Исследование "Проблемы многолетней мерзлоты для России"

Филаткин Сергей Сергеевич, студент,

Гуторова Викторина Валентиновна,

преподаватель ОБПОУ «КГТТС»

ПРОБЛЕМЫ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ ДЛЯ РОССИИ

Ледники стремительно тают по всему миру, но особенно актуальна эта проблема для России, где вечная мерзлота занимает до 65 процентов территории (рисунок 1). Одним из самых уязвимых к потеплению мест является Арктика: уровень льда там достиг исторического минимума.

Рисунок 1. Вечная мерзлота на территории России.

По мнению учёных, таяние Арктики обусловлено природными выбросами метана из-за сильных землетрясений (деформационными тектоническими волнами). Обычно метан находится в слоях вечной мерзлоты, но из-за таяния льдов метан высвобождается.

Термин «вечная мерзлота», как геологическое явление, был введён в употребление в 1927 году основателем школы советских мерзлотоведов М.И. Сумгиным. В настоящее время принято использовать понятие – «многолетняя мерзлота» – природный феномен, на который обратили внимание еще землепроходцы в XVII в. Данным термином обозначают грунт под поверхностью Земли, который непрерывно промерзает в течение сотен или тысяч лет и не оттаивает.

Феномену 60 миллионов лет, когда на Земле стояла так называемая термоэра, длившаяся 180 миллионов лет. Это было время тёплого и мягкого климата во всех широтах, что это было обусловлено существованием единого суперконтинента Пангеи и общей циркуляцией воздуха над ним. Ухудшение климата началось с дроблением суперматерика на части света. При этом, на полюсе солнце грело меньше, холодный воздух уже не сообщался с воздухом над другими частями света. Возникла замкнутая циркуляция, намерзли ледники. Так сложился современный тип климата: у полюсов очень холодно, на экваторе жарко. Нашу эпоху геофизики называют криоэрой – эрой великих оледенений.

Мощность сезонной мерзлоты в пределах России изменяется от нескольких сантиметров до 1-2 м. Согласно оценке экспертов, общая площадь мерзлых пород в России составляет около 11 млн. кв. км. или распространена почти на 2/3 территории страны. Наиболее широко вечная мерзлота распространена в Восточной Сибири и Забайкалье. Возникновение многолетней мерзлоты происходит в условиях очень низких температур зимой и малой высоты снежного покрова. Самый глубокий предел вечной мерзлоты отмечается в верховьях реки Вилюй в Якутии. Рекордная глубина залегания вечной мерзлоты – 1370 метров – зафиксирована в феврале 1982 года.

Многолетняя мерзлота оказывает существенное влияние на хозяйственную деятельность человека. Она создает значительные препятствия для земляных работ, сооружения и эксплуатации построек. Отапливаемые здания, возведенные на многолетней мерзлоте, со временем оседают, в них появляются трещины, они разрушаются. Многолетняя мерзлота затрудняет прокладывание водопроводов и железных дорог, что требует разработки специальных методов строительства в условиях многолетнемерзлых горных пород. Для строительства дорог, зданий опасность представляют, как протаивание, так и выпучивание грунтов (рисунок 2), когда вода при замерзании увеличивается в объеме и выталкивает слои грунта.

Рисунок 2. Выпучивание грунтов.

Вечная мерзлота мешает глубокому проникновению корневой системы растений. Даже корни больших лиственниц проникают на глубину всего 60 − 70 см, поэтому в летнее время при ветрах незначительной силы деревья падают. Также мерзлота влияет на водность рек и озер, на жизнь животных и птиц.

При разработке северных месторождений мерзлота, с одной стороны, сильно мешает, так как промёрзшие породы обладают высокой прочностью, что затрудняет добычу. С другой стороны, именно благодаря мерзлоте, цементирующей породы, удалось вести разработку кимберлитовых трубок в Якутии в карьерах.

В настоящее время установлено, что в районах мерзлоты находится много полезных ископаемых: угля, газа, алмазов, золота, никеля, меди, олова, солей, хотя их добыча пока и невозможна. Здесь находится значительный ресурсный запас пресных вод.

По прогнозу ученых-климатологов, к середине 21 века под угрозой окажутся 50 процентов промышленных предприятий и до 70 процентов домов и жилых объектов РФ, расположенных на вечной мерзлоте, в Ханты-Мансийском, Ямало-Ненецком автономном округе, Якутии, на Чукотке, в Красноярском крае (рисунок 3). Таяние ледников уже сейчас угрожает жилому фонду 27 городов и поселений России. Если таяние продолжится, под угрозой окажутся десятки городов, где проживает примерно 15 миллионов человек. И хотя города не исчезнут за одну зиму, они будут проседать, тонуть и разрушаться постепенно.

Рисунок 3. Прогноз изменения многолетней мерзлоты.

Многолетняя мерзлота создаёт множество проблем, но от неё есть и польза. Благодаря многолетней мерзлоте, северные народы издревле не встречали проблем с хранением мяса, рыбы, масла. В летнее время сельские жители и сейчас хранят лед для питьевой воды в подвалах, а ледяная вода, как известно, самая чистая.

Как же сохранить многолетнюю мерзлоту?

При строительстве домов на многолетней мерзлоте глубоко в землю вбиваются сваи, на которых строится основание будущего здания. Нефте- и газопроводы также прокладывают на поверхности, чтобы они не нагревали землю, используют «охладители» на солнечных батареях, которые генерируемую энергию для замораживания грунта. Сейчас специалисты собирают установку, которая позволит отказаться от свай при сооружении зданий, а значит, удешевит строительство на вечной мерзлоте.

Таким образом, многолетняя мерзлота оказывает существенное влияние на жизнь и хозяйственную деятельность человека, но при этом нуждается в пристальном внимании учёных и правительства в части ее сохранения.

Список источников:

1. Соломатин В.И. Геокриология: подземные льды: учебник для вузов / В. И. Соломатин. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: Юрайт, 2025. — 411 с. — ISBN 978-5-534-08292-0. — Текст: электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/563179 (дата обращения: 22.11.2025).

2. Сумгин М.И. Вечная мерзлота почвы в пределах СССР – Владивосток: Дальне-Восточная Геофизическая Обсерватория, 1927 г. https://www.geokniga.org/books/32259

3. Чернюк В.П., Шляхова Е.И. Россия: вечная мерзлота и строительство на ней. Монография – Русайнс, 2024 г.