Эксперт рассказал, какие арктические города наиболее уязвимы к растеплению мерзлоты

Фото: Александра Марчук / GeoPhoto

Как ведет себя мерзлота в арктических городах, поясняет Алексей Медведков, старший научный сотрудник отдела физической географии и проблем природопользования Института географии РАН, доцент кафедры физической географии мира и геоэкологии географического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, кандидат географических наук. 

Представленные идеи интересны в свете новых нормативов для строительства на вечной мерзлоте, которые разработал Минстрой России по итогам пятилетних научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. В действие вводятся 11 новых нормативных технических документов, актуализируются 19 действующих ГОСТов и 3 свода правил, сообщил в апреле 2023 года замминистра строительства и ЖКХ РФ Сергей Музыченко на парламентских слушаниях, посвященных проблематике правового регулирования вопросов многолетней (вечной) мерзлоты. 

Публикуем выдержки из доклада Алексея Медведкова, который был представлен на семинаре, прошедшем при поддержке ПОРА в Ухтинском государственном техническом университете.

Чем город отличается от тундры

Как себя ведет городская территория в условиях изменения климата? Это на самом деле очень непростой вопрос. Когда вы общаетесь с мерзлотоведами, которые ведут конкретные исследования в термометрических скважинах, попытка положить полученные при измерениях данные на какую-то карту не всегда оказывается успешной. Исследователь может знать, что у него в одной скважине в и в другой, а что между ними, он не очень понимает. При всей значимости этих исследований, никто не знает, что происходит с огромной территорией. А в городе ситуация еще сложнее, поскольку там измененная среда, нарушен тепловой баланс. Поэтому понять, что происходит в условиях изменения климата, гораздо сложнее.

Арктические города объединяет высокая уязвимость ландшафтов. Какую бы температуру ни имела мерзлота, нарушение верхней части, нарушение дневной поверхности и сведение растительного покрова приводит к деградации мерзлых пород. Конечно, нельзя на одну планку ставить климат и техногенное воздействие. Климат постепенно вносит свою лепту, но человек оказывается более «эффективным», инициированные им изменения происходят быстрее. Они оказывают воздействие на ледовый компонент.

Оценка жизнестойкости против ESG

Понятие «устойчивое развитие» уже стало общим местом. Однако сейчас, особенно в англоязычных источниках, в отношении арктических территорий, арктических городов и поселений используется так называемая оценка жизнестойкости. Это оценка состояния системы в условиях шоковых воздействий. Какой-то катаклизм произошел, как город может сопротивляться этому воздействию? На это влияет комплекс факторов, и один из них, который интересует нас в данном случае, – природно-экологическая подсистема.

Разные природно-географические факторы в условиях криолитозоныпо-разному влияют на эту самую способность сопротивляться шоковым воздействиям, вообще на способность города выживать в разных условиях. Есть факторы, которые работают в краткосрочной перспективе, например, мощность сезонного промерзания, оттаивания, температура мерзлых пород. Есть те, которые надо учитывать в стратегическом долгосрочном планировании. Например, качество воды очень связано с состоянием и мощностью мерзлых пород, особенно если в населенном пункте подземное водоснабжение.

Среди факторов, которые влияют на жизнестойкость арктических городов и поселений, также есть неотектоника. Если территория «прогибается», накапливается влага. Как правило, в углублениях могут формироваться новообразования мерзлоты. В общем, мерзлота может лучше себя чувствовать в условиях потепления. А есть другие места, где территория поднимается и дренированность улучшается, воды меньше. Такие места, районы, участки способствуют деградации мерзлых пород.

Кроме того, есть понятие «энергия рельефа». Там, где более «расчлененный» ландшафт, больше потенциал для развития гравитационных процессов. Важны также характеристики мерзлых пород – сплошность, льдистость, температура. Чем льдистости больше, чем сплошность более выражена, тем территория оказывается более уязвимой ко всем тем реалиям, с которыми она сталкивается. Например, к озеленению - если не то место озеленили, протаивание активизируется. Или снег не вывозят – это тоже активизирует протаивание.

Также очень важен такой показатель, как биопродуктивность. Он показывает способность экосистемы восстанавливаться. Чем у вас выше биологическая продуктивность (например, быстрее восстанавливается растительный покров), тем скорее экосистема приблизится к своему изначальному состоянию. У растительности очень важная протекторная роль – в условиях криолитозоны это важно. 

Какие города в зоне большего риска

По роли природных факторов в развитии городов выделяются 4 типа арктических поселений. Наиболее уязвимыми из тех, которые изучали я и мои коллеги, оказались Верхоянск, Тикси, Билибино, Усть-Нера, Дудинка. Чуть лучше – Новый Уренгой, Салехард, Нарьян-Мар. Помимо прочего, мы изучали информационные поводы, связанные с мерзлотой – частоту случаев просадки фундаментов, запросы людей в поисковиках, которые связаны с изменением климата мест, где они живут. Оказалось, что в Тикси, в Усть-Нере при не очень большом количестве населения было очень много запросов, связанных с такими криогенными явлениями. Кроме того, мы взяли данные сайта о реформе ЖКХ. Это очень интересный сайт, вы можете выкачать кучу разных данных и получить информацию о том, где был проведен капитальный ремонт, в каких домах, на какой улице, а где он нужен. Получилась интересная картина. Мы положили эти данные на мелкомасштабную карту разных областей криолитозоны. Оказалось, что год постройки вообще практически никак не влияет на состояние домов. При этом очень высокий процент деформаций в южной криолитозоне. Особенно – в прерывистой криолитозоне, где наблюдается мозаичность геокриологических условий.

Если посмотреть, как развивается Норильск, например, и как выглядит его план территориального развития, он не очень удачен с точки зрения понимания ситуации с мерзлотными ландшафтами и с геокриологическими условиями. Город стремится расшириться на рыхлые, высокольдистые породы. Это долина Кайеркан, Оганер, там мерзлые породы широко представлены в самом ярком виде. Получается, что город за счет своего развития становится более уязвимым ко всем природным вызовам, к изменению климата. В XX веке это было не так актуально, в XXI веке проблемы стали возникать чаще. Стратегия пространственного развития должна учитывать этот компонент. 

Посмотреть полную видеозапись доклада можно здесь.

Фото: УГТУ