Почему вечная мерзлота больше не вечная

Представьте себе гигантский морозильник, внутри которого минеральные породы, замороженная вода и останки растений и животных, копившиеся тысячелетиями. Это и есть вечная мерзлота, которая занимает две трети территории России. На этих землях расположены главные центры добычи нефти, газа, никеля и алмазов, а также крупные города: например, Норильск, Воркута, Якутск. Но их ледяной фундамент активно тает. Рассказываем, почему так происходит и можно ли с этим что-то сделать.

Что такое вечная мерзлота

Многолетняя (вечная) мерзлота — это грунт, который постоянно находится при температуре 0 °C или ниже. Почти треть всей мировой криолитозоны находится в России и занимает до 65% территории страны, включая Якутию, Чукотку, Таймыр, Ненецкий и Ямало-Ненецкий автономные округа, Красноярский край, Республику Коми и другие регионы. Её границы тянутся далеко на юг — за Уралом мерзлота доходит до Монголии.

Как тает вечная мерзлота

Один из главных индикаторов таяния мерзлоты — глубина сезонного протаивания: насколько глубоко верхний слой мерзлоты оттаивает за лето.

По данным международной программы мониторинга Circum Polar Active-Layer Monitoring, в 1996 году медианная глубина протаивания в России составляла около 45 см. К 2023 году она выросла до 70 см.

Это значит, что каждый год всё больше льда в грунте тает, а почва теряет устойчивость.

Быстрее всего мерзлота тает в Западной Сибири: здесь фиксируют опускания верхней границы мерзлоты от 12 до 170 см за десятилетие. Это связано с тем, что на территории региона, сложенной песками, нет гор и глубоких долин, поэтому грунт прогревается быстрее.

В Надыме (ЯНАО) глубина оттаивания увеличивается на 62 см каждые 10 лет. Только с 2021 по 2023 год она выросла там на 27 см.

Почему тает вечная мерзлота

Арктика нагревается в 4 раза быстрее, чем в среднем по планете. За последние 50 лет температура воздуха в этой зоне выросла почти на 2 °C. Это самый высокий темп изменения климата на Земле.

Рост температуры воздуха запускает ещё ряд изменений:

• удлиняется тёплый сезон;
• увеличивается снежный покров зимой (снег работает как одеяло, не давая почве промёрзнуть);
• летние дожди становятся обильнее и дополнительно прогревают грунт.

Все эти факторы усиливают глубину сезонного протаивания почвы.

Кроме того, на местах возможны и более резкие изменения. Например, при образовании озёр в просевшем грунте вода, как линза, фокусирует солнечное тепло и ускоряет оттаивание окружающей почвы.

Что влияет на глобальное потепление

К чему приводит таяние вечной мерзлоты

Ускоряет глобальное потепление

Криолитозона — крупнейшее хранилище органического углерода на планете: в ней содержится от 1,4 до 1,8 тыс. млрд т углерода (это в 8 раз больше, чем сейчас в атмосфере).

При оттаивании этот углерод разлагается микроорганизмами и выбрасывается в атмосферу в виде углекислого газа и метана — мощных парниковых газов. Каждый год из мерзлоты в атмосферу попадает около 1 млрд т углерода, что усиливает парниковый эффект.

Меняет ландшафт

Из-за таяния многолетней мерзлоты меняется ландшафт территории: расширяется зона лесотундры и сужается арктическое побережье.

Таяние льда вызывает просадки грунта, эрозию и оползни. В результате в провалах земли скапливается вода и образуются озёра (их называют карстовыми) там, где их не было. И, наоборот, исчезают те водоёмы, которые уже были образованы из-за таяния вечной мерзлоты ранее.

Также просаживающийся грунт приводит к образованию кратеров. Например, Батагайский кратер (в Якутске) — самый большой кратер вечной мерзлоты в мире, который продолжает расширяться.

Приводит к разрушению инфраструктуры

Российская Арктика даёт 10% ВВП и 20% экспорта страны. На территории добывают 90% природного газа, 18% нефти, 90% никеля и кобальта, 60% меди, 100% алмазов. Но 70% инфраструктуры в Арктической зоне находится на территориях, где прогнозируется таяние мерзлоты. По мнению экспертов, к 2050 году несущая способность грунтов здесь снизится на 15% и более.

При этом 81% арктической жилой застройки был построен до 1999 года в условиях, которые сильно отличаются от нынешних. Самые современные здания расположены в Ямало-Ненецком автономном округе: 28% из них построены после 2000 года на фундаментах, рассчитанных на условия таяния мерзлоты.

Уже сегодня более 40% зданий в зоне многолетней мерзлоты деформированы. Наибольшие повреждения зафиксированы в Воркуте — 80%, в Магадане — 55%, в Диксоне — 35%, в Тикси — 22%, а в Якутске и Норильске — от 9% до 10%. В сельских районах Якутии о проседании фундаментов домов сообщали 72% жителей.

По прогнозам, к 2050 году под угрозой окажутся 50% промышленных предприятий и до 70% жилых объектов в ЯНАО, ХМАО, Якутии, Чукотке и Красноярском крае. По оценке Минэнерго, к 2050 году ущерб от таяния многолетней мерзлоты для городской инфраструктуры составит 7 трлн руб.

Особую угрозу таяние представляет для магистральных трубопроводов. Пока аварии происходят в основном на локальных участках, но, если оно вызовет волнообразное движение почвы, могут пострадать и магистральные газопроводы с Ямала. Тогда под угрозой окажется энергоснабжение европейской части России.

Кроме того, таяние приводит к сокращению сельскохозяйственных угодий. В условиях вечной мерзлоты земледелие и так ведётся лишь на ограниченных участках — в основном выращивают кормовые культуры (например, овёс, ячмень) и картофель в южных районах Якутии и на севере Западной Сибири. При оттаивании грунт становится нестабильным: тяжёлая техника может завязнуть в насыщенной влагой почве или застрять в месте её просадки.

По прогнозам, к 2050 году население территорий вечной мерзлоты сократится на 61% — с 4,94 млн до 1,7 млн человек.

Кто такие климатические мигранты

Увеличивает риски заболеваний

Таяние может высвобождать древние вирусы и бактерии. Например, в Якутии были обнаружены сохранившие активность вирусы возрастом более 48 тыс. лет. По одной из версий, таяние мерзлоты из-за аномально жаркого лета 2016 года привело к вспышке сибирской язвы на Ямале: тогда погибли 2,5 тыс. оленей, были госпитализированы 97 человек.

Если оттаявшие микроорганизмы попадут в водоёмы, подвергнутся воздействию кислорода и солнечного света, они быстро погибнут. Но, если найдут подходящего живого носителя (человека или животное), это может стать началом новой эпидемии или даже пандемии.

Что с этим делать

Мониторинг

В 2022 году в России была запущена Единая национальная система мониторинга многолетней мерзлоты под операционным управлением Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ). Всего в системе планируется 140 пунктов наблюдения, 78 из них были запущены к январю 2025 года. Все пункты расположены в зоне криолитозоны от Мурманской области до Чукотки.

В каждой скважине глубиной 25 метров установлены автоматические датчики, которые четыре раза в сутки измеряют температуру грунта на разных горизонтах. Данные передаются в режиме реального времени в ААНИИ, а затем поступают в Единый государственный фонд данных об окружающей среде.

Система позволяет не только отслеживать текущее состояние мерзлоты, но и прогнозировать риски для инфраструктуры, а также оценивать объёмы выбросов парниковых газов при оттаивании органического материала. По данным на конец 2025 года, мониторинг уже помог скорректировать проектные решения при строительстве объектов в Надыме, Норильске и на Ямале.

Кроме того, крупные компании развивают собственные системы мониторинга. Такие есть, например, у «Норникеля», «Газпром нефти» и «Северстали».

Инженерные решения

Традиционные методы строительства в регионах вечной мерзлоты больше не работают. Поэтому компании переходят на технологии, способные выдержать нестабильность грунтов.

Один из самых распространённых подходов — строительство на сваях с проветриваемыми подпольями, как это давно практикуется в Норильске. Такая конструкция предотвращает прогрев грунта теплом от здания и сохраняет мерзлоту в стабильном состоянии.

Для активного охлаждения грунта применяются термосваи и термосифоны — устройства, которые отводят тепло из почвы и помогают поддерживать низкую температуру основания.

При бурении скважин используется технология термокейсов — специальных изолирующих конструкций, которые защищают мёрзлый грунт от тепла, выделяемого при эксплуатации скважины.

Чтобы минимизировать воздействие на хрупкую арктическую среду, также применяются блочно-модульные решения: компактное оборудование, требующее меньшей площади застройки и снижающее нагрузку на грунт.

Для укрепления линейной инфраструктуры — дорог, насыпей, взлётно-посадочных полос — используются георешётки и геотекстиль. Эти материалы распределяют нагрузку, снижают эрозию и замедляют развитие термокарстовых процессов.

Несмотря на технические возможности, масштабное внедрение таких решений пока сдерживается высокой стоимостью. Особенно это касается удалённых и менее обеспеченных регионов, где нет ни ресурсов, ни инфраструктуры для поддержания сложных инженерных систем. Без системного финансирования даже самые передовые технологии могут оказаться недоступными для большинства населённых пунктов.

Сохранить стабильность в зоне вечной мерзлоты — задача не только для инженеров и чиновников, но и для каждого из нас. Каждый грамм сокращённого углеродного следа — это шанс замедлить глобальное потепление и таяние ледяного гиганта, пока он не унёс с собой не только дома на сваях, но и надежду на устойчивое будущее. Чтобы вдохновиться на экологичный образ жизни, читайте наши материалы.