Где лежит вечная мерзлота
Вечная мерзлота — часть верхнего слоя земной коры, температура которой ниже нуля и где хотя бы часть грунтовых вод никогда не оттаивает. Общая площадь вечной мерзлоты на Земле составляет 35 миллионов кв. км (25% всей суши планеты), из которых 10,7 млн кв. км приходится на территорию России, 7,2 млн кв. км — на Северную Америку.
В России, по разным оценкам, от 55% до 65% территории находятся в вечной мерзлоте. В основном это Западная, Восточная Сибирь и Забайкалье. В Северной Америке мерзлота наиболее распространена в Канаде и на Аляске. Также она встречается в Европе, есть на островах Северного Ледовитого океана, в Арктике и Антарктиде.
Чем грозит таяние мерзлоты
Главной темой в научном мире, связанной с вечной мерзлотой, является ее оттаивание. Дело в том, что в мерзлоте хранится огромное количество углерода (в основном, в виде парниковых газов — метана и углекислого газа), попадание которого в атмосферу может значительно — вероятнее всего, катастрофически — изменить экологию планеты.
По данным руководителя Северо-Восточной научной станции РАН Сергея Зимова, запасы углерода в мерзлоте оцениваются в 1,67 триллиона тонн, что в 8,3 раза превышает уровень содержания углерода в атмосфере (200 миллиардов тонн) и в 208 раз больше ежегодных выбросов углерода промышленностью (8 миллиардов тонн). В Красноярском научном центре РАН добавляют, что углерод в виде органических веществ в почве Арктики составляет около половины всех его запасов в почве планеты.
Состояние вечной мерзлоты ученые изучают в рамках Международной программы мониторинга CALM, в которой участвуют несколько десятков стран, в том числе Россия. Методика заключается в измерении толщины сезонно-талого слоя (т.е. слоя почвы или горных пород, протаивающего в теплый период года). В России соответствующие замеры проводятся с 2004 года в 49 местах, говорится в докладе Росгидромета за 2018 год.
Согласно наблюдениям, на всей территории России растут минимальные за год температуры почвы, больше всего — в азиатской части, в арктической зоне и в Забайкалье. Рост находится в диапазоне 0,4-0,8 °C за 10 лет.
Потепление почвы связано с потеплением наружного воздуха. Глава Росгидромета Максим Яковенко заявлял, что потепление воздуха по итогам 2017 года наиболее заметно было в арктической (наиболее холодной) зоне. Арктика в связи с этим постепенно движется от постоянного к сезонному обледенению — со скоростью 13,3% за 10 лет, считает директор Главной геофизической обсерватории Владимир Катцов.
Однако, согласно наблюдениям в рамках программы CALM, практически на всех измерительных площадках России зафиксирован рост толщины талого слоя, и только в четырех случаях он незначительно сократился.
Как объяснили в Красноярском научном центре РАН, при таянии мерзлоты в почву начинает поступать кислород, меняется влажность, и начинают гнить органические вещества, что увеличивает объемы выбросов углекислого газа.
С потеплением и увеличением доступа кислорода в нижние слои мерзлотных почв происходит переход «от накопления органического углерода… к традиционной цепочке последовательных микробных преобразований органического вещества и интенсивного выделения углекислоты в атмосферу», приводит ТАСС слова старшего научного сотрудника Института леса Красноярского научного центра РАН Ольги Шибистовой.
Как быстро тает мерзлота
Американское космическое агентство НАСА на основе наблюдений за вечной мерзлотой создало компьютерную климатическую модель, согласно которой мерзлота на севере Сибири и на Аляске практически полностью растает к 2300 году, что приведет к выбросу огромного количества парниковых газов, пишут РИА Новости.
Однако результаты последних исследований указывают на то, что отсчет, судя по всему, идет не на столетия, а на десятилетия, т.к. наблюдается неожиданно быстрый рост темпов таяния. Причем частично последствия протаивания мерзлоты ощущаются уже сейчас.
В частности, Сергей Зимов с научной станции РАН сообщил, что в 2018 году в районе ПГТ Черский на крайнем северо-востоке Якутии — одном из самых холодных мест на Земле — впервые за всю историю наблюдений в местах, где тысячелетиями царила мерзлота, его команда обнаружила талую жижу и грязь, пишет журнал National Geographic. Схожие наблюдения были отмечены в Канаде и США (на Аласке).
В 2019 году исследователи сообщили в журнале «Нэйча» (Nature) о схожих наблюдениях, когда вместо потери нескольких сантиметров мерзлоты в год несколько метров почвы дестабилизировались в течение нескольких дней.
Таяние мерзлоты и сопутствующий этому процессу выброс парниковых газов может катастрофически повлиять на климат, и глобальное потепление станет невозможно остановить, поскольку выбросы углекислого газа и метана приводят к повышению температуры воздуха, которое, в свою очередь, еще сильнее растапливает вечную мерзлоту и приводит к дополнительным выбросам парниковых газов, считают учение.
По этому поводу также ранее высказывались сомнения. В частности, кандидат геолого-минералогических наук Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН Елизавета Ривкина утверждала, что, по ее оценке, даже при практически полном оттаивании мерзлоты содержание метана в атмосфере заметно не изменится.
Однако, по наблюдениям Национального управления океанических и атмосферных исследований США, концентрация метана в воздухе в арктической зоне выросла только за последние три десятилетия примерно на 10%, хотя пока таяние мерзлоты не достигло пика, и до ее полного исчезновения еще есть время.
