании, возросли экологические и эпидемиологические угрозы на осваиваемых территориях в АЗРФ.
«Как известно, вечная мерзлота покрывает около 24% суши в северном полушарии и содержит почти половину всего органического углерода (вероятно, около 1700 миллиардов тонн) в почве планеты, и в четыре раза больше, чем уже было выброшено людьми после промышленной революции. Даже если часть парниковых газов, сохраняющихся в мерзлоте и способных образоваться при ее оттаивании, попадет в атмосферу, это будет иметь серьезные последствия для всей климатической системы Земли. Температура вечной мерзлоты повышается гораздо быстрее, чем температура воздуха в Арктике, и за последние 30 лет выросла примерно на 1,5…2,5°С. В результате потепления к концу века может произойти протаивание от 30 до 85 процентов верхних горизонтов вечной мерзлоты с разрушением инфраструктуры и необратимыми изменениями ландшафтов. Оттаивание мерзлоты может привести к появлению вредных микроорганизмов, как это случилось в 2016 году, когда на Ямале произошла вспышка сибирской язвы», – подчеркивают ученые.
В результате совместного влияния потепления климата и крупномасштабных техногенных воздействий на мерзлоту возникает эффект, последствия которого уже в настоящее время приводят к потере устойчивости мерзлых оснований, крупным авариям природно-технических систем, экологическим катастрофам и, в целом – к возрастанию риска природопользования в осваиваемых районах криолитозоны.
Таяние мерзлоты несет опасность жилым и промышленным зданиям, сооружениям в АЗРФ. Более 40% оснований зданий и инженерных сооружений в криолитозоне имеет недопустимые деформации.
Как замечают авторы книги, можно предполагать, что ущерб для зданий, инженерных сооружений в Арктической зоне РФк середине столетия составит в целом около 7-11 триллионов рублей (основываясь на стоимости основных фондов 2022 г.), или больше. Речь идет именно об АЗРФ. Но ведь есть и другие территории криолитозоны, на которых изменения температур грунтов также будут происходить и сопровождаться, возможно, еще большими деформациями и разрушениями, например, Забайкалье, Центральная Якутия, Магаданская область.
Постоянный, комплексный и качественный мониторинг нужен, очень нужен. К сожалению, до сих пор эффективную значимость исследований ослабляет разрозненный межведомственный подход к решению научных и практических задач.
«Проблемами вечной мерзлоты, конечно, занимались и раньше – разные министерства, ведомства, региональные власти, научные институты, крупные корпорации. Но нет единой системы информации, стандартов, подходов к мониторингу, проектированию и сопровождению уже построенных объектов. Нет и общей системы контроля, точнее, она есть, но требует технологического обновления», – объясняет директор ФАНУ «Востокгосплан» Михаил Кузнецов.
По его словам, фактор вечной мерзлоты должен сквозным образом учитываться на уровне изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации. Только тогда сформируется консолидированный запрос на современные технологии для поиска решений.
Большой пласт информации в книге «Мониторинг вечной мерзлоты» посвящен не только состоянию криолитозоны и основным рискам освоения ее территории на современном этапе, но и имеющемуся опыту наблюденийза ней в нашей стране. Очень подробно ученые рассматривают цель и задачи государственного мониторинга вечной мерзлоты, основные параметры архитектуры и методические аспекты строительства системы такого мониторинга.
По убеждению авторов книги, фоновый мониторинг вечной мерзлоты (контроль комплекса влияющих на нее ненарушенных природных компонентов) должен существовать в связке с геотехническим мониторингом (контролем комплекса природных и техногенных факторов, влияющих на надежность инженерной инфраструктуры и связанную с ней геоэкологическую безопасность). Они отмечают, что именно геотехнический мониторинг – наиболее развитая составляющая мониторинга мерзлоты в России в настоящий момент.
«Эффективность исследования динамики геокриологических условий может радикальным образом возрасти в результате синергии исследовательских работ, выполняемых в рамках государственной системы фонового геокриологического мониторинга, и работ в рамках геотехнического мониторинга, выполняемых хозяйствующими субъектами (предприятиями и муниципальными образованиями), на основе создания межведомственной программы мониторинга», – подчеркивается в исследовании.
В качестве первого шага ученые предлагают подготовить и реализовать пилотный региональный проект такой синергии, например, в Республике Саха (Якутия), Ямало-Ненецком автономном округе, Ненецком автономном округе, Красноярском крае.
Кроме того, авторы книги уверены в необходимости разработать федеральный закон «О регулировании хозяйственной и иной деятельности в области вечной мерзлоты». В нем должны быть определены полномочия федеральных и региональных властей в области мониторинга криолитозоны и ее охраны, формы взаимодействия с организациями, выполняющими задачи мониторинга и надзора, обозначены другие важные моменты.