Глобальные изменения климата. Часть 3. Последствия потепления — ГеоИнфо — метапортал для инженеров
Реклама
  • Реклама, 0+, ИП Ананко В.Н. ИНН 770465006457
  • erid: 2vfnxxo6sus
Блоги ГеоИнфо Блоги ГеоИнфо
Реклама
  • Реклама, 0+, ИП Ананко В.Н. ИНН 770465006457
  • erid: 2vfnxysa8x4
Блоги ГеоИнфо Блоги ГеоИнфо
Реклама
  • Реклама, 0+. АО «Мостдоргеотрест» ИНН 7716750744
  • erid: 2vfnxwa1cem
Баннер МОСТДОРГЕОТРЕСТ правая колонка Баннер МОСТДОРГЕОТРЕСТ правая колонка
Реклама
  • Реклама, 0+. ООО «ИнжПроектСтрой» ИНН 5902163884
  • erid: 2vfnxvifrnd
Баннер MalininSoft правая колонка Баннер MalininSoft правая колонка
Реклама
  • Реклама, 0+. ООО "КазГеоЛаб" ИНН 1660097939
  • erid: 2vfnxxnzezx
Баннер Казгеолаб в правой колонке Баннер Казгеолаб в правой колонке

Глобальные изменения климата. Часть 3. Последствия потепления

Глобальные изменения климата. Часть 3. Последствия потепления
Аналитическая служба «ГеоИнфо»
Аналитическая служба «ГеоИнфо»
Издатель журнала «ГеоИнфо», главный редактор портала geoinfo.ru info@geoinfo.ru

Íåñìîòðÿ íà îñòàþùèåñÿ ðàçíîãëàñèÿ, áîëüøèíñòâî êëèìàòîëîãîâ ñ÷èòàåò, ÷òî ñîâðåìåííûå èçìåíåíèÿ êëèìàòà íà Çåìëå âûçâàíû ñëèøêîì áûñòðûì ðîñòîì òåìïåðàòóðû ïðèçåìíîãî âîçäóõà, ïîñêîëüêó íà åñòåñòâåííîå ïîòåïëåíèå íàêëàäûâàåòñÿ âëèÿíèå àíòðîïîãåííûõ âûáðîñîâ óãëåêèñëîãî ãàçà ïðè ñæèãàíèè èñêîïàåìîãî òîïëèâà. Î äîêàçàòåëüñòâàõ ýòîãî è î íåêîòîðûõ àëüòåðíàòèâíûõ òî÷êàõ çðåíèÿ ìû ðàññêàçàëè â ïåðâûõ äâóõ ÷àñòÿõ ñòàòüè [18, 19]. Çäåñü ìû áîëåå ïîäðîáíî ðàññìîòðèì âîçìîæíûå ïîñëåäñòâèÿ ãëîáàëüíîãî ïîòåïëåíèÿ.

Ïðåäïîëàãàåìûå èçìåíåíèÿ êëèìàòà è èõ ïîñëåäñòâèÿ â XXI âåêå

 ïðåäûäóùèõ ÷àñòÿõ ñòàòüè [18, 19] ìû ðàññìîòðåëè äîâîäû â ïîëüçó òîãî, ÷òî íà ñîâðåìåííîì ýòàïå ïðîèñõîäèò ñëèøêîì áûñòðûé ðîñò òåìïåðàòóðû íèæíåãî ñëîÿ àòìîñôåðû, ïðè÷åì ñêîðåå âñåãî ïîòîìó, ÷òî íà åñòåñòâåííîå ïîòåïëåíèå íàêëàäûâàåòñÿ àíòðîïîãåííîå âëèÿíè堖 â îñíîâíîì âûáðîñû óãëåêèñëîãî ãàçà ïðè ñæèãàíèè èñêîïàåìûõ óãëåâîäîðîäîâ. Òàì æå ìû îòìå÷àëè, ÷òî äåëàòü òî÷íûå êîëè÷åñòâåííûå ïðîãíîçû ãëîáàëüíûõ è ðåãèîíàëüíûõ èçìåíåíèé êëèìàòà ïîêà íåò âîçìîæíîñòè, ïîñêîëüêó åùå íåò íè îäíîé èäåàëüíîé ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè, êîòîðàÿ áû ó÷èòûâàëà âëèÿíèå âñåõ ôàêòîðîâ, à òàêæå ïðÿìûõ è îáðàòíûõ ñâÿçåé.

Ïðåäëàãàþòñÿ ðàçíûå ñöåíàðèè äàëüíåéøèõ êëèìàòè÷åñêèõ èçìåíåíèé è èõ ïîñëåäñòâèé. Ãëîáàëüíàÿ òåìïåðàòóðà â ñîîòâåòñòâèè ñ íèìè ìîæåò óâåëè÷èòüñÿ ê êîíöó XXI âåêà íà 1,4–5,8 ãðàä. èëè áîëåå ïî ñðàâíåíèþ ñ «äîèíäóñòðèàëüíûì» ïåðèîäîì (1850–1890 ãã.) ïðè çíà÷èòåëüíûõ ðåãèîíàëüíûõ âàðèàöèÿõ. Íàä ñóøåé â Ñåâåðíîì ïîëóøàðèè òåìïåðàòóðà áóäåò ïðèìåðíî íà 40% âûøå, ÷åì â ñðåäíåì ïî ïëàíåòå.  Àðêòèêå îíà ìîæåò óâåëè÷èòüñÿ íà 5–8 ãðàä. (à òî è íà 10 ãðàä.).

 Ñåâåðíîì ïîëóøàðèè ïðîäîëæèòñÿ äåãðàäàöèÿ ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû (î ÷åì ìû ïîäðîáíåå ðàññêàæåì â ñëåäóþùåì ðàçäåëå).  áîëîòèñòûõ àðêòè÷åñêèõ ðåãèîíàõ óìåíüøèòñÿ èñïîëüçîâàíèå äîðîã-çèìíèêîâ, ñäåëàâ ìåíåå äîñÿãàåìûìè íåêîòîðûå óäàëåííûå ðàéîíû. Ïðîäîëæèòñÿ ñîêðàùåíèå ïëîùàäè è òîëùèíû ìîðñêèõ ëüäîâ (ðèñ. 1) è ëåäÿíîãî ùèòà Ãðåíëàíäèè. À îãîëèâøàÿñÿ áîëåå òåìíàÿ ïîâåðõíîñòü âîäû èëè ñóøè ñòàíåò åùå áûñòðåå íàãðåâàòüñÿ.

 

Рис. 1. Области, покрытые арктическим льдом, в зимние периоды 1979 г. (слева) и 2003 г. (справа). Космические снимки сделаны в одно и то же время года [56]

 

Â Þæíîì ïîëóøàðèè òîëùèíà ëåäÿíîãî ùèòà Àíòàðêòèäû âäàëè îò ïîáåðåæüÿ â íåêîòîðûõ ìåñòàõ ìîæåò äàæå óâåëè÷èòüñÿ èç-çà ïîâûøåíèÿ âëàæíîñòè âîçäóõà è êîëè÷åñòâà âûïàäàþùåãî ñíåãà, íî â öåëîì åãî îáúåì ñîêðàòèòñÿ (â îñíîâíîì çà ñ÷åò äåãðàäàöèè ïî ïåðèìåòðó ìàòåðèêà).

Ïî âñåé Çåìëå óìåíüøàòñÿ ìíîãèå ãîðíûå ëåäíèêè (ðèñ. 2).

 

Рис. 2. Ледник Энгабреен в Северной Норвегии в 1889 г. (слева) и в 2010 г. (справа). Фотографии сделаны из одной и той же точки в одно и то же время года [74]

 ñâÿçè ñ òàÿíèåì óêàçàííûõ ëåäÿíûõ ïîêðîâîâ, à òàêæå èç-çà ðàñøèðåíèÿ ìîðñêîé âîäû ïðè íàãðåâàíèè áóäåò ïðîäîëæàòü ïîäíèìàòüñÿ óðîâåíü Ìèðîâîãî îêåàíà (îí óæå ïîâûøàåòñÿ ïðèìåðíî íà 3 ìì â ãîä, à ê êîíöó XXI âåêà ìîæåò ïîäíÿòüñÿ íà 0,3–0,6 ì èëè áîëåå).  ðåçóëüòàòå ïðîèçîéäåò çàòîïëåíèå èëè ïîäòîïëåíèå áîëüøèõ òåððèòîðèé (ðèñ. 3).

Рис. 3. Мале (столица Мальдивской Республики) – один из городов, которые могут быть затоплены океаном в XXI или XXII веке [49]

Ïðè íàãðåâàíèè îêåàíè÷åñêîé âîäû èç íåå â àòìîñôåðó áóäåò âûäåëÿòüñÿ ðàñòâîðåííûé óãëåêèñëûé ãàç, ïðèâîäÿ ê äîïîëíèòåëüíîìó ïîòåïëåíèþ. Ïîâûñèòñÿ êèñëîòíîñòü ìîðñêîé âîäû, à â Ñåâåðíîì Ëåäîâèòîì îêåàíå ê òîìó æå ïðîèçîéäåò åå çàìåòíîå îïðåñíåíèå, ÷òî ìîæåò ñêàçàòüñÿ, íàïðèìåð, íà ïàðàìåòðàõ Ãîëüôñòðèìà è çàìåäëèòü èëè äàæå îñòàíîâèòü åãî òå÷åíèå (êñòàòè, òîãäà â Çàïàäíîé Åâðîïå ìîæåò äàæå ïîõîëîäàòü).

 öåëîì íà ïëàíåòå óâåëè÷èòñÿ êîëè÷åñòâî àòìîñôåðíûõ îñàäêîâ, íî èçìåíèòñÿ èõ ðàñïðåäåëåíèå, ïîýòîìó â íåêîòîðûõ ðåãèîíàõ áóäåò áîëüøå ñèëüíûõ äîæäåé è ñíåãîïàäîâ, à â íåêîòîðûõ áóäåò ñóõî è ïðîèçîéäåò îïóñòûíèâàíèå.

Ïîñêîëüêó ãëîáàëüíîå èçìåíåíèå êëèìàòà íå ÿâëÿåòñÿ ïëàâíûì âî âðåìåííîì è ïðîñòðàíñòâåííîì îòíîøåíèè, ïðîäîëæèòñÿ ðîñò êîëè÷åñòâà è èíòåíñèâíîñòè ïîãîäíûõ àíîìàëèé, â òîì ÷èñëå ïðèâîäÿùèõ ê ñòèõèéíûì áåäñòâèÿì (óðàãàíàì, øòîðìàì, íàâîäíåíèÿì, îïîëçíÿì, ñåëÿì, çàñóõàì, ëåñíûì ïîæàðàì è ò.ä.).

Ñîêðàòèòñÿ îòîïèòåëüíûé ñåçîí â ñåâåðíûõ ðåãèîíàõ, íî óâåëè÷àòñÿ ðàñõîäû íà êîíäèöèîíèðîâàíèå âî ìíîãèõ îñòàëüíûõ ìåñòàõ.

Ñòàíåò áîëåå äëèòåëüíûì ñóäîõîäíûé ïåðèîä áåç ëåäîêîëüíîãî ñîïðîâîæäåíèÿ äëÿ Ñåâåðíîãî ìîðñêîãî ïóòè, íî ýòî ïðåèìóùåñòâî ïåðåêðîåòñÿ ðîñòîì êîëè÷åñòâà øòîðìîâ è àéñáåðãîâ, êîòîðûå ìîãóò áûòü î÷åíü îïàñíûìè äëÿ ìîðåïëàâàíèÿ. À óâåëè÷åíèå ñóäîõîäíîãî ïåðèîäà íà ñåâåðíûõ ðåêàõ îáåñöåíèòñÿ èç-çà ïîâûøåíèÿ ðèñêîâ âîçíèêíîâåíèÿ êàòàñòðîôè÷åñêèõ ïàâîäêîâ.

Óìåíüøàòñÿ óëîâû â ðûáîëîâñòâå, èçìåíèòñÿ óðîæàéíîñòü â ñåëüñêîì õîçÿéñòâå (ãäå-òî óâåëè÷èòñÿ, íî â öåëîì íà ïëàíåòå îíà ñêîðåå âñåãî óìåíüøèòñÿ).

Âî ìíîãèõ ðåãèîíàõ óñèëÿòñÿ ïðîáëåìû ñ ïðîäîâîëüñòâèåì è ïðåñíîé âîäîé, óõóäøèòñÿ óðîâåíü æèçíè ëþäåé, âûðàñòåò êîëè÷åñòâî ìèãðàöèé, ýïèäåìèé è âîéí. Ïðè÷åì áîëüøå âñåãî ïîñòðàäàþò áåäíûå ñòðàíû, ïîñêîëüêó ó íèõ áóäåò ìåíüøå âîçìîæíîñòåé ñïðàâëÿòüñÿ ñ áûñòðûìè èçìåíåíèÿìè.

Ïîâñåìåñòíî íàðóøèòñÿ ýêîëîãè÷åñêîå ðàâíîâåñèå, óìåíüøèòñÿ áèîðàçíîîáðàçèå. Íàïðèìåð, â ñåâåðíûõ ðàéîíàõ Ðîññèè è Êàíàäû èç-çà áîëåå ÷àñòûõ îòòåïåëåé ñ îáðàçîâàíèåì ñëîÿ ëüäà íà ãðóíòå èëè ñíåãå ñåâåðíûå îëåíè óæå ñåé÷àñ çà÷àñòóþ íå ìîãóò äîáðàòüñÿ äî ÿãåëÿ è òðàâÿíîé âåòîøè, êîòîðûìè îíè ïèòàþòñÿ, à ñîêðàùåíèå ïåðèîäîâ ëåäîñòàâà íà ðåêàõ íàðóøàåò òðàäèöèîííûå ïóòè èõ ìèãðàöèè ìåæäó çèìíèìè è ëåòíèìè ïàñòáèùàìè. Óæå ñåé÷àñ â òóíäðå ñîêðàùàåòñÿ êîëè÷åñòâî ãðûçóíîâ, çà ñ÷åò ÷åãî õèùíèêè áîëüøå âîðóþò ÿéöà ïòèö, ñîêðàùàÿ ÷èñëî âûâîäèìûõ ïòåíöîâ. Óæå ñåé÷àñ íà÷àëàñü ìàññîâàÿ ãèáåëü òþëåíåé â ñåâåðíûõ ìîðÿõ è êîðàëëîâ â òðîïè÷åñêèõ è ýêâàòîðèàëüíûõ çîíàõ Ìèðîâîãî îêåàíà. À, íàïðèìåð, â öåíòðàëüíûõ, âîñòî÷íûõ è ñåâåðíûõ ðåãèîíàõ Ðîññèè èçìåíåíèÿ êëèìàòà ïðèâåëè ê ñèëüíîìó óâåëè÷åíèþ ÷èñëåííîñòè è áûñòðîìó ðàñïðîñòðàíåíèþ êëåùåé. Âïðî÷åì, ïåðå÷èñëåíèå èçìåíåíèé â æèâîé ïðèðîäå, ñâÿçàííûõ ñ ãëîáàëüíûì ïîòåïëåíèåì, ìîæíî áûëî áû ïðîäîëæàòü åùå äîëãî. Íî ìû ïîêà îñòàíîâèìñÿ.

Êîíå÷íî, âñå ïîñëåäñòâèÿ ãëîáàëüíîãî ïîòåïëåíèÿ ñåãîäíÿ ïðåäâèäåòü íåâîçìîæíî. Ìîæíî ãîâîðèòü òîëüêî îá èõ áîëüøåé èëè ìåíüøåé âåðîÿòíîñòè íà êà÷åñòâåííîì óðîâíå. Íî â ëþáîì ñëó÷àå áóäóò íåîáõîäèìû áîëüøèå ýêîíîìè÷åñêèå çàòðàòû íà ïðåäîòâðàùåíèå èëè ïðåîäîëåíèå ýòèõ ïîñëåäñòâèé.

Äåãðàäàöèÿ ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû

Îòäåëüíî îñòàíîâèìñÿ íà ïîñëåäñòâèÿõ ñîâðåìåííûõ èçìåíåíèé êëèìàòà äëÿ òàêîãî óÿçâèìîãî êîìïîíåíòà ïðèðîäíîé ñðåäû, êàê ìíîãîëåòíÿÿ ìåðçëîòà (÷àñòü âåðõíèõ ñëîåâ çåìíîé êîðû, êðóãëîãîäè÷íî íàõîäÿùàÿñÿ â çàìåðçøåì ñîñòîÿíèè).

Ñîâðåìåííàÿ ìíîãîëåòíÿÿ ìåðçëîòà â îñíîâíîì óíàñëåäîâàíà îò ïðîøëûõ ëåäíèêîâûõ ýïîõ. Òåððèòîðèè åå ðàñïðîñòðàíåíèÿ â ïðîøëîì íåîäíîêðàòíî ìåíÿëèñü. Ñåé÷àñ îíà çàíèìàåò íå ìåíåå 1/4 ñóøè íà Çåìëå è ðàñïðîñòðàíåíà íà ñåâåðå Åâðàçèè, Ñåâåðíîé Àìåðèêè, íà îñòðîâàõ Ñåâåðíîãî Ëåäîâèòîãî îêåàíà, â Àíòàðêòèäå è â âûñîêîãîðüÿõ.

 Ðîññèè ìíîãîëåòíåìåðçëûå ïîðîäû çàíèìàþò îêîëî 2/3 òåððèòîðèè, â òîì ÷èñëå 95% ïëîùàäè Ñèáèðè. Íåñìîòðÿ íà íèçêóþ íàñåëåííîñòü, ýòè ðåãèîíû î÷åíü âàæíû äëÿ íàøåé ñòðàíû, ïîñêîëüêó îõâàòûâàþò áîëåå 30% ðàçâåäàííûõ çàïàñîâ íåôòè, ïðèìåðíî 60% çàïàñîâ ïðèðîäíîãî ãàçà, ìåñòîðîæäåíèÿ êàìåííîãî óãëÿ, öâåòíûõ ìåòàëëîâ, çîëîòà, àëìàçîâ, áîëüøóþ ÷àñòü ãèäðîýíåðãîðåñóðñîâ, îãðîìíûå çàïàñû äðåâåñèíû è ïðåñíîé âîäû.  ñâÿçè ñ ýòèì â çîíàõ ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû ïîñòðîåíû íåôòåãàçîïðîìûñëîâûå ñîîðóæåíèÿ, íåôòå- è ãàçîïðîâîäû, øàõòû, êàðüåðû, àýðîäðîìû, ïîðòû, àâòîìîáèëüíûå è æåëåçíûå äîðîãè, ãèäðîýëåêòðîñòàíöèè, ñèñòåìû æèçíåîáåñïå÷åíèÿ, ïîñåëêè è ãîðîäà.

Äåãðàäàöèÿ ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû – ýòî îòòàèâàíèå ìíîãîëåòíåìåðçëûõ ãðóíòîâ ñ ñîêðàùåíèåì èõ ìîùíîñòè è ïëîùàäè ðàñïðîñòðàíåíèÿ èëè, â áîëåå øèðîêîì ñìûñëå, óñòîé÷èâîå ïîâûøåíèå èõ òåìïåðàòóðû. È ýòîò ïðîöåññ â Ñåâåðíîì ïîëóøàðèè óæå íà÷àëñÿ (ðèñ. 4) â ñâÿçè ñ ðîñòîì òåìïåðàòóðû ïðèçåìíîãî âîçäóõà, êîëè÷åñòâà îñàäêîâ, ìíîãîâîäíîñòè ðåê è óðîâíÿ Ñåâåðíîãî Ëåäîâèòîãî îêåàíà. Óæå ñåé÷àñ ïðîèñõîäèò ïîñòåïåííîå îòñòóïàíèå þæíîé ãðàíèöû ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû ê ñåâåðó, à òàêæå óìåíüøåíèå åå ìîùíîñòè áëèæå ê þæíîé ãðàíèöå è ïîâñåìåñòíîå ïîâûøåíèå òåìïåðàòóð ìåðçëûõ ïîðîä. Ãëóáèíà ñëîÿ ñåçîííîãî ïðîòàèâàíèÿ âî ìíîãèõ ìåñòàõ óâåëè÷èâàåòñÿ íà 1–4 ñì â ãîä.

 

Рис. 4. Изменения среднегодовой температуры многолетнемерзлых пород на глубине около 9 м на десятках пунктов наблюдения по сравнению с базовой линией 2008–2009 гг. (температура увеличилась в 71 скважине, осталась неизменной в 40 скважинах и снизилась в 12 скважинах). Пункты наблюдений располагались: а – в Арктике; б – в высокогорьях [77]

Ñîñòîÿíèå êðèîëèòîçîíû â ñâÿçè ñ ãëîáàëüíûìè èçìåíåíèÿìè êëèìàòà àêòèâíî èçó÷àåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ Ìåæäóíàðîäíîé ïðîãðàììîé ïî öèðêóìïîëÿðíîìó ìîíèòîðèíãó äåÿòåëüíîãî ñëîÿ (CALM) è Ìåæäóíàðîäíûì ïðîåêòîì ïî òåðìè÷åñêîìó ñîñòîÿíèþ ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû (TSP), â òîì ÷èñëå â Ðîññèéñêîé Àðêòèêå íà÷àëè âîññòàíàâëèâàòü ïðåæäå çàêðûòûå ìåòåîñòàíöèè.  ýòîé ñôåðå îïóáëèêîâàíî ìíîæåñòâî ñòàòåé, ìîíîãðàôèé è ìàòåðèàëîâ ìåæäóíàðîäíûõ è ðîññèéñêèõ êîíôåðåíöèé. Íî îäíîçíà÷íîé îöåíêè âîïðîñ äåãðàäàöèè ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû ïîêà íå ïîëó÷èë.

Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî ñî âðåìåíåì ýòîò ïðîöåññ íåãàòèâíî ñêàæåòñÿ ïî êðàéíåé ìåðå íà 70% çäàíèé è ñîîðóæåíèé, ïîñòðîåííûõ íà ìíîãîëåòíåìåðçëûõ îñíîâàíèÿõ, è íà æèçíè 3,6 ìëí ÷åëîâåê â Ðîññèè, Êàíàäå è ÑØÀ.

Õîòÿ ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ñåé÷àñ, ïî êðàéíåé ìåðå â Ðîññèè, ïðîèñõîäèò ëîêàëüíàÿ äåãðàäàöèÿ ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû (îñîáåííî âáëèçè þæíûõ ãðàíèö êðèîëèòîçîíû) èç-çà íåïðàâèëüíîãî è íåäàëüíîâèäíîãî âåäåíèÿ õîçÿéñòâåííîé äåÿòåëüíîñòè. Ìåðçëîòà äåãðàäèðóåò ïîä ñòðîèòåëüíûìè îáúåêòàìè, ïðè íàðóøåíèè ïî÷âåííî-ðàñòèòåëüíîãî ïîêðîâà èç-çà äâèæåíèÿ òðàíñïîðòà ïî òóíäðå, èç-çà íåïðîäóìàííûõ àãðîòåõíè÷åñêèõ ìåðîïðèÿòèé, âûðóáêè ëåñîâ, çàãðÿçíåíèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû, íàðóøåíèÿ åñòåñòâåííîãî ðåæèìà ãðóíòîâûõ âîä è ò.ä. Íåðàâíîìåðíûå îñàäêè, äåôîðìàöèè è äàæå îáðóøåíèÿ çäàíèé è ñîîðóæåíèé â ðåçóëüòàòå ðàñòåïëåíèÿ, îòòàèâàíèÿ è ñîîòâåòñòâóþùåãî íàðóøåíèÿ íåñóùèõ ñâîéñòâ ìíîãîëåòíåìåðçëûõ îñíîâàíèé ñåãîäíÿ íà 80% ñâÿçàíû ñ îøèáêàìè ïðè ïðîåêòèðîâàíèè, ñòðîèòåëüñòâå è ýêñïëóàòàöèè. Íî îñòàâøèåñÿ 20% âñå æå âûçâàíû äåãðàäàöèåé ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû èç-çà ãëîáàëüíûõ êëèìàòè÷åñêèõ èçìåíåíè頖 ðîñòà òåìïåðàòóðû ïðèçåìíîãî âîçäóõà è êîëè÷åñòâà îñàäêîâ, â òîì ÷èñëå óâåëè÷åíèÿ òîëùèíû òåïëîèçîëèðóþùåãî ñíåæíîãî ïîêðîâà â çèìíèé ïåðèîä ïðè óìåíüøåíèè äëèòåëüíîñòè ýòîãî ïåðèîäà.

 Ìàãàäàíå, Àíàäûðå, ßêóòñêå, Ìèðíîì, Íîðèëüñêå, Èãàðêå, Íàäûìå, Âîðêóòå è äðóãèõ ãîðîäàõ, ïîñòðîåííûõ íà ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòå, óæå ñåé÷àñ â àâàðèéíîì ñîñòîÿíèè íàõîäÿòñÿ ñîòíè çäàíèé è ñîîðóæåíèé, à â áîëåå ìåëêèõ íàñåëåííûõ ïóíêòàõ òàêèõ îáúåêòîâ óæå îò 20 äî 100% (ðèñ. 5). Âåäü â Ðîññèè, ê ñîæàëåíèþ, áîëåå 75% èíæåíåðíûõ îáúåêòîâ â êðèîëèòîçîíå áûëî ïîñòðîåíî è ýêñïëóàòèðóåòñÿ ïî ïðèíöèïó ñîõðàíåíèÿ ìåðçëîãî ñîñòîÿíèÿ ãðóíòîâûõ îñíîâàíèé áåç ó÷åòà âîçìîæíîãî ïîòåïëåíèÿ êëèìàòࠖ ñ íåáîëüøèìè êîýôôèöèåíòàìè çàïàñà ïðî÷íîñòè (1,2–1,4). Ñåé÷àñ ýòîò çàïàñ ïðî÷íîñòè óæå âûáðàí. È ïðè äàëüíåéøåì ðîñòå òåìïåðàòóðû ìîãóò íà÷àòüñÿ ìàññîâûå äåôîðìàöèè è îáðóøåíèÿ.

 

Рис. 5. Cекция здания в поселке Черский, обрушившаяся в результате ослабления фундамента при растеплении его многолетнемерзлого основания [2]

Äåãðàäàöèÿ ìíîãîëåòíåìåðçëûõ ïîðîä ñîïðîâîæäàåòñÿ îáðàçîâàíèåì íåñëèâàþùåéñÿ ìåðçëîòû, òàëèêîâ, ïðîñàäêàìè ãðóíòîâ, ðàçâèòèåì òåðìîêàðñòà, òåðìîýðîçèè, ñîëèôëþêöèè, ìîðîçîáîéíûì ðàñòðåñêèâàíèåì, ìåñòíûì è ïëîùàäíûì ïó÷åíèåì ãðóíòîâ, çàòîïëåíèåì, ïîäòîïëåíèåì è çàáîëà÷èâàíèåì òåððèòîðèé, òåõíîãåííûì íàëåäåîáðàçîâàíèåì, óñêîðåííîé ýðîçèåé ïîáåðåæèé ðåê, îçåð è ìîðåé (ðèñ. 6), ðàçâèòèåì îïîëçíåâûõ è ñåëåâûõ ïðîöåññîâ (ðèñ. 7) è ò.ä.

Рис. 6 Усиление береговой эрозии из-за деградации многолетней мерзлоты [58]

 

Рис. 7. Последствия схода оползня на одном из склонов долины ручья Кириэстээх (Якутия) в июле 2013 года [20]

Âîçìîæíî, áóäóò îòòàèâàòü ñêîòîìîãèëüíèêè, õðàíèëèùà ðàäèîàêòèâíûõ è òîêñè÷íûõ õèìè÷åñêèõ îòõîäîâ, ÿäîâèòûå ñîåäèíåíèÿ ðòóòè ïðèðîäíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, ÷òî ìîæåò ïðèâåñòè ê ðàñïðîñòðàíåíèþ èíôåêöèé è îïàñíîìó çàãðÿçíåíèþ îêðóæàþùåé ñðåäû.

Êðîìå òîãî, ïðè äåãðàäàöèè ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû ïîä ìîðñêèì äíîì íà øåëüôàõ àðêòè÷åñêèõ ìîðåé âûäåëÿþòñÿ òàêèå ïàðíèêîâûå ãàçû, êàê ìåòàí è óãëåêèñëûé ãàç, êîòîðûå åùå áîëüøå óñèëèâàþò ïîòåïëåíèå. Èç-çà áûñòðîé äåñòàáèëèçàöèè ìåòàíãèäðàòîâ ïðè íàãðåâàíèè ìîãóò ïðîèñõîäèòü (è óæå ïðîèñõîäÿò) ìîùíûå âûáðîñû ìåòàíà, îïàñíûå äëÿ ìîðñêèõ ñóäîâ è íåôòåäîáûâàþùèõ ñîîðóæåíèé. È äåéñòâèòåëüíî, â âîçäóõå íàä Àðêòèêîé êîíöåíòðàöèÿ ìåòàíà íà 10% âûøå, ÷åì â äðóãèõ ìåñòàõ ïëàíåòû. Êðîìå òîãî, ïðè ðàçìîðàæèâàíèè ïîäâîäíûõ ìíîãîëåòíåìåðçëûõ ïîðîä â áîëüøèõ îáúåìàõ îáðàçóþòñÿ íå òîëüêî ãàçû, íî è îòòàÿâøàÿ âîäà, êîòîðàÿ ïåðåìåùàåòñÿ ñ ïðèáðåæíûõ ïðîãðåòûõ ó÷àñòêîâ øåëüôà ê áîëåå õîëîäíûì ãëóáîêîâîäíûì. Ïðè ýòîì ôîðìèðóþòñÿ ñóáãîðèçîíòàëüíî âûòÿíóòûå êîíâåêòèâíûå ÿ÷åéêè, ÷òî àêòèâèçèðóåò ïåðåìåøèâàíèå âîäíûõ ìàññ è äåãðàäàöèþ ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû äàæå â óñëîâèÿõ îòðèöàòåëüíûõ ïðèäîííûõ òåìïåðàòóð.

Ìåòàí è óãëåêèñëûé ãàç âûäåëÿþòñÿ è ïðè äåãðàäàöèè ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû íà ñóøå.  òîì ÷èñëå íàáëþäàåìûå â ïîñëåäíåå âðåìÿ ãèãàíòñêèå âîðîíêè íà ïîëóîñòðîâå ßìàë, âîçìîæíî, îáðàçóþòñÿ ïî ïðè÷èíå ìåãàâûáðîñîâ ìåòàíà (ðèñ. 8).

Рис. 8. Воронка газового выброса на Ямале [6]

Åñëè ïðèíÿòü íàèõóäøèé âîçìîæíûé ñöåíàðèé ïîòåïëåíèÿ êëèìàòà ñ óâåëè÷åíèåì ñðåäíåãîäîâîé òåìïåðàòóðû âîçäóõà â Ñèáèðè è íà Äàëüíåì Âîñòîêå íà 4–8 ãðàä. ïî ñðàâíåíèþ ñ äîèíäóñòðèàëüíûì ïåðèîäîì, òî èìåþòñÿ ïðîãíîçû, ïî êîòîðûì ê êîíöó XXI ñòîëåòèÿ ñïëîøíàÿ ìíîãîëåòíÿÿ ìåðçëîòà äåãðàäèðóåò íà 80% è ñîõðàíèòñÿ òîëüêî â âûñîêèõ ãîðàõ è íà ðàâíèíàõ ñåâåðà Âîñòî÷íîé Ñèáèðè è Äàëüíåãî Âîñòîêà (ýòè çîíû ïîêàçàíû íà ðèñ. 9 çåëåíûì, ñèíèì è ôèîëåòîâûì öâåòàìè).

Рис. 9. Прогнозная карта [27], отражающая изменения криолитозоны России к концу XXI века при реализации наихудшего из возможных сценариев потепления климата. Разными цветами показаны зоны: 1 – полной деградации многолетней мерзлоты; 2 – мерзлоты несливающегося типа; 3 – мерзлоты островного типа; 4–6 – сплошной мерзлоты с понижающейся (в среднем к северу) температурой. Границы: 7 – современная южная граница распространения многолетней мерзлоты, 8–10 – границы между соответствующими зонами мерзлоты

Åñëè æå òåìïåðàòóðà ïðèçåìíîãî âîçäóõà ïîâûñèòñÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ äîèíäóñòðèàëüíûì ïåðèîäîì òîëüêî íà 2 ãðàä., òî ïðåäðåêàþò, ÷òî ïëîùàäü, çàíÿòàÿ ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòîé íà òåððèòîðèè Ðîññèè, ìîæåò ñîêðàòèòüñÿ ê ñåðåäèíå XXI âåêà íà 15–20%, à ê êîíöó ñòîëåòèÿ – íà 30–50%. Ñèòóàöèÿ áóäåò óñóãóáëÿòüñÿ óâåëè÷åíèåì êîëè÷åñòâà îñàäêîâ íà 10–15% èëè áîëåå.

Îäíàêî òàêèå ïðîãíîçû îñíîâûâàëèñü íà áîëüøîì êîëè÷åñòâå óïðîùåíèé (íåó÷åòå ìíîãèõ ôàêòîðîâ) è ñòðîèëèñü ñ ïîìîùüþ ïàëåîêëèìàòè÷åñêèõ ðåêîíñòðóêöèé. Îäíàêî ãëîáàëüíûå ïîòåïëåíèÿ ïðîøëîãî ïðîòåêàëè â òå÷åíèå ãîðàçäî áîëåå äëèòåëüíûõ ïðîìåæóòêîâ ãåîëîãè÷åñêîãî âðåìåíè ïî ñðàâíåíèþ ñ ñîâðåìåííûìè áûñòðûìè òåìïàìè èçìåíåíèé ãëîáàëüíîé òåìïåðàòóðû ïðèçåìíîãî âîçäóõà. Òî åñòü ïðîãíîçû, êîòîðûå áûëè ïîñòðîåíû ñ èñïîëüçîâàíèåì ïàëåîàíàëîãîâ, îòíîñÿòñÿ ê êâàçèðàâíîâåñíûì ñîñòîÿíèÿì êëèìàòè÷åñêîé ñèñòåìû, êîòîðûå, âåðîÿòíî, íå íàñòóïÿò ïðè ñîâðåìåííîì ïîòåïëåíèè åùå äîñòàòî÷íî äîëãî (ïî êðàéíåé ìåðå â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ äåñÿòèëåòèé).

Êðîìå òîãî, â èìåþùèõñÿ îöåíêàõ ðåàêöèè êðèîëèòîçîíû íà èçìåíåíèÿ êëèìàòà íåäîñòàòî÷íî ó÷òåíà ñïåöèôèêà òåïëîîáìåíà ìíîãîëåòíåìåðçëîé òîëùè ñ âíåøíåé ñðåäîé. Âåäü êëèìàòè÷åñêèå èëè òåõíîãåííûå ôàêòîðû âîçäåéñòâóþò íà íåå íå íåïîñðåäñòâåííî, êàê ýòî ïðîèñõîäèò íà ïîâåðõíîñòè ëåäíèêîâ, à ÷åðåç ðÿä ïîêðîâîâ (ñíåæíûé, ðàñòèòåëüíûé, ïî÷âåííûé, ñåçîííî-òàëûé), ñâîéñòâà êîòîðûõ ê òîìó æå ìåíÿþòñÿ â çàâèñèìîñòè îò ñåçîíîâ ãîäà è ïî äðóãèì ïðè÷èíàì. Èçìåíåíèÿ âîçíèêàþò è â äðóãèõ êîìïîíåíòàõ ïðèðîäíîé ñðåäû, âëèÿþùèõ íà òåïëîîáìåí ìåæäó àòìîñôåðîé è ìåðçëîé òîëùåé.

Òàêèì îáðàçîì, óïîìÿíóòûå ïðîãíîçû ìîãóò îïðàâäàòüñÿ ëèøü â ïðîñòðàíñòâåííîì, íî íå âî âðåìåííîì îòíîøåíèè. Òî åñòü îíè, âîçìîæíî, áóäóò áëèçêè ê èñòèíå ê ìîìåíòó íàñòóïëåíèÿ ïðåäåëüíûõ êâàçèðàâíîâåñíûõ ñîñòîÿíèé êëèìàòè÷åñêîé ñèñòåìû è ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû, ñîîòâåòñòâóþùèõ èñõîäíîìó ðàñ÷åòíîìó óðîâíþ ãëîáàëüíîãî ïîòåïëåíèÿ. Íî èíåðöèîííîå âðåìåííîå çàïàçäûâàíèå ðåàêöèé âî âñåé òîëùå ìíîãîëåòíåìåðçëûõ ãðóíòîâ íà èçìåíåíèå ïîâåðõíîñòíûõ óñëîâèé ìîæåò äîñòèãàòü äåñÿòêîâ, ñîòåí èëè òûñÿ÷ ëåò.

Íèêòî òî÷íî íå çíàåò, íàñêîëüêî çíà÷èòåëüíûì áóäåò ýòî îòñòàâàíèå (â 2–8 ðàç èëè áîëüøå?). Êðîìå òîãî, íà êàæäîì êîíêðåòíîì ó÷àñòêå îíî áóäåò çàâèñåòü íå òîëüêî îò ïîòåïëåíèÿ êëèìàòà è/èëè ëîêàëüíîãî òåõíîãåííîãî âîçäåéñòâèÿ, íî è îò òàêèõ ôàêòîðîâ, êàê:

  • øèðîòà, àáñîëþòíàÿ âûñîòà, ðåëüåô;
  • íà÷àëüíàÿ òåìïåðàòóðà, ìîùíîñòü, òèï è ëüäèñòîñòü ìíîãîëåòíåìåðçëûõ ãðóíòîâ;
  • ìîùíîñòü, âëàæíîñòü è òèï ñåçîííî-òàëîãî ñëîÿ;
  • òîëùèíà è òèï ïî÷âåííî-ðàñòèòåëüíîãî ïîêðîâà;
  • êîëè÷åñòâî è òèï àòìîñôåðíûõ îñàäêîâ;
  • ñèëà, íàïðàâëåíèå è ÷àñòîòà âåòðà;
  • òîëùèíà, ñòðóêòóðà è äëèòåëüíîñòü çàëåãàíèÿ ñíåæíîãî ïîêðîâà;
  • áëèçîñòü ê âîäîåìàì;
  • òåïëîïðèòîê èç çåìíûõ íåäð è ò.ä.

Òî åñòü ñêîðîñòü è äàæå íàïðàâëåíèå èçìåíåíèé õàðàêòåðèñòèê ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû ïðè ïîòåïëåíèè êëèìàòà îïðåäåëÿþòñÿ íà êàæäîì êîíêðåòíîì ó÷àñòêå âñåé ñîâîêóïíîñòüþ ñâîéñòâ ëàíäøàôòà è åãî êîìïîíåíòîâ, âñåé ñèñòåìîé ïîëîæèòåëüíûõ è îòðèöàòåëüíûõ îáðàòíûõ ñâÿçåé, ìåíÿþùèõñÿ âñëåä çà ïîòåïëåíèåì.

Íàïðèìåð, íåñìîòðÿ íà ðîñò ãëîáàëüíîé òåìïåðàòóðû âîçäóõà, â îïðåäåëåííûõ ëàíäøàôòíûõ óñëîâèÿõ ìîãóò äàæå íàáëþäàòüñÿ ïðîöåññû, îáðàòíûå äåãðàäàöèè ìåðçëîòû, – àãðàäàöèîííûå (ñâÿçàííûå ñ ñîõðàíåíèåì è íîâîîáðàçîâàíèåì ìíîãîëåòíåìåðçëûõ ïîðî䠖 ïîíèæåíèåì èëè ñòàáèëèçàöèåé èõ òåìïåðàòóðû, óâåëè÷åíèåì ëüäèñòîñòè èõ âåðõíèõ ãîðèçîíòîâ, óìåíüøåíèåì òîëùèíû ñåçîííî-òàëîãî ñëîÿ è ò.ä.). Àãðàäàöèîííûå òåíäåíöèè ìîãóò íàáëþäàòüñÿ, íàïðèìåð:

  • ïðè ñäóâàþùèõ ñíåæíûé ïîêðîâ ñèëüíûõ âåòðàõ;
  • íà ïîéìåííûõ, íèçêîòåððàñîâûõ, ìåëêîäîëèííûõ è ìåæãðÿäîâî-íèçèííûõ ó÷àñòêàõ;
  • ïðè óâåëè÷åíèè òîëùèíû ðàñòèòåëüíîãî ïîêðîâà (ìåæäó ïðî÷èì, òèïè÷íàÿ âûñîòà ðàñòåíèé â òóíäðå óæå óâåëè÷èëàñü â ñðåäíåì íà 8 ñì çà ïîñëåäíèå òðè äåñÿòèëåòèÿ) è ò.ä.

 

Îòìåòèì, ÷òî âíóòðèëàíäøàôòíàÿ äèôôåðåíöèàöèÿ ðåàêöèé ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû íà ïîòåïëåíèå ïðèçåìíîãî âîçäóõà áîëåå õàðàêòåðíà äëÿ ðåãèîíîâ, ðàñïîëîæåííûõ áëèæå ê þæíîé ãðàíèöå êðèîëèòîçîíû.

 ñèëó âûøåñêàçàííîãî ìîæíî áîëåå óâåðåííî ïðåäïîëîæèòü òîëüêî òî, ÷òî ðàñòåïëåíèå ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû â áëèæàéøèå äåñÿòèëåòèÿ ñòàíåò áîëåå èíòåíñèâíûì. Ïðè ýòîì, ïîñêîëüêó â áîëåå þæíûõ ðàéîíàõ åå ïîäîøâà íàõîäèòñÿ íå ãëóáæå ïåðâûõ äåñÿòêîâ ìåòðîâ, ïðèçíàêè äåãðàäàöèè òàì áóäóò íàáëþäàòüñÿ ðàíüøå.  ñåâåðíîé ÷àñòè êðèîëèòîçîíû íèæíÿÿ ãðàíèöà ìíîãîëåòíåìåðçëîé òîëùè çàëåãàåò íà ãëóáèíå â ñîòíè ìåòðîâ, ïîýòîìó èçìåíåíèÿ åå ïîëîæåíèÿ ïðîÿâÿòñÿ î÷åíü íåñêîðî. Íàïðèìåð, áûëî ðàññ÷èòàíî, ÷òî â þæíîé ÷àñòè Íîâîé Çåìëè ñîâðåìåííàÿ ìíîãîëåòíÿÿ ìåðçëîòà ñ ãëóáèíîé ïîäîøâû äî 420 ì ïðèäåò â ñîîòâåòñòâèå ñ èçìåíåííûì êëèìàòîì ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû íà 1, 2, 3–4 ãðàä. òîëüêî ÷åðåç 19–20, 26 è 30 òûñ. ëåò ñîîòâåòñòâåííî (óâåëè÷åíèå ýòèõ ñðîêîâ ñ ðîñòîì òåìïåðàòóðû ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ìåðçëûé ãðóíò äîëæåí áóäåò ïðîòàèâàòü íà âñå áîëüøóþ ãëóáèíó – îò 90 äî 315 ì). Íî âñå ðàâíî ÷àñòü ìíîãîëåòíåìåðçëîé òîëùè òàì îñòàíåòñÿ íåïðîòàÿâøåé.

Òàêèì îáðàçîì, ïðîöåññû èçìåíåíèé â êðèîëèòîçîíå â ñâÿçè ñ ïîòåïëåíèåì êëèìàòà íå íîñÿò ëèíåéíûé õàðàêòåð. Îíè áóäóò äîñòàòî÷íî ìåäëåííûìè è âðÿä ëè áóäóò èìåòü êàòàñòðîôè÷åñêèé õàðàêòåð. È ñêîðåå âñåãî ìíîãîëåòíÿÿ ìåðçëîòà â êîíöå êîíöîâ íå èñ÷åçíåò ñ ëèöà Çåìëè ïîëíîñòüþ.  ñåâåðíûõ ðàéîíàõ îíà îñòàíåòñÿ, à áëèæå ê þãó âûçîâåò áîëüøå õëîïîò, íî ýòè ïðîáëåìû áóäóò òåõíè÷åñêè ðåøàåìûìè. Âðåìåíè íà òî, ÷òîáû ïðèñïîñîáèòüñÿ, ó ëþäåé áóäåò äîñòàòî÷íî, åñëè, êîíå÷íî, îíè áóäóò ñåðüåçíî îòíîñèòüñÿ ê ìåðàì ïî àäàïòàöèè. Âåðîÿòíî, òî æå ñàìîå ìîæíî ñêàçàòü è ïðî îñòàëüíûå ïîñëåäñòâèÿ ãëîáàëüíîãî ïîòåïëåíèÿ.

Î òîì, ÷òî ÷åëîâå÷åñòâî ìîæåò ïðåäïðèíÿòü, ÷òîáû ñìÿã÷èòü ïîñëåäñòâèÿ ñîâðåìåííûõ èçìåíåíèé êëèìàòà, ìû ïîãîâîðèì â ñëåäóþùåé ÷àñòè ñòàòüè.

03 Июня 2019
Комментарии
Читайте также
Рекомендации по количественному анализу оползневых рисков. Часть 10
С 1 июля изыскателям следует руководствоваться обязательными пунктами СП 47.13330.2012 и добровольными пунктами СП 47.13330.2016 – Минстрой России
Перспективы исследований геотехнических рисков при освоении месторождений в акваториях
Стрелка вверхнаверх
Удалить пост?
Пост будет удален полностью и его нельзя будет востановить
Закрыть
Ссылка скопирована Закрыть
Главная страница
Главная
Новости
Новости
Дента
Лента
Меню
Ещё
  • Поделиться
Поделиться
  • Скопировать ссылку