Вечная мерзлота занимает около 25% площади суши Северного полушария Земли и 65% территории России. Пока. Как показали последние данные, увеличение среднегодовой температуры воздуха в Арктике всего за полвека оказалось втрое выше, чем среднемировой показатель.
Норильские исследователи предложили новый подход к организации фонового мониторинга мерзлоты для оценки влияния климата на природные экосистемы. Проект Заполярного государственного университета стал обладателем «Национальной экологической премии имени В.И. Вернадского». На конкурс было подано более 350 заявок из 66 регионов России. Жюри отобрало 25 реализованных проектов, доказавших свою эффективность и имеющих реальные практические результаты. Методику, разработанную группой учёных под руководством директора научно-исследовательского центра ЗГУ Павла Котова, признали лучшей в номинации «Наука в интересах устойчивого развития». Рассказываем, в чем суть проекта, и как в Норильске будут делать долгосрочные прогнозы изменения климата на ближайшие десятилетия.
В Норильске начали следить за состоянием многолетнемёрзлых грунтов 65 лет назад. В центре города пробурили 200-метровую скважину и провели инженерно-геологические работы. На основе анализа климатических данных репрезентативной метеостанции ученым удалось оценить динамику температурного режима в процессе строительства и выявить возможные тренды изменения температуры воздуха.
«Необходимо создать долговременную региональную систему полевых наблюдений и исследований, на основе которой можно прогнозировать динамику деградации вечной мерзлоты, - уверен Павел Котов, директор научно-исследовательского центра ЗГУ «Технологии строительства и мониторинга зданий и сооружений Арктики». - Первым шагом для решения этой задачи является накопление эмпирического материала для составления прогноза и его верификации».
Для организации фонового мониторинга ЗГУ имени Н.М. Федоровского разработал научно-методический подход, основанный на выделении наиболее типичных для изучаемой территории ландшафтов и выполнении специального комплекса исследований.
«Мёрзлые породы являются составной частью природно-территориальных комплексов, - поясняет Павел Котов. - Между ними и компонентами ландшафтов устанавливаются тесные взаимосвязи и взаимозависимости, которые необходимо установить в ходе проведения исследований. Таким образом, составляется классификация по природным условиям, определяющим формирование мерзлых пород района, и для каждого выделенного ландшафта характерен свой уникальный набор геокриологических параметров, которые будут охарактеризованы при проведении инженерно-геологических работ на полигонах».
В ходе реализации проекта в июле 2023 года студенты и преподаватели ЗГУ имени Н.М. Федоровского и МГУ имени М.В. Ломоносова изучили территорию от Норильского промышленного района до Дудинки протяженностью около 147 км. Исследователи выделили 11 полигонов, максимально характеризующих разнообразие ландшафтно-геокриологических условий, и провели рекогносцировочные работы. На выбранных участках «Норникель» планирует пробурить 20 скважин глубиной от 10 до 20 метров с проведением специального комплекса лабораторных работ и еще две - глубиной 200 метров.
В январе 2024 года совместные исследования Заполярного и Московского госуниверситетов продолжатся. Команда географического факультета МГУ прилетит в Норильск, чтобы участвовать в зимней полевой школе вместе со студентами ЗГУ.
В перспективе результаты фонового мониторинга на мерзлотных полигонах Норильска можно будет использовать не только для пополнения общей научной базы данных о состоянии мерзлоты и ее динамике в природных условиях, но и для решения практических вопросов. Ученые планируют делать долгосрочные, на десятилетия вперед, прогнозы изменения мерзлотных условий вследствие изменения климата.
Фото: Николай Щипко, Алексей Арлюков.