В России будет запущен государственный фоновый мониторинг состояния многолетней мерзлоты. Положение о нём утверждено постановлением Правительства. Документом предусмотрено проведение долгосрочных наблюдений за состоянием мерзлоты и её температурным режимом.
Мониторинг состояния многолетней мерзлоты станет частью государственного экологического мониторинга окружающей среды. Проводить его и публиковать его результаты на своём официальном сайте будет Росгидромет.
Павел Котов, директор НИЦ технологий строительства и мониторинга зданий и сооружений Арктики ЗГУ имени Н.М. Федоровского:
«Этот документ показывает, какую высокую значимость имеет проблема деградации мерзлоты для государства и этим обусловлена необходимость создания системы фонового мониторинга мерзлоты. Однако, государственная система не может обеспечить полный набор данных для каждого региона. Так, на территории Норильского промышленного района существует всего одна скважина и больше пока не планируется.
Компания «Норникель» и Заполярный университет понимают важность данной темы для региона. Поэтому на территории от Талнаха до Дудинки уже создана региональная система фонового мониторинга мерзлоты, в которой для анализа используются 24 скважины глубиной от 10 до 200 метров».
Карта размещения скважин на территории от Талнаха до Дудинки.
Система, разработанная Научно-исследовательским центром технологий строительства и мониторинга зданий и сооружений Арктики ЗГУ, учитывает все региональные особенности и охватывает различные геокриологические условия. На основе математических моделей ученые будут прогнозировать изменение температур грунтов до 2050 года.
Как работает региональная система фонового мониторинга мерзлоты
На данный момент выполнен комплекс буровых работ на восьми мерзлотных полигонах. Сеть скважин глубиной от 10 до 20 м оснащена специализированным термометрическим оборудованием: измерителями температуры (термокосами) и логгерами.
Термокоса состоит из последовательно соединённых цифровых преобразователей температуры - датчиков, помещенных в металлические гильзы. Каждая гильза датчика имеет полимерное покрытие, чтобы избежать примерзания к стенкам скважины. Диапазон измерений температуры от -60 до +85 °С.
Логгер - ещё один элемент автоматизированной системы температурного мониторинга. Он предназначен для автономной регистрации значений температуры измеряемой среды с заданной периодичностью и дистанционной передачи данных на сервер Заполярного университета. Технология передачи данных NB-IoT (узкополосный интернет вещей) обеспечивает широкое покрытие, меньшее энергопотребление, длительный срок службы батареи и более простое и быстрое масштабирование сети. В случае отсутствия сотовой связи, что не редкость для Норильска, логгер может работать в автономном режиме - объем внутренней памяти устройства позволяет накапливать до 45 000 измерений.
Массив данных, получаемых с 20 скважин от Талнаха до Дудинки, ежедневно поступает на сервер ЗГУ с декабря 2023 года. Для обработки и фильтрации текущих значений температур на каждый момент времени, а также построения трендов изменений ученые используют специализированное программное обеспечение компании «РУСГЕОТЕХ». Аналитику дополнят результаты полевых и лабораторных работ, выполненных в конце 2023 - начале 2024 года Заполярным филиалом «Норникеля» в составе инженерно-геологических изысканий, и данные двух метеостанций, расположенных на территории исследований, с рядами измерений за 90 лет.
Павел Котов, кандидат геолого-минералогических наук:
«Созданная система фонового мониторинга – это первый шаг для решения вопроса прогнозирования влияния климатических факторов на многолетнемерзлые грунты на территории от Норильского промышленного района до Дудинки. В результате работы системы фонового мониторинга будет происходить накопление эмпирического материала о климатических характеристиках, температурном режиме грунтов, составе, строении и свойствах грунтов, термическом сопротивлении растительного покрова, что является необходимым для прогноза влияния климатических изменений в регионе на многолетнемерзлые грунты.
Разработанная нами концепция организации фонового мониторинга многолетнемерзлых грунтов основана на опережающей классификации природных ландшафтов исследуемой территории и удостоена «Национальной экологической премии имени В.И. Вернадского». Согласно этой концепции, происходит создание региональной системы мониторинга мерзлоты.
В 2024 году развитие системы мониторинга будет продолжаться. Планируется обустройство термометрическим оборудованием глубоких 200-метровых скважин, расположенных в населённых пунктах и природных ландшафтах.
Следующим этапом работы является составление математических моделей полигонов для моделирования влияния изменения климата на геокриологические условия и выполнение прогноза изменения температур грунтов на полигонах до 2050 года».
Работу Центра технологий строительства и мониторинга состояния зданий и сооружений ЗГУ, созданного при поддержке «Норникеля», отметил директор департамента развития Арктики Минвостокразвития Илья Чернов на «круглом столе», посвященном созданию комплексной системы геотехнического мониторинга состояния окружающей среды в Арктической зоне РФ. Он подчеркнул, что центр занимается изучением состояния многолетней мерзлоты под городскими объектами, разработкой технологий строительства и безопасности эксплуатации зданий в условиях многолетних мерзлотных грунтов.
Изменение состояния объектов компании «Норильский никель» в режиме реального времени отслеживает круглогодичный диспетчерский пункт. В рамках утвержденного Правительством комплексного плана развития Норильска до 2035 года реализуются мероприятия по термостабилизации грунтов под многоквартирными домами и социальными объектами. В Росгидромете также подтверждают эффективность решений «Норникеля» в сфере геотехнического мониторинга в Арктике.