Из-за таяния вечной мерзлоты в северных районах Сибири появляются гигантские загадочные кратеры, сообщает CNBC. Как отмечает американский телеканал, исчезновение льда ведёт к серьёзным изменениям в ландшафте и экологии региона, а также негативно влияет на его инфраструктуру.
В северных районах Сибири из-за высокой температуры появляются загадочные гигантские кратеры, сообщает CNBC. Климатологи говорят, что это может привести к ещё более плачевным последствиям.
В этом регионе происходит оттаивание вечной мерзлоты, которое приводит к серьёзным изменениям в ландшафте и экологии региона. Это также может угрожать жизни людей.
«В последний раз вечная мерзлота таяла 130 тыс. лет назад. Это природное явление, связанное с изменениями в земной орбите , — отметил профессор Оксфордского университета Гидеон Хендерсон. — Но что действительно беспрецедентно, так это скорость таяния. Таяние, которое случилось 130 тыс. лет назад, происходило на протяжении тысяч лет. Сейчас же мы видим, что таяние происходит на протяжении десятилетий или одного века» .
Таким образом, по словам Хендерсона, мы становимся свидетелями намного более быстрого оттаивания вечной мерзлоты, пишет CNBC.
В нормальных условиях вечная мерзлота регулирует количество углерода в окружающей среде, забирая и сохраняя значительную часть углерода, который выделяется, когда люди сжигают ископаемое топливо.
«Когда вечная мерзлота выделяет углерод, это увеличивает скорость потепления в будущем» , — сказал Хендерсон.
С 2014 года в регионе было обнаружено несколько крупных воронок. Одна из них, как сообщается, была более 50 футов в ширину.
Существует несколько гипотез о том, как образуются кратеры, но, по словам профессора геофизики в Аляскинском университете в Фэрбенксе Владимира Романовского, ни одна из них не была доказана, сообщает американский канал.
«Однако все эти гипотезы исходят из того факта, что температура в регионе повышается» , — отметил Романовский.
Образование этих кратероподобных дыр может иметь серьёзные последствия для жителей Сибири и окружающей среды.
По одной из теорий, дыры образуются при взрывах уловленного газа, в процессе которых выделяются такие парниковые газы, как двуокись углерода и метан.
По словам исследователей, вопрос о том, значительное ли количество парниковых газов выбрасывается в атмосферу при образовании этих кратеров, остаётся до сих пор открытым.
«Нет данных о том, какое количество метана выбрасывается в атмосферу, поскольку мы не знаем, как образуются эти кратеры» , — сказал Романовский.
Как отмечает CNBC, оттаивание вечной мерзлоты уже отрицательно влияет на жизнь жителей северных районов Сибири.
«Люди в районах вечной мерзлоты зависят от мёрзлой почвы, так как на ней основана инфраструктура, — отметил Хендерсон. — Когда земля тает, рушится железная дорога, разваливаются дороги, опускаются под землю здания... Это уже происходит» .
«И если то, что взрывы газа создают кратеры, правда, то из-за этого могут погибать люди» , — считает Романовский.
По его словам, правительство России и российские компании, особенно по добыче газа, предоставляют средства для дальнейших исследований этого явления, сообщает CNBC.
источник CNBC США Северная Америка теги- 08:01
Немецкое правительство осуждает сайт «Миротворец» и требует от украинской власти предпринять действия по его удалению. Об этом говорится в ответе правительства Германии на запрос Левой партии.
- 07:40
Президент США Дональд Трамп ожидает, что переговоры в формате G7, которые пройдут во французском городе Биаррице 24-26 августа, окажутся очень продуктивными.
- 07:18
В правительстве Якутии сообщили о ликвидации за сутки 18 очагов лесных пожаров на площади 533 460 га.
- 06:58
Глава Банка Англии Марк Карни предложил отказаться от доллара в качестве резервной валюты и найти ему на замену новую электронную валюту.
- 06:35
- 06:14
Известный переводчик иностранных фильмов Юрий Живов скончался на 62-м году жизни.
- 05:52
Председатель комитета бундестага по внешней политике Норберт Рёттген раскритиковал идею возвращения России в формат G8.
- 05:32
Около 2000 дачных участков в 61 населённом пункте Хабаровского края остаются подтопленными в результате прохождения циклонов и дождевого паводка в регионе.
- 05:11
Власти Южной Кореи обеспокоены новыми ракетными запусками КНДР и призывают Северную Корею не совершать действий, которые могут привести к усилению напряжённости в регионе.
- 04:50
В Риме на 84-м году жизни скончался итальянский актёр, обладатель премии Венецианского кинофестиваля Карло Делле Пьяне.
- 04:28
Скарлетт Йоханссон второй год подряд стала самой высокооплачиваемой актрисой мира по версии журнала Forbes.
- 04:04
Полиция Норвегии предполагает, что эксперт по кибербезопасности и соратник главного редактора WikiLeaks Джулиана Ассанжа Арьен Кампхёйс утонул в море в результате несчастного случая 20 августа 2018 года.
- 03:40
Согласно информации «Яндекс.Расписания», 16 рейсов задержано и 18 отменено в столичных аэропортах по состоянию на 03:00.
- 03:17
Федеральная Авиалесоохрана сообщила, что площадь природных пожаров в России, по которым проводилось активное тушение, уменьшилась за сутки более чем на 1,5 тыс. га.
- 02:54
Американец Роб Маркиз Мессел завоевал первое место на чемпионате мира по игре на воображаемой гитаре, который состоялся в финском городе Оулу.
- 02:30
Президент США Дональд Трамп в ходе телефонного разговора с бразильским коллегой Жаиром Болсонару сообщил о готовности Соединённых Штатов помочь в тушении пожаров, которые охватили леса Амазонии.
- 02:08
Правительство Японии сообщило об очередном ракетном пуске северокорейских баллистических ракет.
- 01:48
Премьер-министр Белоруссии Сергей Румас заявил, что работа по присоединению его страны к Всемирной торговой организации (ВТО) вступает в заключительную стадию, остаётся всё меньше неурегулированных вопросов.
- 01:23
Госдепартамент США в письме к конгрессу сообщил о намерении открыть американское консульство в Гренландии для расширения присутствия страны в Арктике.
- 01:03
Президент США Дональд Трамп заявил о предстоящем повышении на 5% ранее запланированных пошлин на товары и продукцию из КНР, которые будут импортированы с сентября и октября 2019 года.
- 00:45
В американском штате Иллинойс зафиксировали первый случай смерти от заболевания, вызванного курением электронных сигарет.
- 00:27
В МИД Чехии выразили сожаление по поводу осквернения в Праге памятника маршалу Советского Союза Ивану Коневу.
- 00:09
Президент США Дональд Трамп сомневался, стоит ли ему тратить время на участие в саммите G7 во французском Биаррице.
- 23:57
Директор Института региональных проблем Дмитрий Журавлёв в беседе с «Российской газетой» рассказал о перспективах введения четырёхдневной рабочей недели в России.
- 23:53
Россиянка Камила Валиева выиграла первый в сезоне-2019/20 этап юниорского Гран-при по фигурному катанию, который проходил во французском Куршевеле.
- 23:50
Защита главы РИА Новости Украина Кирилла Вышинского не располагает информацией о его встрече с уполномоченным по правам человека в России Татьяной Москальковой. Об этом заявил адвокат журналиста Андрей Доманский.
- 23:40
В матче второго тура чемпионата Германии по футболу дортмундская «Боруссия» на выезде обыграла «Кёльн» со счётом 3:1.
- 23:33
Сотрудники отеля в турецком Бодруме, где произошёл инцидент с 12-летней россиянкой, задержаны и находятся под подпиской о невыезде.
- 23:33
Россиянин Андрей Рублёв не сумел пробиться в полуфинал турнира Ассоциации теннисистов-профессионалов (АТР), который проходит в американском Уинстон-Сейлеме.
- 23:20
Член комитета Госдумы по труду, социальной политике и делам ветеранов Светлана Бессараб в беседе с ФАН оценила необходимость длинных выходных.
- 23:15
Прокуратура Удмуртии организовала проверку по факту столкновения пассажирского автобуса с трубопроводом с горячей водой в Ижевске, передаёт РИА Новости со ссылкой на пресс-службу ведомства.
- 23:09
В стартовом матче второго тура чемпионата Испании по футболу «Севилья» на выезде одержала победу над «Гранадой» со счётом 1:0.
- 23:07
В Московской области рассказали о туристическом маршруте «Живописный тур». Он объединит Серпухов и Тулу, а также музей-заповедник «Поленово», сообщает телеканал «360».
- 22:59
Французский футбольный клуб «Лилль» приобрёл у немецкой «Баварии» права на 22-летнего португальского полузащитника Ренату Саншеша.
- 22:58
Исправление британской газетой The Guardian подписи к фотографии с крымского фестиваля «Таврида» говорит о давлении властей западных стран на средства массовой информации, заявил зампредседателя Совета министров Крыма Георгий Мурадов.
- 22:42
Микроавтобус с игроками футбольного клуба «Академия-Лидер», выступающего в Киргизской премьер-лиге, попал в ДТП на трассе Ош - Бишкек.
- 22:41
Американская команда Haas может покинуть состав участников «Формулы-1»
Американская гоночная команда Haas может покинуть состав участников чемпионата «Формулы-1» перед началом сезона-2021, когда в регламент соревнований будут внесены существенные изменения.
- 22:11
Комиссия Госдумы по расследованию фактов вмешательства в дела России направила запросы во все правоохранительные структуры с просьбой предоставить информацию по случаям вмешательства. Об этом сообщил глава комиссии Василий Пискарёв.
- 22:07
Россиянка Маргарита Гаспарян и румынка Моника Никулеску не сумели одержать победу в парном разряде турнира Женской теннисной ассоциации (WTA) в американском Нью-Йорке с призовым фондом в $225 тыс.
- 21:56
Директор Фонда изучения США имени Франклина Рузвельта при МГУ Юрий Рогулёв прокомментировал RT заявление президента США Дональда Трампа о том, что американские компании должны незамедлительно начать искать альтернативу китайскому рынку.
- 21:43
Президент России Владимир Путин принял участие в церемонии открытия молодёжного Кубка мира по хоккею, который стартовал в пятницу, 23 августа, в Сочи.
Туктамышева рассказала о программах, которые она готовит на новый сезон
Российская фигуристка Елизавета Туктамышева на тренировке в Санкт-Петербурге показала новые короткую и произвольную программы, с которыми она планирует выступать в сезоне-2019/20.
Таяние вечной мерзлоты приведет к серьезным последствиям для России, об этом сообщает газета "Новые известия " в статье "Она растаяла ":
« Ученые из Кембриджского университета опубликовали на днях результаты исследования об экономических последствиях глобального потепления, оценив ущерб мировой экономике в 60 трлн. долларов. В числе наиболее пострадавших стран окажется Россия, две трети территории которой покрыты вечной мерзлотой. »
Для меня эти апокалиптические картины уже являются реальностью. Ибо второе лето в Тюмени сплю под теплым одеялом, хотя раньше были два-три месяца в году вполне жаркими.
Итак, просуммируем названные учеными основные негативные последствия, которые может преподнести Тюменской области (вместе с округами) глобальное изменение климата:
- Разрушение инфраструктуры: железные дороги, автодороги, мосты, порты, аэродромы, высоковольтные линии электропередач, магистральные нефте- и газопроводы, нефте- и газохранилища.
- Разрушение жилья и зданий. Соответственно, и промышленности.
- Экологическая катастрофа. Утечки нефти и газа, выбросы метана (это для глобальной экологии проблема).
- Сложная эпидемиологическая ситуация. Вскрывшиеся скотомогильники.
- Продовольственный дефицит. Проблемы северного завоза.
- Ухудшение здоровья. Заболевание раком выходит на первое место по причинам смертности.
Эти проблемы заденут ЯНАО в первую очередь, ХМАО большую часть, юг Тюменской области на прямую нет. Все что восточнее будет в сфере данной катастрофы, кроме Приморья и юга Камчатки, а также в зоне воздействия окажется Ненецкий автономный округ и Мурманская область. Ну и понятное дело, Канада, Аляска и Скандинавия.
Карта геокриологической опасности в условиях изменения климата
1- устойчивая область; 2- зона умеренного риска; 3- зона высокой геокриологической опасности.
Источник: Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем / Росгидромет. М., 2012
Но указанные проблемы породят новые: экономические, социальные, политические и прочие. Восток будет становиться более мертвым (там итак идет сокращение численности населения, об этом см.: " ")
.
- Экономические проблемы . К падающей добыче углеводородов добавится ещё сложность эксплуатации инфраструктуры, соответственно ввод новых месторождений усложнится, а это приведет к тому, что фонд добывающих скважин не будет обновляться. Впрочем, есть Тимано-Печерская нефть, Поволжье и юг Тюменской области, для России этой нефти может хватить на крайний случай. Но надо иметь в виду, что на ЯНАО и ХМАО приходится 2/3 добывающейся в России нефти и 90% - газа.
- Социальные проблемы . Проживание в ухудшившихся условиях на постоянной основе будет не возможным, значительная часть населения регионов решит покинуть регион. Освоение будет продолжаться, но основной метод - вахтовый. Будут небольшие вахтовые поселки, без социальных удобств, со спартанскими условиями и психологией временщика и блатного "А что ему - кругом пятьсот, и кто кого переживет, Тот и докажет, кто был прав, когда припрут! ". Заработная плата в регионе вырастет в разы, так как желающих подвергать себя опасности сгинуть в болотах будет не большим. Возможно, правда, восстановление стройбатов и эти батальоны будут использовать для строительства дорог и важных социальных объектов. Срок службы в армии будет увеличен до пяти лет.
- Политические проблемы . Управление регионом возможно будет лишь мерами тотального контроля и военной дисциплины. Поэтому никаких выборов глав регионов и муниципалитетов. Военная диктатура подчиняющаяся президенту. Видимо, президент к такому варианту уже готов, поэтому регион уже выведен из под подчинения премьера. Пока ещё о военной диктатуре речь не идет, но со временем тема будет поднята. Кстати, опыт управления в регионе будет со временем расширяться все в глубь России.
"Уже сейчас в Западной Сибири вечная мерзлота оттаивает на 4 сантиметра в год, а в ближайшие 20 лет ее граница отойдет на север на 80 километров" - а эти слова были сказаны уже пять лет назад . Так что проблема не новая и о ней известно давно. Да и изменения будут происходить не настолько стремительно, чтобы уж совсем превратиться в стихийное событие. Но процесс прока идет по разрушительному сценарию. На сколько глубоко зайдет данный процесс не известно никому. В истории, повторюсь, повышение температуры выше современной на 1,3°C уже было (См. " ") .
Кстати, ранее пустыни Гоби (Монголия), Кара-кумы (Туркменистан) и пустыни Казахстана тоже представляли собой зеленые оазисы пригодные для жизни. Теперь это пустыни. Однако есть и другая угроза для Сибири, которая представляет еще большую опасность, чем таяние льдов. "Мы можем через 50 лет иметь пустыни в Сибири - песчаные барханы с раскаленным песком. А может быть и наоборот, мы можем получить ледяную пустыню. Это все связано с тем, что с высокой долей вероятности может произойти остановка Гольфстрима ", - приводит слова геобиофизика, ведущего научного сотрудника Института биофизики клетки РАН Алексея Карнаухова газета "РБК daily" .
А это уже реальная хроника. Как сообщает РИА Новости Приамурье более двух недель живет в режиме ЧС из-за сложной паводковой обстановки в нескольких районах области.
« Власти Амурской области, пострадавшей от сильного паводка, готовы эвакуировать население 30 населенных пунктов в случае увеличения сброса воды с Зейской ГЭС, сообщил на заседании правительственной комиссии губернатор региона Олег Кожемяко . "Мы получили письмо от Зейской ГЭС об увеличении сброса воды с ГЭС, принято решение об эвакуации населения по наихудшему сценарию развития ситуации", - сказал губернатор. Он уточнил, что, по оценочным данным, будут подтоплены 30 населенных пунктов и Благовещенск. Приамурье больше двух недель живет в режиме ЧС из-за сложной паводковой обстановки в нескольких районах области. В настоящее время в регионе, где подтоплены уже 16 сел, в том числе более 300 жилых домов, было объявлено штормовое предупреждение.Наиболее сложная обстановка при неблагоприятном развитии событий может сложиться в Константиновском районе, где населенные пункты находятся в низменной части. Зейская ГЭС во вторник направила всем заинтересованным организациям Амурской области письма, предупреждающие о том, что если уровень водохранилища достигнет критической отметки (319,3 метра), будут открыты все затворы поверхностного водосброса. На сегодняшний день приток воды в водохранилище продолжает оставаться высоким и составляет 8,9 тысячи кубометров в секунду. Как сообщил на совещании глава Благовещенска Павел Березовский, в случае прихода большой волны в город, подтопленными окажутся 210 частных домов, 66 многоквартирных домов, три общежития, три детсада и три школы. В зоне затопления окажутся 16,520 тысячи человек. "В городе подготовлено восемь эвакопунктов на базе зданий, которые расположены на возвышенности. Ситуация находится под контролем. Имеется запас продовольствия и необходимой техники", - отметил он. »
Полагаю, частота подобных сообщений будет расти.
Город Ханты-Мансийск затоплен после ливня 12 июля 2012 г. Частный сектор
Центр зимних видов спорта им. А.В. Филиппенко. Город Ханты-Мансийск. 12 июля 2012 г.
Вечная мерзлота - довольно распространенное явление на земном шаре, ее нет только в Австралии. На всех других континентах, в том числе в высокогорных областях Африки и Южной Америки, присутствуют зоны, где встречаются мерзлые грунты и породы. Да и в нашей стране районы распространения вечной мерзлоты занимают более половины площади. Но такая ли она вечная? Почему в последнее время ученые все больше обеспокоены ее состоянием?
На фото: распространение вечной мерзлоты в России
Если обратиться к определению, то вечная мерзлота (или многолетняя мерзлота) - это верхняя часть земной коры, температура которой в течение всего года не поднимается выше 0 градусов. То есть вся вода в этой части земной коры содержится в виде льда, который не тает даже в теплое время года. Те регионы, где мерзлота оттаивает с приходом лета, а осенью вновь образуется, называются районами с сезонной мерзлотой. Территория России более чем на половину расположена в зоне сезонной и вечной мерзлоты. Этот факт существенно осложняет промышленное освоение северных территорий. Всё, начиная от строительства автодорог и возведения плотин, необходимо проектировать с учетом многолетнемерзлых пород. Помимо дополнительных материальных затрат, такое положение вещей требует еще и новейших технических решений. Как бы это ни было неудобно и дорого, наша страна, однако, с успехом осваивает зону Севера. И на сегодняшний день тысячи километров автомобильных и железных дорог, промышленные объекты, сотни городов и поселков в России расположены над слоем вечной мерзлоты.
Но, как показывают события последних лет, вечная мерзлота оказалась вовлечена в глобальные процессы изменениям климата. Из-за повышения температуры воздуха в северном полушарии начался процесс таяния мерзлых пород, который сопровождается проседанием грунта. Но многолетняя мерзлота - это не только лед. В замерзшем состоянии находится всё, что расположено в зоне промерзания грунтов, в том числе и месторождения природного газа - метана. В результате частичного оттаивания газ переходит в нестабильное состояние и вызывает подвижки в верхних частях земной коры. По словам геологов, вечная мерзлота, возраст которой в районе российского Севера оценивается в 130 000 лет, тает слишком быстро. Окружающее пространство не успевает трансформироваться вслед за резким потеплением, что приводит к катастрофическим последствиям.
На фото: кратер на Ямале Уже сегодня мы можем наблюдать гигантские по площади воронки и кратеры во многих регионах Сибири, они являются результатом таяния вечной мерзлоты. Это всем известная воронка на Ямале, образование которой, по мнению ученых, связано с гигантским выбросом метана. Он высвободился после оттаивания многолетнемерзлых пород. Другим примером этого негативного процесса является кратер Батагайка в Якутии, который образовался более 50 лет назад и продолжает расти. И число подобных явлений увеличивается с каждым годом. Надо отметить, что таяние вечной мерзлоты - это не просто локальные неудобства, связанные с провалами земной коры. На вечной мерзлоте стоят все наши северные города, дороги к ним, нефтяные и газовые месторождения, газопроводы, нефтепроводы и вся остальная жизненно важная инфраструктура. Поэтому таяние вечной мерзлоты может привести к масштабным техногенным авариям.
На фото: кратер Батагайка в Якутии
Помимо социальных и производственных проблем, которые таит в себе процесс деградации многолетнемерзлых пород, он еще и провоцирует выброс метана. А это в свою очередь увеличивает и без того высокое содержание парниковых газов в атмосфере планеты. Парниковые газы способствуют росту температуры, что приводит к дальнейшему таянию вечной мерзлоты. Получается, что на нашей планете запущен продолжительный процесс с далеко идущими последствиями, предугадать которые не в состоянии даже современные методы прогнозирования и моделирования.
Вездеход привез продукты, письма и журналистов. На улице уже вечер, хотя в полярный день понятие "вечер" условно.
Вечер в этих широтах растягивается на много часов. Одиннадцать чумов выстроились в ряд на пригорке, на равном расстоянии друг от друга.
Оленевод Яша Яптик живет в чуме с женой Валей, четырьмя детьми и внуком — сыном старшей дочери. Дочь кочует с мужем в другом районе Ямала, намного севернее, а сына на лето отправила к бабушке с дедушкой.
Но внук — не самый молодой обитатель чума. У хозяев есть еще сын, который моложе: толстощекому Паше всего семь месяцев.
Ребенок лежит в деревянной люльке, которой уже полвека. Когда-то в ней лежал и сам хозяин чума — у кочевников вещи служат десятилетиями и передаются из поколения в поколение.
Сидя на оленьих шкурах, хозяева пьют с гостями чай за низким столиком. Снаружи кричат дети — мальчишки играют в футбол, гоняя по тундре тяжелый, бесформенный мяч. На часах второй час ночи, но никто их не разгоняет по чумам, ведь на улице по-прежнему светло.
Ближе к ночи к стойбищу возвращаются олени. Ямал, полуостров на севере Западной Сибири.
От устья Обской губы он протянулся на север почти на 700 километров. Здесь живет самое большое в мире стадо северного оленя: в заполярной тундре пасутся около 650 000 животных.
И здесь же сосредоточено примерно 20 процентов запасов российского природного газа. Ненцы — коренные жители этих мест.
Практически вся их жизнь проходит в тундре, и связана она с оленями.
« ... За последние годы климат резко изменился, ─ говорит Яша Яптик, отхлебывая чай. ─ Весна теперь наступает на месяц раньше. 20 лет назад в мае по всей тундре еще лежал снег, а теперь его к концу апреля почти не остается... »
Осенью — наоборот, заморозки начинаются позже, позже замерзают и реки.
В апреле идут дожди, снег начинает таять, потом температура резко падает, и снег покрывается настом, из-под которого оленям очень трудно достать ягель, мох. Эти весенние смены оттепели заморозками, из-за которых на снегу образуется корка льда, доставляют оленеводам много неприятностей. Олени часто не могут пробить эту корку копытами, чтобы добыть себе корм, и остаются голодными.
Причем такое случается не только на Ямале. Однажды на Чукотке зимой вдруг прошел дождь, а после него ударили морозы.
В результате две трети зимних пастбищ покрылись коркой льда. От голода тогда погибли тысячи оленей.
Ученые, изучающие глобальное потепление, утверждают, что потепление климата в России может привести к существенным неблагоприятным последствиям. В частности, об этом говорится в отчете российского отделения "Гринпис" об основных последствия изменений климата в районах вечной мерзлоты, над которым работали ученые из России, Норвегии и США. "Вечная мерзлота — это уникальное явление", — говорит Федор Романенко, старший научный сотрудник географического факультета МГУ. На севере Ямала толщина слоя вечной мерзлоты достигает 400 метров, его температура опускается ниже минус восьми градусов.
Особенность мерзлоты на Ямале в том, что она в больших количествах содержит подземный лед различных видов, а также пластовые льды, площадь которых достигает десятков квадратных километров, а мощность — до 40 метров. Когда температура грунта повышается, подземный лед начинает таять.
Каждое лето вечная мерзлота оттаивает на глубину, которую ученые называют "слоем промерзания-протаивания". Если лето теплее обычного, то нижний уровень слоя опускается ниже и ниже и даже может достичь крупных ледяных залежей.
В результате таяния льда грунт проседает и образуется чаша, которая затем заполняется водой. Это явление называется термокарстом.
Его в 1932 году впервые описал на Новосибирских островах советский геоморфолог Михаил Ермолаев. Ученые полагают, что большинство из озер в тундре — термокарстового происхождения.
Периодически такие озера спускаются в результате эрозии или склоновых процессов, а потом, со временем, снова заполняются водой. По данным научных наблюдений, за последние 40 лет среднегодовая температура верхнего слоя вечной мерзлоты повысилась на севере Западной Сибири на один градус, а в Якутии — на полтора.
Жителям тундры исчезновение озер может доставить немало хлопот, ведь вместе с водой исчезает и рыба, один из главных продуктов питания кочевников. Еще по пути начальник местной фактории показал озеро, из которого осенью 2008 года вытекла вода.
« ... Берег как взрывом прорвало, и почти вся вода вытекла за каких-то пять дней. Я своими глазами видел... »
На следующее утро ненцы готовятся к переезду на новое место.
Свое стадо они перегоняют на другое пастбище каждые два-три дня, как только их олени вытопчут и подъедят корм на старом месте. Переходят ненцы недалеко — на три–четыре километра.
Но и для этого им надо полностью собрать все свои вещи в чуме, увязать их на нарты, потом разобрать сам чум, аккуратно уложить на нарты жерди и нюки (материал, которым обтягивают жерди), а потом переехать на новое место и там снова все собрать и разложить в чуме по своим местам. Это ненадолго: как только олени подъедят корм, надо идти на новое место.
И так все лето, с мая по октябрь, каждые несколько дней стойбища со всем своим скарбом перемещаются с места на место. При этом надо держать в голове места соседних бригад и семей, чтобы не залезать на чужую территорию.
Ненцы ориентируются в тундре без всякой техники: никаких компасов, карт, спутниковой навигации. Они безошибочно находят свой путь в тундре по приметам, которые знакомы одним лишь им. Тундра кажется плоской только на первый взгляд: здесь есть свои понижения и возвышения, отличаются друг от друга и очертания озер.
Ненцы читают открывающийся перед ними пейзаж, как городской житель читает атлас автодорог. И всегда точно, за сотни километров, они выводят свои стада на нужные им пастбища, находят нужные им броды при пересечении рек, знают, где стоят их нарты с зимними чумами.
Они учатся этому с детства. Но больше всего времени занимает не сбор чумов и укладка скарба, а подготовка нарт к переезду.
Чтобы запрячь нарты, надо провести целую операцию: оленей собирают вместе, в одно огромное стадо, поголовье которого может достигать нескольких тысяч. Потом из всех оленей надо выбрать ездовых, причем в нарты запрягают только самцов — их называют здесь быками.
Каждая семья, по известным им приметам, выбирает своих ездовых оленей и запрягает их в нарты. После этого нарты связывают одну за другой, по четыре-пять штук и караван трогается в путь.
Через час-полтора движения кочевники обустраивают стойбище на новом месте: разгружают нарты, ставят чумы, носят воду и собирают хворост. Чтобы через три дня повторить все заново: разобрать чум, отобрать оленей и снова отправиться в путь.
И так день за днем, месяц за месяцем, год за годом. На зиму оленеводы со своими стадами перемещаются с полуострова Ямал на юг, в сторону Надыма, в зону лесотундры.
Там и с дровами получше, ведь на зиму в чумы ставят печки, а в суровую зиму чум не обогреть хворостом из тундры. И снега в лесотундре меньше, оленям легче докопаться до корма.
А весной многотысячные стада пускаются в обратный путь — на Ямал. Но и здесь их ждет еще одна климатическая неприятность.
В конце апреля — начале мая у самок начинается отел. К этому времени стада уже должны находиться на летних пастбищах, в ямальской тундре.
На пути в сотни километров, который надо преодолеть оленям, им попадаются и реки. Обычно их переходят по льду.
Но в последние годы ситуация из-за глобального изменения климата изменилась.
« ... Реки стали вскрываться ото льда раньше, ─ говорит Яша Яптик, ─ и если так пойдет дальше, мы будем не успевать доходить до летних пастбищ по льду. А оленята должны рождаться уже на новом месте, в богатой кормом тундре... »
Сегодня в России примерно 93 процента природного газа и почти две трети нефти добываются в арктических регионах.
Все эти месторождения также находятся в зоне вечной мерзлоты. В отчете "Гринпис" говорится, что при увеличении температуры вечной мерзлоты учащаются неблагоприятные геокриологические процессы, которые влияют на устойчивость сооружений.
В частности, в Западной Сибири каждый год происходит около 35 000 аварий на нефте— и газопроводах, примерно пятая часть из которых вызвана механическими воздействиями и деформациями. В одном лишь Ханты-Мансийском автономном округе на нефтяных месторождениях происходит в среднем 1900 аварий в год. Это случается из-за неравномерной осадки грунта при таянии вечной мерзлоты или же из-за выдавливания опор и фундаментов при промерзании.
На поддержание работоспособности трубопроводов и ликвидацию их деформаций, связанных с изменениями вечной мерзлоты, каждый год уходит до 55 миллиардов рублей. Таяние мерзлоты таит и еще одну опасность: в атмосферу выбрасываются газы, находящиеся в замороженном состоянии.
И это еще больше усиливает парниковый эффект.
« ... Вода в озерах прогревается, погибает растительность, образуются донные отложения, богатые органикой, ─ поясняет процесс геоморфолог Федор Романенко. ─ Бактерии, попадая в богатые органикой осадки, производят метан и другие газы. Метан, образовавшийся под водой, насыщает эту толщу и промораживается. Когда они протаивают, то газы, содержащиеся в богатых органикой осадках, поступают в атмосферу... »
По оценкам ученых, к 2050 году вблизи арктического побережья выброс метана может вырасти более чем на 50 процентов. В общей сложности эмиссия метана из болот в вечной мерзлоте России может увеличиться на восемь-десять миллионов тонн в год. Это эквивалентно дополнительным выбросам около 200 миллионов углекислого газа в год. Для сравнения — сейчас годовые выбросы России составляют около 1,5 миллиарда тонн углекислого газа.
Ученые полагают, что повышение температуры только за счет таяния вечной мерзлоты будет незначительным. Но никто не знает, как этот процесс пойдет дальше.
Сегодня жизнь в тундре не отрывает оленеводов-кочевников от современного мира. Во многих стойбищах на случай экстренной связи есть спутниковые телефоны.
В тундру пришла даже мобильная связь: сигнал принимается в десятке километров в сторону от железной дороги, прокладываемой на север Ямала. Давно не редкость спутниковые тарелки и телевизоры в чумах; дети оленеводов в чумах играют в компьютерные игры.
По вечерам оленеводы слушают новости по радио, смотрят фильмы на DV D -плеерах. Им это важно — ощущать себя частью единого мира.
И, как часть этого общего мира, они оказываются затронутыми глобальным изменением климата.
« ... Я думаю, что наши климатические перемены связаны с мировым глобальным потеплением. Наша жизнь от этого становится хуже, ─ говорит потомственный оленевод Яша Яптик. ─ Олени ─ это наше все: транспорт, источник питания, одежда. Если не будет оленей, кочевая жизнь на Ямале прекратится... »
«Человечество сейчас проводит глобальный геофизический эксперимент, равных которому не было в прошлом и никогда не будет в будущем. В течении всего нескольких столетий мы возвращаем в атмосферу и океаны углерод органического происхождения накопленный в осадочных породах за сотни миллионов лет.»
Р. Ревел и Г. Сюс, Europhysics News, vol. 27 (1996) p.213
Глобальное потепление - общие сведения и прогнозы.
Этот фактор - постепенное таяние вечной мерзлоты под воздействием происходящего потепления климата. Для страны, на 60% площади которой распространена вечная мерзлота, это очень важный фактор, влияющий на ее связность.
Современное потепление объясняется ростом парникового эффекта, который можно описать следующим образом:
1) падающее солнечное излучение (основная энергия которого сосредоточена в видимом диапазоне длин волн) частично отражается атмосферой, частично пропускается к поверхности Земли (после частичного рассеяния и поглощения атмосферой);
2) дошедшее до поверхности Земли солнечное излучение частично сразу отражается, частично поглощается и нагревает ее;
3) далее эта энергия переизлучается земной поверхностью обратно в космос в более длинноволновом, инфракрасном диапазоне (так как температура поверхности Земли много меньше температуры на которой излучает Солнце, что определяется расстоянием между ними);
4) но в этом диапазоне длин волн излучение значительно поглощается парниковыми газами атмосферы (в видимом диапазоне они практически не поглощают);
5) в дальнейшем молекулы парниковых газов переизлучают поступившую энергию по всем направлениям, и половина инфракрасного излучения возвращается обратно к поверхности Земли, дополнительно нагревая ее;
6) в ходе этих процессов происходит и нагрев атмосферы, ее нижних слоев.
По существующим прогнозам МГЭИК, основанным на моделировании изменений климата под воздействием антропогенного роста содержания парниковых газов в атмосфере, к концу нынешнего столетия средняя температура поверхности Земли может увеличиться от 1,4 до 5,8 °С, по сравнению с 1990 г. (26) (не стоит забывать что к этому моменту она уже увеличилась приблизительно на 0,6°С (плюс-минус 0,2 °С) по сравнению с прошлым веком). Однако к прогнозам этим подходить надо довольно осторожно - современное моделирование климатических изменений имеет существенные недостатки. Прежде всего, довольно часто это недостаточность и невысокая точность исходных данных. Так, например, если говорить только о парниковых газах, то потоки некоторых из них в атмосферу в результате сжигания горючих полезных ископаемых известны с точностью до процентов, а вот обмен ими между атмосферой и другими природными резервуарами известен существенно хуже. Большие сложности вызывает и само моделирование. В связи с огромной сложностью климато-экологической системы, чрезвычайно трудно осуществить качественное моделирование с учетом всей ее сложности, всех значимых обратных связей.
В случае повышения средней температуры поверхности Земли на несколько градусов, температура в высоких широтах растет существенно сильнее, в то время как в низких - медленнее. Это известно благодаря палеоклиматическим данным, и подтверждается современными наблюдениями. Так, в наиболее теплые эпохи за последние полмиллиарда лет (т.е. на протяжении фанерозоя), средняя температура поверхности Земли была выше современной (около +15 °С) приблизительно на 10-15 °С. А разность температур на экваторе и на полюсе в это время уменьшалась даже до 20 °С и менее (27), что значительно меньше современного значения (почти в два раза).
Уменьшение градиента температур между экватором и полюсом в результате общего потепления объясняется изменением меридионального теплопереноса в гидросфере и атмосфере (прежде всего в атмосфере, в значительной части за счет усиления испарения в низких и средних широтах, и конденсации влаги в высоких широтах, что охлаждает теплые регионы и приводит к потеплению холодных). Важным фактором является и исчезновение ледяного покрова в теплые эпохи, а значит и увеличением доли поглощенной солнечной энергии в данных регионах (из-за снижение альбедо). Ледяной покров способствует охлаждению как общепланетарного климата, но в еще большей степени местного, и уменьшение ледяного покрова снижает его охлаждающее влияние. Охлаждение общепланетарного климата современным оледенением Арктики и Антарктики только лишь за счет отражения солнечного излучения составляет около 2 °С (28). Кроме того, лед на поверхности океана препятствует теплообмену между относительно теплыми сейчас водами океана и более холодными приповерхностными слоями атмосферы. Также над наиболее крупными оледенениями планеты практически не работает парниковый эффект от водяного пара (он выморожен) - самого главного на сегодняшний день парникового газа.
Таким образом, изменение температуры в высоких широтах в результате потепления, оказывается существенно выше, чем среднее изменение по планете. Так, ближе к концу мелового периода, среднегодовые температуры на палеоширотах 65-82o с.ш. составляли 7-13 °С, при небольших сезонных колебаниях, что сходно с современным термическим режимом Крыма (29), а на экваторе в то же время температура отличалась от современной незначительно (на пару-тройку градусов). Даже относительно небольшое глобальное потепление первой половины ХХ века (по сравнению с концом ХIХ века) - около 0,6°С, вызванное, вероятно, прежде всего снижением вулканической активности и уменьшением потока в атмосферу сульфатного аэрозоля (отражающего солнечное излучение), привело к увеличению зимних температур в районе Гренландии и на Шпицбергене на 5-9 °С (летние температуры менялись существенно меньше) и повышению температуры мерзлой толщи на 1,5-2 °С (27). Произошло тогда и уменьшение площади морских льдов на 10% (28). В дальнейшем, после восстановления обычной вулканической активности в 40-х годах, произошло снижение температуры, не достигнув, однако своего первоначального значения.
В настоящее время, анализ температурных изменений на территории Сибири за 1955-1990 гг. показывает уверенную тенденцию к потеплению, со скоростью от 0,2°С/10 лет до 0,5°С/10 лет в зависимости от территории (30) (наиболее быстрые изменения на - севере Западной Сибири и в Якутии). Более поздние данные MГЭИК за период 1974-2000 гг. дают тренды потепления в северных широтах местами до 0,8-1,0°С/10 лет (26). Вообще же потепление нижних слоев атмосферы в Северной Америке и в Европе последние десятилетия идут со скоростью 0,3°С/10 лет и 0,4°С/10 лет соответственно, а в районе экватора менее 0,1°С/10 лет (26). Уменьшение площади морского оледенения Арктики в 90-х годах по сравнению с 50-ми уже составило 10-15%, кроме того, ледяной покров стал значительно тоньше (на 40%), причем всего лишь за последнее десятилетие (26). В последние годы вновь отмечаются значительные зимние положительные аномалии (от 6°С до 9°С) в Арктике, в частности в районе Шпицбергена. Особо стоит отметить значительные летние положительные аномалии последних лет - так в Сибири в июле и августе 2001 года они достигали 2-5 °С (31), причем эта ситуация характерна не только для этого года, но и вообще для последних лет. Летние положительные аномалии важны тем, что благодаря именно им происходит оттаивание многолетней мерзлоты и переход ее в однолетнюю. В частности, если затрагивать морское оледенение, то согласно расчетам Будыко, при положительной аномалии летних температур в Центральной Арктике около 4°С в течении 4 лет, бОльшая часть многолетних льдов Северного Ледовитого океана превратилась бы в однолетние (27).
Существует ряд работ, дающих прогноз изменений в вечной мерзлоте на территории Сибири на протяжении нынешнего столетия, которые мы разберем ниже.
Умеренный прогноз деградации вечной мерзлоты в первой половине нынешнего столетия.
А.В.Павлов, Г.Ф.Гравис (32) исходят из прогноза повышения среднегодовой температуры воздуха на севере России к 2020 году на 0,9-1,5°С и к 2050 году на 2,5-3°С, основываясь при этом на анализе нынешних трендов температур по данным метеонаблюдений и их экстраполяции на будущее. Температуры поверхности пород в Сибири, по прогнозам этих авторов, могут местами подняться максимум на 1,4°С к 2020 г. и 2,3°С к 2050 г. Вместе с тем, до 2020 года глубина сезонного протаивания увеличится незначительно, на пару дециметров в песках, а в глинах и торфах и того меньше. К 2020 году повсеместно протаивать будет только мерзлота Западно-Сибирской низменности, где в настоящее время встречаются только острова многолетней мерзлоты, приуроченные к торфяникам. После их оттаивания граница вечной мерзлоты отступит приблизительно на 300 км, а в местах таяния мезрлых торфяников будут происходить значительные просадки поверхности, но в связи с небольшой распространенностью вечномерзлых торфянников, серьезного ущерба человеческой деятельности не произойдет. Однако ситуация значительно усугубится в следующих десятилетиях.
Прогнозная карта деградации вечной мерзлоты к 2020 и 2050 гг. по А.В.Павлову, Г.Ф.Гравису (32)
На карте, составленной этими авторами, к 2050 году таяние вечной мерзлоты затронет уже обширные пространства (выделено темно-серым цветом). В эту область входят две подзоны - с полным протаиванием существующих ныне островов и небольших массивов многолетней мерзлоты, современная температура которых не ниже -1°С, и локальным протаиванием более холодных пород (современная температура которых лежит в пределах от -1°С до -5°С). Глубина сезонного протаивания к этому времени увеличится на 15-33%. В целом, с учетом областей полного и локального протаивания, сдвиг границы вечной мерзлоты для европейской части России составит 50-200 км, Западной Сибири - 800 км и Восточной Сибири - 1500 км. Разрушение вечномерзлых пород будет усиливаться осадками, которые по мнению авторов, возрастут на 10-15% к 2050 году.
Стоит отметить, что прогнозируемые в данной работе (32) повышения температуры в Сибири к 2020 и 2050 годам (0,9-1,5°С и 2,5-3°С соответственно) довольно малы и с учетом зависимости роста температуры от широты соответствуют нижней области оценок потепления в последних прогнозах МГЭИК (26) - рост общепланетарной температуры по этим прогнозам за периоды 1990-2025гг. и 1990-2050гг. составит 0,4-1,1°С и 0,8-2,6°С соответственно. Если привести палеоклиматическую аналогию, то потепление общепланетарной температуры на 2°С должно вызвать потепление в высоких широтах приблизительно на 4°С, как это было во время рисс-вюрмского межледниковья около 125 тыс. лет назад. При этом в Сибирской Арктике потепление может достигнуть 6°С и даже выше - на Таймыре, к примеру, во время этого межледниковья температура была выше нынешней на 8-10°С, что, кстати, проявилось в интенсивной деградации мерзлоты там (33). В последних модельных расчетах МГЭИК в некоторых сценариях (А2) прогнозируется повышение среднегодовой температуры к периоду последних 30 лет нынешнего столетия на широтах 60-80° с.ш. на 8-10 °С (26).
Так что, для прогнозов деградации вечной мерзлоты на основе верхней области оценок возможного потепления к 2050 году можно привлечь работу Э.Д.Ершова (34), в которой исследуется вопрос разрушения вечной мерзлоты при потеплении в Сибири на 4-8°С. Хотя реальная картина деградации вечной мерзлоты и будет несколько отличаться от расчетов - в данном сценарии потепления предполагается что такое повышение температуры будет достигнуто в Сибири только к концу нынешнего века (стоит учесть, что эта работа была написана в 1990 году).
Прогноз деградации вечной мерзлоты
при потеплении в Сибири на 4-8 °С.
Работа Э.Д. Ершова (34) основывается на моделировании процесса деградации многолетней мерзлоты с учетом потепления климата на 4-8°С на территории криолитозоны России к концу столетия. Расчеты показывают, что при тренде потепления порядка 0,06°С/год, скорость оттаивания мерзлого торфа составит около 6 см/год, суглинка 13 см/год, а песка все 20 см/год. При такой скорости протаивания к концу срока, глубина его в местах с начальной температурой вечной мерзлоты около -0,5°С может достигнуть 22 м в песках и 14 м в суглинках, а в местах с начальной температурой вечной мерзлоты около -2°С глубина оттаивания составит соответственно 16 м и 10 м. Начало протаивания в первом случае начнется в первом десятилетии потепления, а во втором случае ближе к середине рассматриваемого периода.
Ершовым была составлена карта состояния криолитозоны к концу рассматриваемого периода, которую можно увидеть ниже.
Прогнозная карта деградации вечной мерзлоты по Э.Д.Ершову (34)
Для просмотра увеличенного изображения, кликните по картинке.
На данной карте наибольший интерес представляют области 1-2, где вечная мерзлота исчезнет полностью, либо повсеместно оттает с поверхности. Стоит обратить внимание и на область 3, где вечная мерзлота хотя и будет широко представлена, но будет носить островной характер. Как видим, область значительной, а то и полной деградации вечной мерзлоты достигнет широты 700, и площадь сплошной вечной мерзлоты составит приблизительно всего одну пятую часть от современной, что сходно с ситуацией межледниковья 125 тыс. лет назад. Стоит подчеркнуть, что используемый Ершовым сценарий потепления предполагает рассматриваемый рост температуры в высоких широтах в течении ста лет, в то время как исходя из последних прогнозов МГЭИК, этот рост может осуществиться всего за полстолетия (а с учетом еще некоторых положительных обратных связей и того быстрее - см. последнюю главу).
Итак, как мы видим, в первой половине текущего столетия произойдет весьма существенное таяние вечной мерзлоты в Сибири. По минимальному сценарию, первые пару десятилетий таяние вечной мерзлоты будет довольно незначительным, преимущественно в Западно-Сибирской низменности, и основные проявления его дадут о себе знать во второй четверти столетия. По адаптированному второму сценарию, весьма, кстати, вероятному, все произойдет значительно быстрее и сильнее, и уже в ближайшие пару десятилетий следует ожидать существенных изменений в криолитозоне России, а к середине столетия либо несколько позже, от вечной мерзлоты России останутся жалкие остатки - около одной пятой от современной ее площади.
Чем грозит столь значительное таяние вечной мерзлоты? В самом начале этой части упоминалось, что сейчас 60% территории России занимает вечная мерзлота. На вечной мерзлоте стоят множество городов и поселков Восточной и Западной Сибири, проложены нефте- и газопроводы, автомобильные и железные дороги (например, 80% Амурской ж/д проходит по вечной мерзлоте), линии электропередач и коммуникаций. Просадка земной поверхности, затопление и заболачивание многих участков местности, на которых расположены искусственные сооружения, разрушение фундаментов и опорных конструкций - вот что будет проявляться при таянии вечной мерзлоты. Таким образом, потребуются очень серьезные усилия, огромные финансовые и людские ресурсы, чтобы ликвидировать последствия таких изменений. Фактически речь пойдет о том, что многие населенные пункты и промышленные предприятия придется большей или меньшей частью отстроить заново, заново проложить большую часть нефте-, газопроводов и дорог, причем иногда не единожды.
Упомянем только один частный случай - нефтепроводы. Они, как и большая часть нынешней российской инфраструктуры, уже сейчас пребывают в довольно плохом состоянии - около 37% протяженности магистральных нефтепроводов в эксплуатации уже свыше 30 лет, только около 20% эксплуатируются менее 10 лет. По оценкам «Транснефти», только на текущий ремонт этих нефтепроводов уже сейчас, безо всякого учета грядущего таяния мерзлоты, необходимо затратить около 6,5 млрд. долларов на протяжении ближайших пары десятков лет (причем сама Транснефть с полным финансированием этих работ не справляется и привлекает сейчас нефтедобытчиков). Строительство же одного нового магистрального нефтепровода имеет стоимость порядка единиц миллиардов долларов.
Для того чтобы ликвидировать последствия таяния вечной мерзлоты в Сибири, вполне можно готовится к дополнительным многомиллиардным ежегодным затратам уже в следующем десятилетии, а во второй четверти нынешнего столетия речь, вероятно, речь пойдет уже о десятках миллиардов в год дополнительных затрат. Справится ли Россия с этой проблемой? Если не справится - то фактически будет отрезана от основной части Сибири, потеряв и территории и ресурсы. В таком случае следует ожидать нового самоопределения этих территорий и безусловного перехода их к Китаю.
Совсем кратко можно упомянуть то, что стоило бы сделать, чтобы не допустить потери восточных регионов России по каким либо из причин, описанных выше. Насколько это реально в современных условиях - вопрос другой.
Конечно, как минимум, необходимо не допустить дальнейшего ухудшения состояния и мощности ядерных сил России, ввиду того, что конфликт с Китаем, на почве доступа к российским углеводородам, довольно вероятен, и вполне может перерасти в военный, в том числе и с применением ядерного оружия, ввиду низкой чувствительности Китая к людским потерям, и того, что он может быть поставлен в безвыходную ситуацию действиями США по монополизации основных нефтяных запасов мира. Необходимо восстановление боевого потенциала и обычных вооружений, хотя бы частичного.
И увеличивающееся китайское присутствие в Сибири, и необходимость начала работ по восстановлению и перестройке сибирской инфраструктуры из-за разрушений от таяния вечной мерзлоты уже в следующем десятилетии, требует значительного увеличения населения Сибири в ближайшие пару десятков лет. Речь может пойти даже о нескольких десятках миллионов человек. Удовлетворить эти потребности полностью российским населением, да еще учитывая нынешнюю демографическую ситуацию совершенно нереально, даже при создании значительных стимулов для переселения. Большую часть переселенцев могли бы составить русские и русскоязычные из бывших советских республик. Так русских в Ближнем Зарубежье порядка 24 млн. человек, немало настроенных лояльно к России и представителей иных национальностей. Вместе с тем, в настоящее время для такого переселения в Сибирь не только почти нет стимулов, но и создаются максимум препятствий недавно принятыми законами «О гражданстве» и «О правовом положении иностранца в России» (особенно последним), которые способствуют выдавливанию даже тех, кто уже находится на территории России (в Восточной Сибири их вообще мало, но в Западной ситуация уже другая).
Даже если окажется невозможным переселение пары десятков миллионов человек на территории Восточной и Западной Сибири, как минимум, дополнительно несколько миллионов человек в Западной Сибири обеспечить необходимо - без этого Россия потеряет и ее, и останется практически вообще без основных источников энергии.
Финансовую нагрузку, которая ляжет в ближайшем будущем на Россию вследствие деструктивных процессов в вечной мерзлоте, частично могла бы облегчить Западная Европа, так как перспектива остаться без российских газа и нефти, да еще в условиях возможного ограничения доступа к углеводородам Персидского залива, явно не обрадует западноевропейцев.
Как видно уже сейчас, встающие перед Россией проблемы, потребуют значительных изменений, и выше были перечислены только некоторые из них. В принципе, даже успешная их реализация, возможно не сможет предотвратить потери некоторых территорий, приграничных с Китаем, однако если не пытаться минимизировать потери, Россия утратит и Восточную, и, весьма вероятно, и Западную Сибирь.
В заключении стоит заметить, что вполне возможно, реальная картина будущих событий будет в большей или меньшей степени другой. Ниже, в Особом дополнении, рассмотрены некоторые факторы, способные существенно повлиять на дальнейший ход событий и привести к значимым отличиям реальности от представленных выше прогнозов уже в следующем десятилетии, не говоря уже о более поздних сроках.
Особое дополнение.
Недостатки современных климатических моделей МГЭИК. Обратные связи в климатической системе.
Уровень глобального потепления может быть выше оценок, приводимых МГЭИК, и значительно более серьезными могут быть его последствия, причем отнюдь не только для России, но и всего мира. Стоит рассмотреть этот вопрос подробнее.
Следует сразу заметить, что расчеты МГЭИК основываются в основном на учете роста парникового эффекта за счет антропогенного выброса парниковых газов, с учетом некоторого его снижения за счет выбросов тропосферных сульфатных аэрозолей, что также происходит благодаря человеческой деятельности. К сожалению, в современных моделях, используемых МГЭИК пока еще практически не учитываются некоторые мощные обратные связи в климатической системе, ее нелинейный характер, что объясняется очень большой сложностью в построении моделей с их учетом и потому проблема исследована еще мало: “…в очень небольшом количестве исследований рассматриваются динамические ответные реакции на постоянно возрастающие концентрации парниковых газов” (35). В будущем они вероятно будут учтены, и конечно отразятся на прогнозных оценках повышения температуры. Пока же стоит учесть предупреждения, опубликованные во Втором докладе МГЭИК об оценках изменения климата: “…по всей вероятности, реальный ход событий будет включать сюрпризы и неожиданные быстрые изменения” (35).
Рассмотрим некоторые положительные и отрицательные обратные связи, в том числе и те, которые практически пока еще не учитываются МГЭИК, но все они могут серьезно повлиять на реальное повышение температуры в дальнейшем.
1. Сначала стоит выделить рост содержания водяного пара в атмосфере, последствия чего довольно неоднозначны и учет их весьма сложен (см. этот и следующий пункт). Как известно, главным парниковым газом на сегодняшний день является водяной пар, дающий около 62% от всего парникового эффекта, прежде всего благодаря своему высокому содержанию в атмосфере по сравнению с другими парниковыми газами (около 0,3%) и наличию широких мощных полос поглощения в инфракрасной области спектра. Прямое антропогенное влияние на его содержание довольно мало, сводится к росту площади орошаемых земель и работе энергетики, что на фоне испарения со всей водной поверхности планеты и вулканической деятельности малозаметно, и потому обычно не учитывается. Однако рост температуры благодаря антропогенным выбросам углекислого газа, метана и пр., вызывает и увеличение испарения с водных либо увлажненных поверхностей, а значит и дальнейший рост парникового эффекта. Увеличение содержания водяного пара в атмосфере приводит и к увеличению его конденсации в высоких широтах, благодаря чему там выделяется больше конденсационного тепла. А значит должны усиливаться в том числе и процессы разрушения мерзлоты.
Также вода в атмосфере в некоторой степени способствует выводу из атмосферы углекислого газа - часть его растворяется в воде и осадками переносится на поверхность, однако стоит отметить что этот механизм работает только в нижних слоях атмосферы, к тому же при потеплении растворимость углекислого газа в воде падает.
2. С факторами потепления и изменения содержания водяного пара в атмосфере тесно связана проблема изменения альбедо планеты, т.е. изменения доли отраженного обратно в космос солнечного излучения. Потепление очевидно сокращает площадь оледенения, что вполне заметно уже сейчас - площадь оледенения (прежде всего морского - в Северном ледовитом океане) и снежного покрова уменьшилась приблизительно на 10-15% за последние десятилетия (26). Причем сокращение площади морского льда должно сильно влиять на термический режим этих мест, прежде всего в холодное время года - поток тепла от более теплых нежели атмосфера океанических масс не задерживается таким неплохим теплоизолятором как лед. В то же время увеличение с потеплением количества осадков в высоких широтах, в зимнее время должно увеличивать и количество выпадающего снега там. Вероятно в условиях столь быстрого потепления будет расти преимущественно толщина снежного покрова, нежели его площадь. Рост же толщины снежного покрова уменьшит теплоотдачу поверхности суши холодной атмосфере в зимний период, что еще более усугубит ситуацию с вечной мерзлотой и будет способствовать ее деградации.
Вместе с тем даже таяние оледенения со всей поверхности планеты (что произойдет довольно нескоро, таяние Антарктиды продолжится многие сотни лет, а то и более) приведет к дополнительному потеплению за счет изменения альбедо всего на 2 oС (28). Правда таяние значительной части (а уж тем более всей) ледовой массы приведет к повышению площади водной поверхности (что будет способствовать росту содержания водяного пара в атмосфере), а также кардинальной перестройке всей океанической циркуляции, что также окажет влияние на климат (частично об этом чуть ниже).
Увеличение глобальной температуры и рост содержания водяных паров приводит и к увеличению облачности, правда небольшому (около 0,4% на 1оС потепления), а значит и к увеличению альбедо (доли отраженной солнечной энергии). Однако облака дают весьма двойственный эффект, отражая и солнечное излучения идущее сверху, и поглощая и переизлучая инфракрасное излучение, идущее снизу, и в разных условиях вклады этих процессов в формирование температуры различны. Эффекты «облачного жалюзи» особенно хорошо заметны летним днем и зимней ночью. Противоположный эффект на потепление облака оказывают (при частичной облачности в дневное время суток) и в зависимости от высоты своего расположения.
На альбедо влияет и выброс сажевых частиц из-за хозяйственной деятельности человека - благодаря выпавшей саже отражательная способность снега падает до 80%, а в индустриальных районах до 30%, кроме того происходит поглощение солнечной энергии сажей в атмосфере - если в чистых районах поглощение сажевыми частицами составляет около 1-3%, то в областях с высокой задымленностью может достигать 30% (36). К разогреву поверхности приводит присутствие сажевых частиц на низких высотах, в то время как на высоких они могут оказать обратный эффект (знаменитые расчеты «ядерной зимы» описывают именно такой случай), однако в обычной хозяйственной деятельности речь идет как раз о выбросе на низкие высоты. В связи с возможным резким увеличением потребления угля в случае перехода в «постнефтяной мир» (что для многих стран может наступить уже в ближайшие десятилетия), выбросы сажи возрастут значительно - уголь их дает намного больше чем нефтепродукты.
3. К серьезным последствиям приведет и перестройка океанической и атмосферной циркуляции. В качестве частного случая стоит упомянуть Гольфстрим и Северо-Атлантическое течение, определяющие довольно теплый климат Европы. В настоящее время холодные и соленые воды Северной Атлантики, обладая достаточной плотностью, опускаются в глубины океана, перемещаясь к южным широтам, а теплые и легкие, менее плотные воды, формирующиеся вблизи экватора, выталкиваются на север, перемещаясь по поверхности океана. Вследствии потепления и таяния оледенения, а также увеличения количества атмосферных осадков, приносимых с юга (см. выше), в высоких широтах происходит увеличение поступления пресных вод в Северную Атлантику, соленость, а значит и плотность холодных вод падает, и благодаря этому происходит блокировка теплого течения Гольфстрима. Остановка, либо значительное замедление этого течения приведет к локальному похолоданию в Европе приблизительно на 5-10оС. Однако при таком развитии событий не будет происходить и формирование мощных зимних антициклонов (областей повышенного давления) на материках, что улучшит атмосферный теплоперенос в высокие широты. В нашем случае важно то, что значительно ослабнет тот же зимний Сибирский антициклон, который уже не будет мешать переносу тепла атмосфере и разогреву северных регионов России.
Возвращаясь к Гольфстриму и Северо-Атлантическому течениям, стоит заметить, что результаты расчетов по одним моделям показывают значительное замедление Северо-Атлантического течения при потеплении по достижении концентрацией углекислого газа в атмосфере величины, лежащей в пределах от двух до четырех своих доиндустриальных значений (24) (хотя вероятно имеется в виду эквивалент концентрации СО2 по всем парниковым газам), т.е. может произойти уже к концу первой половины столетия, согласно сценариям выбросов МГЭИК (37). Другие модели показывают постепенное замедление этого течения при постоянном росте концентрации углекислого газа на 1% в год (таков этот рост в настоящее время), и полное ее прекращение, если концентрация углекислого газа превысит свою доиндустриальную величину в 2,6 раза. При более быстром росте (что верно уже для ближайшего будущего, в связи с довольно быстрым наращиванием роста потребления энергии), разрушение Северо-Атлантического течения происходит уже при концентрации углекислого газа в атмосфере, превышающей доиндустриальную в 2,3 раза. Еще одно исследование показывает что уже в период 2000-2030гг. может произойти уменьшение общего атлантического переноса на 25% и полное отключение циркуляции в Лабрадорском море (которое является одним из двух крупнейших центров формирования глубинных холодных вод) (24).
Другой стороной изменения океанической циркуляции является то, что теплые воды уже не будут быстро выносится из теплых низких широт в холодные высокие, и за счет сильного и длительного испарения соленость, а значит и плотность поверхностных вод будет повышаться, что приведет к их опусканию в глубины. В результате существенно ускорится прогревание глубинных слоев Мирового океана, что в свою очередь значительно усилит такие процессы, способствующие потеплению, как выделение в атмосферу растворенного в Мировом океане углекислого газа и разрушение метангидратных залежей (см. ниже). В настоящее время уже зафиксировано потепление глубинных вод Средиземного моря (38), правда пока еще очень слабое.
4. Одину из самых сильных положительных обратных связей между содержанием углекислого газа и метана атмосфере и процессом потепления определяет растворимость их в Мировом океане, причем прежде всего растворимость углекислого газа (растворимость же метана в воде мала). При потеплении растворимость углекислого газа падает, причем довольно серьезно - например, при повышении температуры воды с 5 до 10 oС, коэффициент растворимости углекислого газа в ней уменьшается с 1,42 до 1,19 (данные для пресной воды) (39). Всего в Мировом океане растворено около 4х104 Гт (гигатонн) (40) углекислого газа в пересчете на углерод - для сравнения в атмосфере его сейчас 7,5х102 ГтУ (24), т.е. в гидросфере его больше приблизительно в 50 раз. В первую очередь при потеплении затрагиваются верхние слои Мирового океана (в среднем приблизительно до глубин последние десятки - первые сотни метров), где хорошо работает вертикальная конвекция и позволяет достаточно быстро произвести изменения в температуре этих слоев и содержании в них углекислого газа. В этих слоях содержится всего несколько процентов от всего углекислого газа в гидросфере (т.е. сопоставимо с его атмосферным содержанием), обмен же углекислым газом между верхними и глубинными слоями имеет большое характерное время порядка 500-1000 лет и потому казалось бы прирост углекислого газа в атмосфере от уменьшения его растворимости будет в первые десятилетия и даже столетия заметным, но не катастрофически сильным. Однако в случае изменения системы циркуляции в Мировом океане (как мы видели ранее, это возможно уже в ближайшие десятилетия), нагретые осолоненные воды теплых широт начнут опускаться в глубины, ускоряя их прогрев и способствуя массовому выбросу углекислого газа в атмосферу.
Такая ситуация уже бывала в истории Земли, во времена теплых эпох (термоэр). И содержание углекислого газа в атмосфере было много выше сегодняшнего, например в мезозое оно превышало современное приблизительно в 6-10 раз (28), выше очевидно было и содержание водяного пара. Вместе с тем глобальный климат тогда был теплее современного всего приблизительно градусов на 10. Это обуславливалось более низкой тогда светимостью Солнца, а значит и меньшим притоком энергии к планете. Известно что с тех пор светимость Солнца выросла приблизительно на 4%, а это весьма немало для влияния на климат. И увеличение в будущем содержания углекислого газа до таких же величин что и в мезозое (что вполне может быть достигнуто довольно быстро после начала процесса массового выброса углекислого газа из океана в атмосферу) приведет уже к большему увеличению температуры.
5. Однако самым опасным явлением можно считать разрушение залежей метангидратов, что может повлиять на климат очень быстро и очень сильно. Метан - сильный парниковый газ, его способность поглощать инфракрасное излучение в 21 раз выше таковой у углекислого газа (на единицу массы). Метан, в совокупности с некоторыми другими газами, постепенно закрывает еще остающийся после действия водяного пара и углекислого газа «островок прозрачности» в спектре поглощения земной атмосферы (900-1200 см-1).
Содержание метана в атмосфере растет довольно быстро - с начала индустриального периода оно выросло приблизительно на 150%, в то время как содержание углекислого газа выросло всего на 30% (26) (у обоих газов скорость роста концентрации была довольно мала до второй половины ХХ века и значительно возросла в последние десятилетия). В 2000 году радиационный форсинг от изменения концентрации метана в атмосфере составлял 0,5 Вт/м2 (треть от радиационного форсинга антропогенных выбросов углекислого газа) (26), но это объясняется небольшим пока еще содержанием метана в атмосфере (хотя и довольно быстро растущим) - около 5 Гт. Под действием человеческой деятельности рост содержания метана в атмосфере будет продолжаться, к 2100 году содержание может удвоиться по сравнению с 1990 г. (по некоторым сценариям выбросов) (26), однако несравненно большее его количество может поступить от реакции некоторых его природных резервуаров на потепление. Так, в результате повышения температуры увеличивается интенсивность микробиологических процессов, в ходе которых происходит выделение метана, приблизительно на 10% на каждый градус потепления в данной местности. Это важно для таких источников метана как болота, рисовые поля.
Но особенно важным фактором во влиянии на климат могут оказаться залежи метангидратов в глубинах Мирового океана (лежащих обычно на глубине от нескольких сотен метров и ниже) и в вечной мерзлоте на суше.
Метангидраты - это фактически тот же лед, в котором в каркасах молекул воды за счет действия ван-дер-ваальсовских сил присутствуют еще молекулы метана (химическое взаимодействие отсутствует). Залежи метангидратов огромны - около 1019 г (41), т.е.104 Гт. Значительная часть метангидратов находится в метастабильном состоянии и подвергаются опасности разложения при небольшом повышении температуры (порядка одного-нескольких градусов) - это прежде всего метангидраты в зонах вечной мерзлоты и особенно отложения континентальных арктических шельфов (42). Вместе с тем перестройка океанической циркуляции, о которой говорилось выше, и вследствие которой будет происходить опускание теплых вод на глубину, положит начало и разрушению глубинных метангидратов. Однако еще до перестройки циркуляции Мирового океана, только вследствие отклика на современное потепление уже происходит либо начнет происходить в ближайшие годы разрушение некоторой части океанических метангидратов, как свидетельствуют некоторые модельные расчеты (43). Правда, разрушение пока весьма небольшое - потоки метана от этого разрушения должны лежать в пределах 2,6-12,7 Тг в год (44) (т.е. 0, 0026-0,0127 Гт/год), что составит малую добавку к современному общему потоку в атмосферу порядка 0,5 Гт/год. После значимых изменений в системе океанической циркуляции, очевидно, эти цифры станут несравненно выше.
Обязательно стоит учесть и реакцию метангидратов внутриконтинентальных морей, в частности Черного и Каспийского морей. Эти моря будут прогреваться значительно быстрее, нежели Мировой океан (прогрев поверхностных вод уже ощутим). В бассейне Черного моря, вероятно, содержится от 0,25х1014 м3 (45) до 1,0×1014 м3 (46) метана в газогидратах. Для сравнения - все мировые запасы метана в газогидратах, исчисленные в метрах кубических, составляют около 2×1016 м3 (41). Метангидраты есть даже в озерах, например в Байкале.
Единовременное выделение метана из всех его запасов в газогидратах способно увеличить температуру поверхности на первые сотни градусов. Но конечно такого единовременного выделения не будет. По мере поступления в атмосферу, он будет удаляться из нее. Другой вопрос с какой скоростью будет происходить это удаление. Вывод метана из атмосферы осуществляется преимущественно в результате химических реакций в атмосфере, а именно в реакции с радикалом ОН (47). Еще один, более слабый, путь вывода метана из атмосферы это поглощение почвенными бактериями. В настоящее время вывод метана из атмосферы близок к его потоку в атмосферу (около 0,5 Гт/год), благодаря чему при времени жизни молекул метана в атмосфере около 8-12 лет, его содержание сейчас составляет около 5 Гт, как было сказано выше. Вместе с тем, при значительном увеличении потока метана в атмосферу, при интенсивном разложении метангидратов, скорости образования радикала ОН в атмосфере, необходимого для реакции с метаном, может не хватить, и время жизни молекул метана в атмосфере увеличится на порядок, до сотен лет (48). А значит произойдет серьезнейшее накопление метана в атмосфере.
Кстати, при повышении температуры и таянии вечной мерзлоты, заметно увеличится и поток углекислого газа в атмосферу, причем выделение тепла при окислении органики будет еще более усугублять разрушение вечной мерзлоты.
Вообще, сейчас сложилась по-видимому уникальная ситуация в истории Земли. Естественные изменения средней глобальной температуры планеты в фанерозое, с амплитудой около 10оС, проходили на протяжении периодов в 100-300 млн. лет (27). После наступления кайнозойской эры, в конце палеогена, уже со времени около 30 млн. лет назад началось явственнне постепенное похолодание климата, около 3 млн. лет назад сменившееся периодическими колебаниями температуры с максимальной амплитудой около 6оС, которые происходили с периодами во многие десятки и сотни тысяч лет. Кстати, все известные залежи метангидратов в мире образовались как раз именно в последние 3 млн. лет (41), очевидно, когда после общего похолодания как раз возникли условия для их образования.
Нынешнее изменение температуры, почти на 6оС, возможно произойдет по прогнозам МГЭИК всего в течении одного нынешнего столетия, т.е. в сотни-тысячи раз быстрее, чем это было ранее. Повышение же на 10оС, произойдут ненамного позже, вероятно в течении первой половины следующего столетия. Если ранее изменения температуры конечно же воздействовали на метангидраты, то они были довольно медленными, и увеличивали поток метана в атмосферу ненамного - при этом, вероятно, он большей частью успевал выводиться из атмосферы и его накопления были весьма низки (изменения концентрации за последние 140 тыс. лет можно посмотреть в (47)). Сейчас же, скорее всего, поток метана от быстрого разложения метангидратов значительно превысит пропускную способность механизмов его вывода из атмосферы, что приведет к самым тяжелым последствиям.
Так что, в случае если указанные обратные связи в климатической системе заработают с достаточной мощностью, и уровень потепления, и его последствия будут весьма отличаться от нынешних прогнозов МГЭИК. И влияние этих факторов станет настолько сильным, что поведет историю по совсем другому пути. Но это уже тема не для данной статьи.
