«Оттепель ниже нуля»: научный проект в США на Аляске исследует – как глубоко залегающие слои соленой вечной мерзлоты ускоряют ее таяние

ЯНАО. Фото: Александр Джус / GeoPhoto

В 2025 году Бен Джонс, полярный учёный из Университета Аляски в Фэрбанксе (США), и его коллеги начали исследовательскую работу под названием «Оттепель ниже нуля» (Thaw Below Zero), чтобы выяснить, насколько широко распространена солёная вечная мерзлота и как она ускоряет таяние льда в грунте в целом, и изменение климата в Арктике. Исследователи обнаружили следы погребенной в глубинах мерзлоты соли еще десятки лет назад, когда при бурении скважин наблюдались фонтаны воды, бьющие изо льда при температуре –10°C. Исследователи полагают, что солёная вечная мерзлота является соучастником потепления климата, способствуя нагреванию Арктики в четыре раза быстрее, чем это происходит в остальных частях планеты, и превращению замёрзших ландшафтов в болотистые топи, передаёт журнал Science.

Специалисты поясняют, что разгадка залегания соли в глубинах вечной мерзлоты кроется в истории Земли: во время последней оттепели между ледниковыми периодами, 115 000 лет назад и более, таяние полярных ледяных щитов подняло уровень моря на десятки метров, и нынешнее арктическое побережье было залито соленой водой. По мере того как 110 000 лет назад ледяные щиты снова стали нарастать, морская вода начала отступать, а огромные массы льда локально меняют гравитационное воздействие Земли, снижая уровень океана в этом месте, и заставляя воду перемещаться в другие его области (математическая модель того, как это могло происходить, будет представлена на заседании Американского геофизического союза учеными уже из Техасского университета в декабре этого года). Когда настал последний ледниковый период, и вода отступила, обнажившиеся пространства солёных донных отложений замерзли, и со временем другие отложения погребли пласты морской соли.

По словам исследователей, от 1000 до 10 000 квадратных километров одной только Аляски могут покоиться на соляном основании, залегающем на глубинах от нескольких до десятков метров. По мере изменения климата на Крайнем Севере этот древний ледяной фундамент стал трансформироваться, несмотря на отрицательные температуры. Специалисты считают, что тот же процесс, вероятно, ускоряет рост озёр по всей Арктике.

Опасность таяния мерзлоты известна – это и риск деформации домов и инфраструктуры, и потеря территории побережий (береговая линия Северного Ледовитого океана на Аляске отступает примерно на 18 метров в год, что в три раза превышает исторический средний показатель), и нарушение вековых традиций коренных народов. Так, китобои Аляски всегда хранили мясо морских животных в пещерах, вырубленных в вечной мерзлоте на глубине нескольких метров. Но в последнее время, по их словам, «вечная мерзлота стала недостаточно холодной», и китовое мясо иногда плесневеет, а в некоторых ледяных «подвалах» из стен сочится соленая вода. Кроме того, солёные отложения могут способствовать загрязнению арктических водоемов: таяние вечной мерзлоты приводит к попаданию токсичных металлов, включая железо и мышьяк, из почвы в ручьи – высокая солёность способствует растворению этих металлов.

Фото: Сергей Доля / GeoPhoto 

Сейчас во всей Арктической зоне наблюдается изменение ландшафтов из-за таяния вечной мерзлоты. В частности, американские ученые отмечают, что за последнее десятилетие на российских полуостровах Ямал и Гыдан (ЯНАО) в мерзлоте образовалось около 20 кратеров шириной в десятки метров и такой же глубины. Учёные, посещавшие эти кратеры, обнаружили присутствие в них метана, но без признаков горения, что предполагало воздействие на слой земли разрывной силы расширяющегося газа.

Вечная мерзлота богата метаном, заключённым в молекулах воды в ледяном «газогидрате», главный вопрос для ученых – что побудило его вырваться на поверхность. И – не только американские, но и британские специалисты, в частности, инженеры-химики из Оксфордского университета, – считают, что соль играет в этом процессе свою роль. Они смоделировали, как карманы с соленой водой на глубине десятков метров могут способствовать разрушению вышележащей вечной мерзлоты и высвобождению газа. Сценарий происходящего, изложенный в статье 2024 года в Geophysical Research Letters, выглядит следующим образом: по мере того, как потепление приводит к оттаиванию неглубоко залегающего мерзлого грунта, талая вода втягивается в линзу соленой воды посредством осмоса. Добавляющаяся жидкость заставляет карман расширяться, создавая давление, достаточно высокое для разрушения вечной мерзлоты и высвобождения газа. Метан накапливается до тех пор, пока почва больше не может его выдерживать

Команда исследователей проекта «Оттепель ниже нуля», финансируемая Национальным научным фондом, со временем планирует расширить картографирование на регионы с вечной мерзлотой по всему миру. Но уже сейчас очевидно, что толщина мерзлого слоя «значительно меньше, чем можно было бы ожидать, исходя из данных температурных измерений», – ученые предполагают, что причина этого –соль. Более полная картина этого крайне малоизученного «ингредиента» вечной мерзлоты может помочь специалистам прогнозировать будущее, поскольку температура в Арктике, которая уже на 3°C выше, чем в 1970-х годах, продолжает расти.

Коренные народы отмечают при этом, что главная угроза для Арктики и для их образа жизни – не соль, а резкое потепление, которое сократило зиму более чем на месяц и усилило ливни.

По словам Science, – наличие или отсутствие соли ледникового периода в вечной мерзлоте люди контролировать не могут. А вот климат, возможно, всё ещё могут. Если б хотели.