Недавно в ЧС-ИНФО академик Александр Асеев поднял тему, связанную с проблемой таяния многолетнемерзлых пород, в народе называемой вечной мерзлотой. По его утверждению, катастрофа, произошедшая этим летом на предприятии «Норникеля», — это следствие. А причиной является нежелание бизнесменов-олигархов использовать при сооружении технических объектов разработок отечественных ученых, которые уже доказали свою эффективность на Крайнем Севере. 

Сегодня мы продолжаем эту тему. Своим мнением, касающимся не только ситуации на «Норникеле», но и в целом таяния вечной мерзлоты, поделился директор Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН из Якутии Михаил Железняк

— Михаил Николаевич, некоторые ваши коллеги-ученые говорят, что катастрофа «Норникеля» — это только начало. Мол, уже полстраны под угрозой из-за таяния многолетней мерзлоты. Получается, что Россия находится в очень уязвимом положении? Так ли это? 

— На территории России многолетнемерзлые породы сплошного и прерывистого распространения занимают примерно 60 процентов. Конечно, это значительная площадь. Однако многолетнемерзлые породы отличаются друг от друга своим составом, свойствами, залеганием, генезисом, то есть в одних породах содержание льда значительно в процентном отношении, в других этого льда очень мало либо вообще нет. А деформациям в криолитозоне, в большинстве случаев, подвергаются те инженерные сооружения, в грунтах основания которых находится лед. Поэтому говорить о том, что половина России находится под угрозой из-за таяния вечной мерзлоты, вообще несерьезно. 

Тем не менее, такая опасность существует, и она связана с изменением климата в сторону потепления, что ведет к интенсивному таянию, как мы говорим, криогенной толщи. Между тем эта криогенная толща везде различная. Поэтому где-то таяние мерзлоты идет интенсивно, где-то — медленнее. Этот процесс, помимо льдонасыщенности горных пород, связан также с условиями теплообмена на поверхности атмосфера—горные породы. 

Что касается конкретно Норильска. Там, на значительной части территории, особенно в долинах рек, на пойменных террасах развит ледовый комплекс, который таит в себе определенные опасности. Возможно, это обстоятельство и сыграло свою роковую роль, но в большей степени — опосредованно. Основной причиной аварии, на мой взгляд, явились материалы и условия эксплуатации несущих конструкций. Что это значит? По проектному решению свайный фундамент должен опираться на скальные горные породы. Поэтому там должны быть установлены сваи-стойки, которые опираются на горную породу (скальное основание). Это по проекту. Если же там использовались висячие сваи — это уже другой разговор. В процессе жизнедеятельности этого объекта в грунтовом основании его фундамента сформировались таликовые зоны, или, иначе,надмерзлотные воды, которые оказали негативное влияние на состояние грунта. Кроме того, отсутствие условий «проветриваемого подполья» также оказало свое воздействие на прочностные характеристики несущих конструкций и материала самой емкости. То есть, если сказать коротко, основной причиной стал целый комплекс факторов, а не таяние вечной мерзлоты. 

— Северные регионы страны в последние полвека превратились из некогда необжитых в регионы с развитой промышленностью: там выросли гиганты индустрии — нефтедобывающие предприятия, горно-добывающие, металлургические, нефтехимические заводы. На карте появились десятки крупных и малых городов с объектами энергетики, железнодорожными коммуникациями, тысячекилометровыми газо- и нефтепроводами. И все это находится на вечной мерзлоте. Что делать, если и дальше процесс ее таяния продолжится? 

— Кричать «караул!» пока не стоит. Но уделить этому пристальное внимание именно сейчас просто необходимо. Повторюсь: территория нашей страны имеет многолетнемерзлые породы различного залегания и распространения с различным содержанием льда, в том числе — очень незначительным. Поэтому изменение теплового состояния в глобальном ракурсе может привести к катастрофическим изменениям в области распространения пород с ледовым комплексом. А вот что касается некоторых регионов, то здесь есть вопросы. К примеру, возьмем город Якутск, который весь стоит на сваях. Сегодня здесь больше проблем с устойчивостью инженерных сооружений, которые связаны в значительной степени с условиями их эксплуатации, нежели с таянием вечной мерзлоты. Кстати, большинство инженерных сооружений, построенных на свайных фундаментах с проветриваемыми подпольями и где ведется контроль состояния термовлажностного режима грунтов и проветриваемых подполий, проблем не испытывают. Но такой контроль, к сожалению, ведется не везде. 

Что же касается южных областей, где развита островная и прерывистая мерзлота с температурой, близкой к 0°С(например, Забайкалье, Амурская область),там эта проблема существует, поскольку на этой территории действительно идет процесс деградации мерзлоты, причем интенсивно. В некоторых микрорайонах города Читы даже наблюдаются интенсивные просадки грунта и деформация инженерных сооружений. 

— Экологи тоже бьют тревогу. Таяние вечной мерзлоты приводит к вскрытию скотомогильников, которые содержат различные болезнетворные микробы, в том числе — сибирскую язву, и которых, говорят, в северных регионах очень много. 

— Да, эта проблема существует, и это — факт. По моему мнению, уже сегодня на государственном уровне необходимо принять превентивные меры по обнаружению и разработке специальных мероприятий по предотвращению нежелательных последствий. 

— Ученые-криологи заявляют, что глобальное потепление уже вышло из-под контроля, что, мол, необратимые климатические изменения угрожают планете. Вы согласны с этим утверждением? 

— Что значит — вышла из-под контроля? Ну, в большинстве случаев этого контроля просто нет. Что касается изменений климата, таяния ледников — это есть, и мы это видим и ощущаем. Природные изменения, иногда катастрофического характера, связанные с этими явлениями, присутствуют. Только природные катастрофы, насколько я помню, были и в 1960-х годах, когда не было значительного потепления. На территориях жизнедеятельности человека аварии и катастрофы вызваны в большей степени деятельностью человека, а также нежеланием контролировать состояние среды и инженерных сооружений в процессе их существования. Климатические изменения в этом процессе занимают незначительную долю. Мы с вами строим инженерные сооружения, при этом должны проектировать и понимать, что они будут функционировать определенное количество — 50—70—100 лет. Чтобы не было проблем в будущем, необходимо делать прогноз, в том числе — используя критические сценарии, благо, их больше, чем прагматических. К сожалению, сегодня этот важный момент практически не берется во внимание в проектных решениях, а если и берется, то чисто формально. Это ставит проблему жизнедеятельности и жизнеобеспечения в районах с распространением мерзлоты на первое место. Поэтому ей нужно уделять серьезное внимание. 

— Известный ученый-мерзлотовед академик Владимир Павлович Мельников утверждает, что криогенные ресурсы при грамотном к ним отношении являются нашими первыми союзниками. Как понимать эти слова? 

— Владимир Павлович совершенно прав, и я поддерживаю его точку зрения. Еще совсем недавно по историческим меркам — в 50-е — 60-е годы прошлого века считали, в том числе, и мерзлотоведы, что с мерзлотой нужно бороться. Сегодня нужно менять эту парадигму. На мерзлоте нужно научиться жить. И люди учатся. Криогенные ресурсы сейчас используются очень широко. К примеру, в нашем Институте мерзлотоведения в Якутске есть криохранилище семян растений, где на глубине 12 метров поддерживается температура минус 10 градусов, что дает возможность без всяких энергетических затрат хранить любые семенные фонды. У нас также есть инженерные сооружения, которые используют теплоту фазовых переходов жидкости и без всякого отопления функционируют в течение всей зимы. И таких фактов очень много. 

— Наука о Севере не стоит на месте. Можно ли ожидать в ближайшее время каких-то прорывных промышленных технологий, которые могли бы не только остановить, но хотя бы притормозить процесс таяния вечной мерзлоты? 

— Зачем ожидать, они давно существуют. Приостановить процесс таяния вечной мерзлоты возможно, но пока только на ограниченных участках. Например, при строительстве фундаментов промышленных или жилых объектов, устройстве дорог и других инженерных сооружений. Здесь применяются различные охлаждающие системы, которые позволяют понижать и поддерживать определенную температуру грунтов. Эти технологии – термостабилизаторы — широко используются в Западной Сибири, немного меньше — в Восточной Сибири. Но, опять-таки, повторюсь: нужен контроль при проектировании и строительстве инженерных сооружений. Необходимо адекватное представление о состоянии грунтов, их тепловых режимах. 

— Расскажите, как работает эта технология. 

— Принцип работы очень простой. Скажем, во время строительства на вечной мерзлоте крупных объектов промышленности или жилых домов в их основание монтируется система «труба в трубе» разного диаметра, которая заполняется охладителем, скажем, керосином, аммиаком и другими. Жидкость, охлаждаясь в зимнее время, опускается вниз и вытесняет более теплую, запуская, таким образом, циркуляцию. Это, по существу, перенос естественного холода в основание фундамента, чтобы поддерживать грунты в мерзлом состоянии и делать сооружение более устойчивым. 

— Михаил Николаевич, расскажите, пожалуйста, создает ли ваш институт собственные эксклюзивные разработки для борьбы с деградацией вечной мерзлоты? 

— Да, безусловно, создает. Есть инновационные разработки, есть также и патенты, но их не так много, как хотелось бы. К примеру, то же криохранилище семян, которое я уже упомянул. Это наше ноу-хау. Мы также являемся авторами нескольких типов теплоизоляционных покрытий. Наши ученые и инженеры разработали оригинальную технологию замораживания льда на катках под куполом, которые не требуют больших затрат энергии и повышают комфортность. 

— Сотрудничает ли ваш институт с коллегами из-за рубежа? 

— Естественно. У нас налажены партнерские отношения с рядом стран. В том числе, с Германией, КНР, Францией, США. 

— Одно дело — теоретическое обоснование проблемы, другое — внедрение. Как с этим обстоят дела? 

— Любые теоретические решения требуют практического подтверждения, или, как мы говорим, реанализа. Этот момент нас немножко задерживает, потому что использование наших наработок на каких-то инженерных сооружениях требует очень много разрешительных документов, кроме этого — нужны экспериментальные площадки, оборудование. 

— А специалистов хватает? 

— В вузах России специализированных кафедр всего четыре. Специалистов, знающих мерзлотоведение, не хватает. Даже из этого малого количества выпускников большинство не идут работать по специальности. К тому же, знания, которые они получают в вузах, не всегда отвечают реальным требованиям. 

— Михаил Николаевич, я ожидал, что вы нарисуете настоящую апокалиптическую картину по состоянию вечной мерзлоты, но вы представили все в более оптимистическом ключе. 

— Я говорю оптимистично потому, что сегодня проблема таяния вечной мерзлоты не стоит так остро, это не катастрофа для нашей жизни, но именно сегодня. Однако то, что к ней нужно прислушиваться и активно включаться в процесс изучения и принимать упреждающие действия — не подлежит сомнению. Необходимо контролировать ситуацию и понимать, где и как мы строим. Инженеры-мерзлотоведы в настоящее время эту проблему решать могут. Однако многое не делается. Это большой вопрос. 

— И кому он адресован? 

— Руководителям нашего государства. Тем, кто сегодня решает строить и жить на вечной мерзлоте. И он, этот вопрос, начинается с инженерно-геологических изысканий под объекты строительства. Если они выполнены качественно, то можно не опасаться, что дом ли, завод ли ни при каких обстоятельствах, связанных с изменениями климата или таянием вечной мерзлоты, не попадет в аварийную ситуацию. 

Вопросы в исследовании и изучении мерзлых пород колоссальные, и, как ни печально, с каждым годом их число увеличивается. Скажем, для того чтобы дать теоретическое обоснование особенностей распространения, характера, динамики грунтов, нам нужно работать на этих объектах. Но поскольку многие объекты, на которых мы вели наблюдения десятки лет, сегодня стали частной собственностью, мы на них не имеем доступа, а, значит, и не можем получить информацию и дать оценку происходящим изменениям. Потому что любая инженерно-геологическая и геокриологическая информация является достоянием и секретом той или иной компании. Вот это самая большая проблема. Взаимодействие с владельцами очень сильно затруднено. Еще одна серьезная проблема, о которой не могу не сказать, — это нехватка финансов на приобретение современной техники и оборудования. Мы выживаем и развиваемся благодаря сложно получаемым государственным грантам, хоздоговорам, но этого слишком мало, чтобы решать возникающие проблемы оперативно и качественно. 

Похожие новости

  • 02/07/2020

    Мерзлота уже не вечна: одна из угроз глобального потепления затаилась под землей

    Парламент Якутии подготовил федеральный законопроект о рациональном использовании и охране вечной мерзлоты. Ранее был принят схожий республиканский закон. Одним из инициаторов принятия местного закона был Институт мерзлотоведения имени П.
    563
  • 14/09/2020

    Таяние мерзлоты может заставить переносить города: интервью с экспертом

    Многолетняя мерзлота в ближайшие десять лет станет главной темой исследований Международной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК). Из-за глобального потепления мерзлота начала таять. Около 60 % территории России находится в зоне многолетней мерзлоты.
    569
  • 21/09/2020

    К юбилею Института физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН интервью с его главным научным сотрудником Олегом Слепцовым

    15 сентября исполняется 50 лет одному их ведущих научных институтов Якутии — Институту физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН Федерального исследовательского центра «ЯНЦ СО РАН». В преддверии полувекового юбилея о родном институте рассказывает главный научный сотрудник, доктор технических наук, профессор Олег Слепцов.
    533
  • 01/12/2017

    Американский ученый представил итоги исследований вечной мерзлоты в Якутии

    Профессор Аляскинского университета в Фэрбенксе Кенджи Йошикава презентовал в Якутске итоги международного проекта по изучению вечной мерзлоты, реализованного с привлечением свыше 500 сельских школ стран циркумполярного мира, в том числе в регионах России.
    2318
  • 26/06/2020

    Эксперт: аномальная жара и пожары на севере Якутии приведут к усилению таяния мерзлоты

    ​Аномальная жара и природные пожары в Верхоянском районе на севере Якутии могут привести к усилению таяния вечной мерзлоты и образованию термокарстовых озер и оврагов. Такое мнение выразил ТАСС кандидат географических наук, научный сотрудник Института мерзлотоведения Сибирского отделения РАН Никита Тананаев.
    1284
  • 07/07/2020

    Эксперт: аномальная жара в Якутии может привести к нарушению экосистем

    Аномальная жара в северных районах Якутии может привести к нарушению экосистем, изменению ареала обитания животных и растений, а также образованию так называемых зомби-пожаров, тлеющих под землей в зимнее время.
    561
  • 12/07/2018

    11 июля 2018 года Геологическому музею имени Н.В. Черского исполняется 60 лет

    ​Геологический музей Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН был основан в 1958 г. в составе Института геологии Якутского филиала СО АН СССР. За годы существования музея в нем накоплены многие тысячи образцов различных минералов, горных пород, полезных ископаемых, драгоценных камней и металлов, а также остатков древней органической жизни Якутии.
    1139
  • 06/06/2017

    Энциклопедия «Животные Якутии» признана одной из лучших книг России

    Энциклопедия "Животные Якутии" национального издательства "Бичик" получила диплом финалиста в номинации "Увлекательное краеведение" на всероссийском конкурсе региональной и краеведческой литературы "Малая Родина".
    2506
  • 01/10/2020

    Делегация вузов Санкт-Петербурга прибудет в Якутск для проработки участия в НОЦ «Север»

    Делегация из Санкт-Петербурга, в которой примут участие несколько учебных заведений города, отправится в Якутск во второй половине октября для детальной проработки дальнейшего участия петербургских вузов в Научно-образовательном центре (НОЦ), создаваемом в Якутии по нацпроекту "Наука".
    663
  • 11/08/2020

    Исследования студентов СВФУ пригодятся в изучении изменений климата Якутии

    Во время глобальных природных изменений леса служат экологическими индикаторами. Выпускница Института естественных наук Северо-Восточного федерального университета Анастасия Нестерович изучает биогеохимические особенности лиственничных лесов Центральной Якутии.
    484