Вечная мерзлота. Последствия и риски

NovaInfo 135, с.167-169, скачать PDF
Опубликовано
Раздел: Науки о земле
Язык: Русский
Просмотров за месяц: 15
CC BY-NC

Аннотация

В данной статье рассматриваются понятие и основные свойства вечной мерзлоты, а также последствия и возможные риски.

Ключевые слова

ЛЕД, ПОЧВА, МИКРОБЫ, ТАЯНИЕ, ГАЗ, МЕРЗЛОТА

Текст научной работы

Вечная мерзлота — это любой тип грунта — от почвы до отложений и горных пород, — который непрерывно промерзал минимум в течение двух лет и целых сотен тысяч лет. Он может простираться под поверхностью земли на глубину от нескольких футов до более чем мили, охватывая целые регионы, такие как арктическая тундра, или одно изолированное место, такое как вершина горы с альпийской вечной мерзлотой.

Точно так же, как лужа воды замерзает холодной зимней ночью, вода, которая задерживается в осадочных породах, почве и трещинах, расселинах и порах горных пород, превращается в лед, когда температура грунта опускается ниже -2 °C (28,4 °F). Когда земля остается замороженной по крайней мере два года подряд, это называется вечной мерзлотой. Если земля замерзает и оттаивает каждый год, она считается «сезонно замерзшей».

Около четверти всего северного полушария покрыто вечной мерзлотой, где земля промерзает круглый год. Он широко распространен в арктических регионах Сибири, Канады, Гренландии и Аляски, где почти 85 процентов территории штата покрыто слоем вечной мерзлоты. Он также встречается на Тибетском плато, в высокогорных районах, таких как Скалистые горы, и на дне Северного Ледовитого океана в виде подводной вечной мерзлоты. В южном полушарии, где гораздо меньше земли, подверженной замерзанию, вечная мерзлота встречается в горных районах, таких как южноамериканские Анды и Новозеландские Южные Альпы, а также под Антарктидой.

В северном полушарии вечная мерзлота покрывает примерно 9 миллионов квадратных миль — почти столько же, сколько Соединенные Штаты, Китай и Канада вместе взятые. Однако этот след быстро сокращается. В то время как глобальное потепление приводит к повышению температуры во всем мире, Арктика нагревается в два раза быстрее, чем где—либо еще, и быстрее, чем за последние 3 миллиона лет. И когда температура воздуха на поверхности повышается, температура под землей тоже повышается, попутно оттаивая вечную мерзлоту. По оценкам ученых, сейчас в северном полушарии на 10 процентов меньше мерзлого грунта, чем было в начале 1900-х годов. Одно недавнее исследование предполагает, что с каждым дополнительным потеплением на 1 ° C дополнительные 1,5 миллиона квадратных миль вечной мерзлоты могут в конечном итоге исчезнуть. Даже если мы достигнем климатических целей, поставленных в ходе переговоров по климату в Париже в 2015 году, мир все равно может потерять более 2,5 миллионов квадратных миль мерзлого дерна.

Когда растения и животные умирают, микробы, разлагающие их тела, выделяют в воздух углекислый газ, метан и другие газы, вызывающие глобальное потепление. Глубокая заморозка эффективно останавливает этот процесс и сохраняет организмы и газы, которые они в противном случае выделяли бы под землей. Когда мерзлая почва оттаивает, микробное разложение этих органических материалов — и выделение парниковых газов — начинается заново.

Наполненная многими тысячами лет жизни, от человеческих тел до тел шерстистых мамонтов, вечная мерзлота является одним из величайших хранилищ газов глобального потепления на земле. Действительно, по оценкам, только в вечной мерзлоте в Арктике содержится почти в два раза больше углерода, чем сейчас содержится в атмосфере, а также значительное количество метана — мощного парникового газа, который удерживает на планете более чем в 80 раз больше тепла, чем углерод. Но наш потопляющий мир может поставить под угрозу эти запасы. Оценки того, сколько углерода и метана будет выделено при таянии вечной мерзлоты, различаются, но, согласно одному исследованию, в период с сегодняшнего дня до 2100 года может быть выброшено до 92 миллиардов тонн углерода. Для сравнения, это равно почти 20 процентам всех глобальных выбросов углекислого газа с начала промышленной революции.

Однако на этом проблема не заканчивается. Заглядывая в будущее, по мере того, как таяние вечной мерзлоты выбрасывает в воздух все больше парниковых газов, что приводит к потеплению климата и таянию еще большего количества вечной мерзлоты, выделяющей углерод и метан, может сработать неостановимая петля обратной связи, которая в конечном итоге может превратить Арктику из поглотителя углерода, поглощающего выбросы, в источник углерода.

Углерод и метан — не единственные загрязняющие вещества, задержанные в вечной мерзлоте. Недавнее исследование показало, что арктическая вечная мерзлота является огромным хранилищем природной ртути, мощного нейротоксина. Действительно, подсчитано, что около 15 миллионов галлонов ртути — или почти в два раза больше количества ртути, содержащегося в океане, атмосфере и всех других почвах вместе взятых, — заключено в почвах вечной мерзлоты. Однако после выброса эта ртуть может распространяться через воду или воздух в экосистемы и, возможно, даже в запасы продовольствия.

На севере России городские здания рушатся. На Аляске дороги превращаются в американские горки. Когда вода превращается в лед под землей, она расширяется, и земля набухает. Когда вода тает, грунт сжимается, что может привести к растрескиванию или оседанию грунта — примером могут служить выбоины, которые образуются весной. Около 35 миллионов человек живут в зоне вечной мерзлоты, в городах, построенных поверх того, что когда-то считалось постоянно мерзлым грунтом. Но по мере того, как эта твердая почва размягчается, инфраструктура, на которую опираются эти сообщества, становится все более нестабильной.

В Канаде, по оценкам, исчезновение вечной мерзлоты ежегодно наносит ущерб общественной инфраструктуре на Северо-Западных территориях на десятки миллионов долларов. А на Аляске, согласно одному исследованию, стоимость ремонта общественной инфраструктуры, такой как дороги, железнодорожные линии, здания и аэропорты, поврежденные таянием вечной мерзлоты и другими факторами, связанными с климатом, к концу этого столетия составит до 5,5 миллиардов долларов. Между тем, поскольку индустрия ископаемого топлива продолжает стимулировать изменение климата, способствуя потеплению планеты и таянию вечной мерзлоты в мире, это только увеличивает вероятность того, что ее собственная энергетическая инфраструктура, базирующаяся в Арктике, выйдет из строя, подвергая опасности местные экосистемы из-за утечки нефти и газа.

Таяние вечной мерзлоты также во многом изменяет природные экосистемы. Это может привести к образованию термокарстов, участков проседания грунта и неглубоких прудов, которые часто характеризуются «пьяными лесами» из покосившихся деревьев. Это может сделать почву — когда—то промерзшую — более уязвимой для оползней и эрозии, особенно вдоль побережий. По мере размягчения почвы в водные пути могут попадать новые отложения, которые могут изменить течение рек и ручьев, ухудшить качество воды (в том числе за счет поступления углерода) и повлиять на водную флору и фауну.

Водно-болотные угодья также разрушаются вместе с вечной мерзлотой, поскольку вода погружается все глубже под землю без ледяного буфера, удерживающего ее на месте. Это может сделать более сухую местность более восприимчивой к лесным пожарам, которые подвергают потеплению еще больше вечной мерзлоты. Исчезновение вечной мерзлоты также может способствовать повышению уровня моря. Действительно, подсчитано, что если вся вечная мерзлота земли растает, уровень моря может подняться на целых четыре дюйма, чего достаточно, чтобы удвоить риск наводнений для таких городов, как Сан-Франциско, Сиэтл и Лос-Анджелес.

Точно так же, как вечная мерзлота задерживает углерод и другие парниковые газы, она также может задерживать — и сохранять — древние микробы. Считается, что некоторые бактерии и вирусы могут тысячи лет находиться в состоянии покоя в холодных и темных пределах вечной мерзлоты, прежде чем пробудиться, когда земля прогреется. Остаются вопросы о том, насколько велик риск, который представляют эти древние микробы. Вспышка сибирской язвы в Сибири в 2016 году, связанная с тушей северного оленя десятилетней давности, зараженной бактериями и подвергшейся воздействию тающей вечной мерзлоты, продемонстрировала потенциальную угрозу. Но когда дело доходит до других болезней, таких как оспа и испанский грипп 1918 года, которые, как известно, существуют в замерзшей тундре, в братских могилах тех, кто погиб от этой болезни, ученые все еще не уверены, насколько вероятно, что эти патогены вызовут вспышки.

Большинству из нас тундра и вечная мерзлота под ней могут показаться далекими на миллион миль. Но независимо от того, где мы живем, повседневный выбор, который мы делаем и который в какой-то мере способствует изменению климата, в совокупности может оказать большое влияние на самый холодный климат в мире. Сокращая наш углеродный след, инвестируя в энергоэффективные продукты и поддерживая предприятия, законодательство и политику, благоприятствующие изменению климата, мы можем помочь сохранить вечную мерзлоту в мире и предотвратить порочный круг постоянно нагревающейся планеты.

Читайте также

Список литературы

  1. Болтрамович С.Ф. Геоморфология: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. Заведений [текст] /С.Ф. Болтрамович. — М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 528 с.
  2. Кудрявцева В.А. Общее мерзлотоведение (геокриология), изд. 2 [текст] /В.А. Кудрявцева. — М.: Издательство МГУ, 1978. — 464 с.
  3. Малахов А.А. Краткий курс общей геологии [текст] /А.А. Малахов. — М.: Издательство «Высшая школа», 1969. — 232 с.
  4. Сергеев Е.Е. Инженерная геология СССР в 8 томах. Т. 3. Восточная Сибирь [текст] /Е.Е. Сергеев. — М.: Издательство Московского ун-та, 1977. — 657 с.

Цитировать

Аушев, А.М. Вечная мерзлота. Последствия и риски / А.М. Аушев. — Текст : электронный // NovaInfo, 2022. — № 135. — С. 167-169. — URL: https://novainfo.ru/article/19587 (дата обращения: 04.02.2023).

Поделиться