Глобальные изменения климата. Часть 3. Последствия потепления — ГеоИнфо — метапортал для инженеров
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

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

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 Июнь 2019
Комментарии
Читайте также
Оценка возможностей и надежности гибких систем защиты от камнепадов
Вильям Паури о прессиометрических испытаниях
Инженерные изыскания за половину цены – преступление
Стрелка вверхнаверх
Удалить пост?
Пост будет удален полностью и его нельзя будет востановить
Закрыть
Ссылка скопирована Закрыть
Главная страница
Главная
Новости
Новости
Меню
Ещё
  • Поделиться
Поделиться
  • Скопировать ссылку