Глобального потепления не предвидится
Когда говорят: «исследователи Арктики», перед глазами встают образы мужественных мужчин с заиндевевшими усами и бородами, непременно на нартах с собачьей упряжкой.
Внешность директора единственного в мире научно-учебного субарктического полигона не соответствует стереотипу: невысокая хрупкая женщина с русским именем Анна Николаевна и черными глазами, совершенно определенно выдающими ее принадлежность к национальности, испокон веков населяющей суровый российский Север.
— У меня не было выбора, — смеется Анна Курчатова, кандидат геолого-минералогических наук, заведующая кафедрой геологии и петрографии ТГНГУ. — Я родилась в Якутске и, когда пришла пора учиться, выбрала географический факультет МГУ. В то время там существовала одна из трех научных школ, занимавшихся проблемами мерзлотоведения. После окончания МГУ долгое время работала в первом и тогда единственном в мире Якутском институте мерзлотоведения, созданном академиком Павлом Ивановичем Мельниковым.
Женщина и Арктика — понятия несовместимые. И все-таки…
— Что такое субарктический полигон?
— Это промежуточная между университетом и академической наукой структура, созданная «тройственным союзом» — Тюменским нефтегазовым университетом, Российской академией наук в лице Института криосферы и земли и ОАО «Надымгазпром». Звучит громко, а на самом деле — несколько наблюдательных площадок, где мы проводим научные исследования и одновременно учим студентов их проводить.
Нас интересуют современные колебания климата, поэтому главный акцент сделан на определении температуры грунта на глубине до 30 метров.
Сплошная мерзлота начинается ближе к Северному полюсу. А южнее — мерзлота, как ни странно это звучит, теплая, или высокотемпературная, как говорят ученые. У неё температура близка к нулю. И такие грунты менее устойчивы к тепловому воздействию. Изменение теплового баланса может привести к тому, что грунты начнут протаивать. А это уже угроза всем сооружениям нефтегазопромыслов, которые строятся не на год-два — на долгие годы.
— Грубо говоря, почва подтает, здание провалится?
— Грубо говоря, да. Какие инженерные решения использовать, чтобы предотвратить эту ситуацию? Необходимо специалистов этому научить.
Полигон официально существует четыре года. Открытий пока не сделано, но некоторые проблемные вопросы уже видны. Дело в том, что для серьезного прогноза используются не только математические формулы, но и базовые данные, которые мы закладываем в исходное уравнение. Ценность и достоверность этих первичных данных очень важна. Преимущество тех цифр и результатов, которые получаются на наших площадках, — в том, что все они оборудованы по одному типу. Везде используется одно и тоже оборудование, хотя и расположено оно в разных климатических и природных условиях. Это дает возможность получать сводную картинку по всей территории.
Кроме того, наше оборудование — автоматическое. Запись изо дня в день, регистрация четыре раза в сутки… И, таким образом, мы уже сейчас видим, какие параметры на каких участках напрямую зависят от сегодняшнего климата, а какие — более устойчивые и изменяются опосредованно.
С обывательской точки зрения, повышение температуры воздуха напрямую должно привести к повышению температуры грунтов, к вытаиванию льдов и разрушению зданий. Это не так. Повышение температуры на один-два градуса, но в спектре отрицательных температур — это одно, а переход из мерзлого состояния в талое… Тут нужны совсем другие теплозатраты. В 80 раз больше! И поэтому у нашей мерзлоты есть так называемый порог устойчивости, буфер. А наши исследования должны уточнить, какие породы и в каких ландшафтах более устойчивые, а какие — менее.
Всем строителям известно, что самый лучший грунт, самое лучшее основание — это маловлажные пески, которые мало увеличиваются в объеме и не испытывают просадки при протаивании. Другие грунты более сложные, их стараются избежать. Но при строительстве, например, линейных газопроводов, бывают такие условия, когда мы не можем перенести сооружение, не можем перепрыгнуть через сложные грунты. И тогда на этих участках используются более дорогие, более сложные решения. Наша задача — снизить эту дороговизну за счет расширения объема знаний.
— Существует опасение, что льды растают, будут глобальное потепление и глобальное наводнение… Вещи паковать не пора?
— Нам с вами точно не пора. Все уже было! И эпохи потепления, и более суровые климатические периоды. 5-6 тысяч лет назад был период резкого повышения температуры, который сопровождался глубоким оттаиванием. Но реликтовый слой мерзлоты на глубине 100-200 метров все равно существует. То есть того запаса тепла, того количества солнечной радиации, которая поступала на поверхность земли 5-6 тысяч лет назад, было недостаточно, чтобы растопить всю мерзлоту.
Нужны глобальные причины и более длительный период, чтобы начать «паковать чемоданы». В данный момент научное общество разделилось. Часть его настаивает на том, что повышение температуры воздуха может спровоцировать повышение температуры грунтов в ближайшие 20-30 лет. А другая часть говорит, что это обычный волновой или синусоидальный ход температуры, который будет сопровождаться последующим понижением.
— Давайте вернемся к полигону. В чем заключается ваша работа на его территории?
— Режимные наблюдения проводятся в апреле и в конце сентября — начале октября. Апрель — потому что это время максимальной мощности снежного покрова, влияющего на температуру грунта. У нас на Ямале есть автоматическая станция — самый современный прибор, где с помощью лазерного луча автоматически каждый час замеряется высота снежного покрова. Мы эту станцию выиграли по международному гранту, она в единственном экземпляре. В этом же модуле существует постоянная запись температуры и влажности грунтов. На других площадках автоматически регистрируются только температуры грунтов. В апреле мы приезжаем, чтобы снять все эти данные и провести площадную снегосъемку. Участники экспедиции разбивают участок на квадраты и идут с рейкой измерять толщину снежного покрова.
Осень — время максимальной глубины протаивания. В летнее время мерзлые породы сверху оттаивают, и нам необходимо знать: в каких ландшафтах, при каких условиях, сколько? Здесь более сложно: необходим мужчина с развитой мускулатурой, который просто протыкает специальным металлическим щупом талый грунт до подошвы мерзлоты. Очень тяжелая работа! В начале осени обязательно нужно делать шурфы, отбирать грунт, чтобы определить его влажность.
Приезжаем со студентами и на летнюю практику. В прошлом году на базе нашего полигона были проведены первые Международные полевые курсы по мерзлотоведению. В них, помимо ТГНГУ, участвовали Московский университет, университеты Гамбурга, Делавер и Монтана из США — профессора и студенты. И мы все вместе жили 24 дня в Надымском районе.
Условия были, конечно же, вполне «мерзлотные» — страшная жара, гнус, комары, мошка. Ребята не были готовы к тому, что нужно носить специальные сетки, наносить защитные кремы. Плюс постоянное гудение и укусы… Студенты-иностранцы потом говорили: мы не верили, что здесь можно найти мерзлоту! Но при температуре воздуха 24-26 градусов тепла мы показали им лед на глубине 40 сантиметров. Было интересно, уникально для иностранцев, полезно и для наших ребят. К тому же, все это проходило на английском языке — и учеба, и доклады студентов…
Исследования тюменских «открывателей Арктики» востребованы. Все скважины, действующие на территории полигона, внесены в реестр Комитета по криологии земли России, включены в международную базу данных. В рамках Международного полярного года полигон участвует в трех проектах, в том числе и в том, что изучает термическое состояние мерзлоты: в течение года собираются данные для того, чтобы построить одномоментную карту состояния температурного режима мерзлых пород…
Наше новое открытие Арктики продолжается.
***
фото: