Ученые выяснили, что растительность, влажность почвы и содержание льда компенсируют деградацию многолетней мерзлоты

Фото: Сергей Карпухин / Geo Photo

Ученые Института криосферы Земли Тюменского научного центра СО РАН, Тюменского государственного университета и Университета Джорджа Вашингтона (США) обобщили результаты 43-летних наблюдений за сезонным оттаиванием многолетней мерзлоты в тундровых ландшафтах полуострова Ямал. Специалисты выяснили, что растительность, влажность почвы и содержание льда компенсируют деградацию многолетней мерзлоты. Результаты исследования опубликованы в международном журнале Geoscience, сообщает Национальный арктический научно-образовательный консорциум (НАНОК)

Исследования на Ямале

«Многолетняя мерзлота – это породы, которые находятся в замороженном состоянии больше трех лет. Самой древней из них на сегодняшний день около 700 тысяч лет. Мы проводим исследования в районе геокриологического стационара Марре-Сале. Он основан Институтом гидрогеологии и инженерной геологии СССР (ВСЕГИНГЕО) в 1978 году на западном побережье полуострова Ямал, в районе типичной тундры и сплошного распространения многолетнемерзлых пород. Занимаемся, кроме прочего, измерениями глубины сезонно-талого слоя и сравниваем, как она изменилась с 1970-х годов», – рассказывает старший научный сотрудник Института криосферы Земли СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Глеб Евгеньевич Облогов.

Сезонно-талый, или активный, слой – это тонкая прослойка почвы толщиной до 200 сантиметров, расположенная над многолетней мерзлотой. Он оттаивает летом и снова замерзает зимой. В конце августа, когда сезонное оттаивание грунта достигает максимальной глубины, исследователи измеряют показатели активного слоя: его глубину (мощность), влажность, содержание минеральных и органических веществ.

Наблюдатели выяснили, что среднегодовая температура воздуха на исследовательской станции Марре-Сале с 1978-го по 2020 год увеличилась на 4 °C. Из-за повышения температуры и продолжительных летних сезонов активный слой увеличился на 10 см в хорошо дренированной тундре и на 33 см в песчаных раздувах с незначительной растительностью. Однако, несмотря на одинаковые климатические воздействия, глубина активного слоя осталась постоянной или относительно стабильной в торфяных болотах и даже уменьшилась на 14 см во влажной тундре.

Ученые убедились, что, помимо теплового режима климата, на глубину оттаивания влияет глубина снежного покрова, время и продолжительность выпадения осадков, влажность верхних горизонтов пород и растительность.

Из растительности в тундре Марре-Сале преобладают лишайники, мхи, различные виды травянистых растений (осока, пушица), некоторые виды низкорослых кустарников (карликовая березка, ивы). Растительность ограничивает развитие и толщину активного слоя. Особенно эффективным теплоизолятором выступают мхи. Чем их больше, тем меньше изменения активного слоя зависят от потепления. Помимо теплоизоляционного эффекта, мхи способствуют стабильности вечной мерзлоты за счет эвапотранспирации, – процесса, который возвращает воду обратно в атмосферу.

Ситуация с вечной мерзлотой в России

Как уже упоминал GoArctic ранее в прогнозе ВМО, для России таяние многолетней мерзлоты может стать острой проблемой. Изменение средней температуры в стране происходит в 2,5 раза быстрее, чем в мире.

«У нас есть два принципа строительства. При одном строят на талых породах, при другом – на многолетнемерзлых. На Севере основа большинства зданий – это стабильные мерзлые породы. Если все продолжит оттаивать, уже возникает и будет продолжаться потеря прочности оснований, разрушение зданий и инженерных сооружений. К тому же в мерзлоте содержится значительный объем метана и углекислого газа. По мере оттаивания активного слоя в атмосферу будут выбрасываться дополнительные объемы парниковых газов. Чем больше их в атмосфере, тем стремительнее меняется климат», – комментирует прогноз Всемирной метеоролической организации Глеб Евгеньевич Облогов.