Защита вечной мерзлоты

Краткий обзор тенденций в отношении проблемы вечной мерзлоты: На данный момент главная международная тенденция в деле защиты мерзлоты – это мониторинг и получение актуальных научных данных о мерзлоте. Криолитозоная (вечная мерзлота) занимает 65% территории России. Это огромное по площади геологическое тело из горных пород различного состава и генезиса с отрицательной температурой. Одна часть находится в многолетнемерзлом состоянии и содержит лед-цемент, тонкие ледяные прослои. Другая часть содержит не замерзающие растворы разнообразного химического состава. По площади криолитозона России больше таких зон в Канаде, США или Китае. (Доклад Минвостокразвития "Анализ состояния вечной мерзлоты, тенденций ее изменения и социальноэкономических последствий для регионов Арктики", 2021). При этом актуальных данных о текущем состоянии вечной мерзлоты в России нет. Собранные в прошлом веке данные уже устарели. Массивы инженерных изысканий часто скрыты за грифом «коммерческой тайны» и не доступны для экспертного и научного сообщества. Исследования ученых способны сформулировать лишь самые общие закономерности, поскольку экспериментальный потенциал весьма ограничен. Минвостокразвития РФ подготовило структуру и архитектуру межведомственного мониторинга вечной мерзлоты Арктики. Суть подхода – создание системы геокриологических полигонов, имеющих собственную наблюдательную сеть, а также объединяющих все аналогичные объекты в недропользовании, транспорте, на промышленных сооружениях, в городских и муниципальных образованиях. На региональном и муниципальном уровнях предполагается создать сеть станций, которые будут следить за процессом таяния вечной мерзлоты. Еще один уровень системы – недропользователи в Арктике, которые будут наблюдать за состоянием мерзлоты на своих участках и направлять данные наблюдений в единый центр. Законопроект о создании системы мониторинга многолетней мерзлоты в России на базе Росгидромета представлен для общественного обсуждения в мае 2021 года. Систему планируется создать в два этапа: с 2022 по 2024 годы планируют разработать методы и технологии мониторинга, а после 2024 года приступить к непосредственному созданию на базе Минприроды РФ.

Практики по защите вечной мерзлоты Российской Федерации НИОКР

1. Институт мерзлотоведения СО РАН https://mpi.ysn.ru/ru/ Задача Института в рамках деятельности по защите вечной мерзлоты – мониторинг и популяризация данных о вечной мерзлоте через научные станции. Зачастую такие станции создаются для разведки и оценки перспективных месторождений полезных ископаемых и одновременно используются в целях мониторинга. Однако не все недропользователи готовы или позволяют создавать подобные наблюдательные площадки на «своих» территориях. На данный момент Институт работает по следующим направлениям: - анализ взаимосвязи климата и мерзлоты; - районирование территории для различных типов строительства; - создание системы контроля за состоянием инженерно-геологических условий; - создание системы предупреждения негативных последствий для промышленных и жилых объектов от деградации вечной мерзлоты. Исследования проводятся на геокриологических научных стационарах института, расположенных в различных районах Сибири, а также в уникальной подземной лаборатории площадью около 280 кв. м, где проводятся длительные эксперименты с мерзлыми грунтами при естественных отрицательных температурах окружающей среды.

2. Лаборатория физики климата и окружающей среды Уральского федерального университета (Екатеринбург) https://urfu.ru/ru/news/33179/?from=article_link https://urfu.ru/ru/ Ученые УрФУ делают вклад в разработку глобальных климатических моделей с помощью измерений изотопических трассеров атмосферного водного цикла. Специальное оборудование для отслеживания движения воды в атмосфере при таянии мерзлоты (спектрометр Picarro, США), установленное в Игарке, Лабытнанги и на о. Самойловский – пока первое и единственное в России. Профессор из УрФУ В. И. Захаров входит в исследовательскую группу международного проекта «Мониторинг и прогнозирование состояния криосистемы Арктики», по итогам которого была создана шестая, новейшая суперкомпьютерная климатическая модель ECHAM6-wiso. Модель разработана на базе Института общества Макса Планка в Гамбурге (Германия) и представляет собой сеть ячеек, каждая из которых отражает состояние атмосферы и поверхности Земли на участке площадью в 105 кв. км. По данным исследований, за последние 150 лет содержание в атмосфере диоксида углерода выросло в 1,5 раза, метана – в 2,5 раза. Это рекордная динамика за 800 тысяч лет. По прогнозу ученых, к 2050 году будут наблюдаться периоды, когда летом Северный Ледовитый океан окажется полностью свободным ото льда. Это, в свою очередь, приведет к выбросу углекислого газа, что еще больше активизирует глобальное потепление и таяние вечной мерзлоты. Внедрение результатов исследования: ПРИМЕРЫ ЗАЩИТЫ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ 5 - разработано оригинальное программное обеспечение FIRE-ARMS (Fine InfraRed Explorer for Atmospheric Radiation MeasurementS) для решения прямых и обратных задач переноса инфракрасного диапазона (теплового и ближнего ИК) в атмосфере. Программное обеспечение FIRE-ARMS применяется для решения обратных задач зондирования атмосферы с использованием данных современных ИК-Фурье спектрометров высокого разрешения спутникового базирования, таких как европейский IASI на спутнике METOP, японский TANSO/FTS на спутнике GOSAT и др.; - разработан оригинальный макет полезной нагрузки на БПЛА для прецизионного мониторинга пограничного слоя атмосферы. Макет апробирован на Уральской атмосферной станции в Коуровке.

Зарубежные практики по защите вечной мерзлоты НКО

3. Ассоциация «Оленеводы мира» (Норвегия) https://reindeerherding.org/ Ассоциация выражает свою причастность к борьбе с изменением климата и защите вечной мерзлоты через социальные и коммуникационные проекты по преодолению главной проблемы современного оленеводства – потери пастбищных земель, в том числе из-за таяния вечной мерзлоты. Ассоциация проводит исследования по восстановлению пастбищ с целью снижения влияния на деградацию вечно мерзлоты, а также разрабатывает программы по вовлечению сообществ в борьбу с изменениями климата. В Ассоциацию входят представители Норвегии, России, Швеции, Финляндии, Монголии, Китая, США, Канады, Гренландии. Из-за таяния вечной мерзлоты пастбища – ключевой ресурс оленеводства – покрываются льдом. В Сибири, совместно с местными властями и оленеводческими сообществами, Ассоциация работает над сохранением и восстановлением пастбищ в рамках проекта «Оленеводы-кочевники» (Nomadic Herders). Ассоциация развивает диалог между всеми заинтересованными сторонами в регионах Крайнего Севера РФ. Организация пользуется широкой политической и общественной поддержкой по всему миру, является членом Арктического Совета, предлагает решения по преодолению риска таяния вечной мерзлоты в контексте оленеводства, от ПРИМЕРЫ ЗАЩИТЫ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ 6 которого зависит стабильность и благополучие многих местных сообществ в Якутии, на Сахалине, в других северных регионах России. Оленеводство – это образ жизни и основа экономического уклада для десятков тысяч людей на Крайнем Севере. Сегодня оленеводство сталкивается с угрозами, прежде всего биологическими и климатическими. Главная угроза – потеря пастбищных земель. Таяние вечной мерзлоты способствует тому, что пастбища с растительностью постепенно покрываются льдом и уже не пригодны для питания оленей и других копытных. Огромные площади тундры выпадают из хозяйственного цикла, и их экосистемы продолжают деградировать в отсутствие на них копытных млекопитающих. Внешние природные факторы, такие как деградация пастбищ, исчезновение хищников, потепление, ставят под угрозу развитие и само существование оленеводства во всех арктических государствах. Таяние вечной мерзлоты здесь играет решающую и крайне негативную роль не только в экологической, и в социально-экономической плоскости.

4. Фонд сохранения Аляски https://alaskaconservation.org/protecting-alaska/priorities/protecting-… Фонд реализует стратегию по построению устойчивости к изменению климата и защите государственных земель и водных ресурсов. Организация привлекает внимание к последствиям таяния вечной мерзлоты на всех уровнях: локальном, на уровне штата и всей страны. По данным исследований Фонда, за последние 50 лет средняя температура в регионе выросла на 4 градуса по Фаренгейту – этот рост в 4 раза быстрее, чем темпы глобального потепления. Объемы вечной мерзлоты на Аляске сократились почти на 10% с 2005 года. С 1980 года Фонд сохранения Аляски распределил более 52 млн долларов грантовых средств, поддерживая сообщество организаций, которые вырабатывают решения наиболее важных природоохранных проблем на Аляске, в том числе проблему адаптации к таянию вечной мерзлоты. Результатом работы Фонда стало построение сети стейкхолдеров в обществе, власти, СМИ, бизнесе, которые заинтересованы в устойчивой экономической ПРИМЕРЫ ЗАЩИТЫ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ 7 и экологической обстановки в штате, в том числе посредством борьбы с изменением климата и таянием вечной мерзлоты