Районы вечной мерзлоты занимают порядка 90% территории НАО. Специалисты, изучающие этот геологический пласт Земли, считают его очень ранимым. Однако до сих пор нет единого мнения, повлияет ли изменение климата на характер криогенной геосистемы региона и всей планеты в целом.
О том, вечна ли вечная мерзлота, как проводится ее мониторинг в нашем округе и какие уже сейчас могут сделать предварительные выводы ученые, наш разговор с ведущим научным сотрудником Института криосферы Земли Сибирского отделения РАН Галиной Малковой.
Точка отсчета
Известный росссийский ученый-мерзлотовед рассказала «НВ», что мониторинг вечной мерзлоты (криогенной геосистемы) на территории Ненецкого автономного округа ведется уже свыше тридцати лет. В восьмидесятых годах прошлого столетия геокриологические стационары были организованы в районах Болванского мыса, Шапкино, реки Долгой и некоторых других точках. Мониторинг мерзлоты в те годы был поставлен чуть ли не на государственный контроль: каждое исследование тщательно анализировалось и подвергалось перепроверке. Ученые были единодушны: мерзлота ранима, болезненно реагирует на вмешательство человека, а потому необходимо внимательно следить за ее «дыханием».
– Однако в девяностые годы, как вы понимаете по экономическим причинам большая часть стационаров в стране была законсервирована. Это же касается и территории автономного округа, – рассказывает Галина Владимировна. – И только с 1999 года сотрудники Института крио-сферы Земли возобновили работу геокриологического стацио-нара «Мыс Болванский». Этот стационар расположен в 120 километрах от Нарьян-Мара в труднодоступном районе на побережье мыса, глубоко вдающегося в Печорскую губу.
В 2009 году учеными Института криосферы Земли был впервые создан еще один геокриологический стационар в НАО – на крохотном острове Кашин в Коровинской губе, в дельте реки Печоры, то есть в пределах государственного природного заповедника «Ненецкий». Как выяснилось позже в ходе исследований, этот островок мерзлоты оказался окружен со всех сторон талой водой, так называемой «талой зоной», чем и вызвал дальнейший интерес ученых. И, наконец, летом 2014 года ученым института удалось добраться до законсервированного в начале 90-х стационара «Шапкино».
– В этом году нам удалось попасть в район Шапкино и обследовать часть законсервированных в 90-е годы скважин, а в трех из них были проведены температурные измерения, – комментирует Галина Малкова. – Эти работы наш институт проводит при поддержке различных научных программ, интеграционных и международных проектов. Существует международная база данных по температурным измерениям российской Арктики, а также арктических регионов, расположенных в пределах границ других государств.
Логгеры на смену термометрам
Мониторинг на всех стационарах, как пояснила ученый, предполагает определенный комплекс наблюдений и основан он на геосистемном подходе. Изначально проводится ландшафтная типизация территории, выбираются доминантные типы ландшафтов и опорные точки для дальнейших наблюдений.
– Главная цель – охватить исследованиями температуры вечной мерзлоты и протаивания максимальное количество криогенных геосистем и ландшафтов, – объясняет Галина Владимировна. – Затем по всем опорным точкам проводится бурение скважин, определяется глубина протаивания, ведется опробование пород, изучение глубины и сезонности талового слоя. Ученые определяют глубину залегания «кровли» и «подошвы» мерзлоты с помощью геофизических методов. То есть сейчас уже проводится непрерывный цикл измерения температуры многолетних мерзлых пород.
Интересуюсь у специалиста-мерзлотоведа, изменилась ли за минувшие тридцать лет технология изучения мерзлоты, ее «темперамента» и характера. Выясняется, что схема работы поменялась почти кардинально. В восьмидесятые годы, еще до консервации стационаров в НАО, в качестве датчиков ученые использовали в скважинах примитивные (на сегодняшний день) вытяжные ртутные термометры. Начиная с 2000-х годов, когда работы постепенно возобновлялись в округе, мерзлотоведы получили в свое распоряжение автоматизированные логгеры, которые опускаются в скважину на глубины 8-10, а иногда даже 12 метров.
– И здесь в этой трубе, то есть скважине, датчики располагаются на разных глубинах, ведь нам необходимо посмотреть ход изменения температуры мерзлотного пласта в годовом цикле, – говорит ученый. – Этот современный логгер затем каждый год подключается к компьютерной системе, с него снимаются все показания и проводится мониторинг. Помимо измерения температуры ведется активное изучение всех криогенных процессов, исследуется их скорость и динамика.
По мнению ученого, продолжительность исследований на долголетних стационарах позволяет специалистам видеть и трендовые, и колебательные изменения мерзлоты. В связи с этим просим Галину Владимировну рассказать, в чем «тонкость» научных исследований, проведенных в этом летнем сезоне на новой «точке» мониторинга, на острове Кашин.
– Остров Кашин в Коровинской губе – это тоже маленький островок мерзлоты, но посреди большой талой зоны в дельте Печоры – объясняет Малкова. – И тем не менее, благодаря геофизическим методам наши ученые определили здесь наличие мерзлоты и в прибрежной части острова, и на мелководье Печорской губы. То есть мерзлота здесь существует, она немного отступает и углубляется. Но даже в условиях климатического потепления идет новообразование мерзлоты: она не только где-то оттаивает, но в определенных условиях растет и возобновляется.
Мерзлота не сдается
«Отклик» вечной мерзлоты на глобальное потепление пока минимален. Таковы предварительные выводы ученых. Растопить мерзлоту, как оказалось, совсем не просто. По мнению ученых, основанному на многолетних исследованиях (в том числе недавних), ее температура не в состоянии изменяться и теплеть так же быстро, как и температура воздуха. Таким образом, мерзлота пока держится.
– Если взять данные наших исследований в различных ландшафтных условиях НАО, то мы видим, что мерзлота инерционна и немного запаздывает за колебаниями температуры воздуха, – рассказывает Галина Малкова. – Необходимо учесть и тот факт, что 2011, 2012 и 2013 годы были очень теплыми. В этот период ученые зафиксировали большую глубину протаивания, а 2014 год оказался холоднее и мы видим сразу ее сокращение. Сейчас амплитуда колебаний температуры в мерзлых породах сократилась существенно.
По мнению ученых-мерзлотоведов, тренды температуры многолетних мерзлых пород в различных криогенных геосистемах отстают от трендов температуры воздуха в несколько раз. Результаты 30-летнего мониторинга в НАО свидетельствуют о значительных колебаниях почв сезонного талого слоя. По итогам минувших двух лет, глубина протаивания достигла своей критической величины и на отдельных ландшафтах начали уже формироваться мерзлые толщи.
Проводимые исследования показывают замедленную реакцию отклика мерзлоты на изменения климата. Среднегодовая температура пород почти за 30 лет наблюдений на глубине двенадцати метров повысилась всего на 0,1о С`. Состояние мерзлых толщ в НАО остается стабильным. Однако, по мнению ученых, степень внимания к этой теме не стоит снижать ни в коем случае. Техногенная нагрузка на мерзлые ландшафты Европейской Арктики значительно возросла, построен нефтеотгрузочный терминал «Варандей» на береговой зоне Баренцева моря. Современных данных об изменении криогенной геосистемы пока недостаточно для прогноза развития геологических процессов в Заполярье. Работу необходимо продолжать.
– Ведение мониторинга является необходимым условием для оценки современного состояния и тенденций развития криогенных систем. А потому необходимо расширять сеть мониторинга, привлекать и использовать дистанционные, в том числе геофизические методы, для определения параметров мерзлоты, – считает ученый Галина Малкова.
Справка «НВ»
Одно из первых описаний многолетней мерзлоты было сделано русскими первопроходцами в XVII веке. В специальных посланиях русскому царю они свидетельствовали о наличии особых таежных зон, где даже в самый разгар лета почва оттаивает не более чем на два аршина. Ленские воеводы Пётр Головин и Михаил Глебов в 1640 году сообщали в своем послании: «Земля-де, государь, здесь и среди лета вся не растаивает».
Это любопытно
Термин «вечная мерзлота» как специфическое геологическое явление был введен в научное употребление в 1927 году советским мерзлотоведом Михаилом Сумгиным. Ученый определял его как мерзлоту почвы, непрерывно существующую от двух лет до нескольких тысячелетий. По расчетам ученых, примерно 62 – 64% территории России – это районы вечной мерзлоты. Самый глубокий ее предел зафиксирован в верховьях реки Вилюй в Якутии. В феврале 1962 года здесь была обнаружена рекордная глубина залегания многолетней мерзлоты – 1 370 метров.
