Саммари по секции «Криолитозона урбанизированных и осваиваемых территорий», состоявшеейся в рамках Международной конференции по вопросам изменения климата и таяния вечной мерзлоты 23 марта 2023 года г. Якутске.
КЛЮЧЕВЫЕ ВЫВОДЫ
В западном секторе российской Арктики происходит изменение климата
«Говоря об изменении климатических параметров в криолитозоне западного сектора российской Арктики, нужно отметить, что в конце 90-х годов, на рубеже XXI века, произошел заметный перелом в ускорении темпов потепления. Так, в XX веке тренды изменения среднегодовой температуры приземного воздуха изменялись от слабо отрицательных до 0,05 C в год, а в среднем составляли 0,034 C в год. Тогда как уже в XXI веке скорости заметно увеличились, они изменяются уже от 0,1–0,15 C в год, среднее значение составляет 0,125 C в год. То есть средний тренд повышения температуры воздуха увеличился почти в четыре раза. При этом продолжительность теплового периода по нашим пунктам наблюдения с 2000 г. увеличилась на 2 недели», — Галина Малкова, к.г.-м.н., Институт криосферы Земли ТюмНЦ СО РАН.
«Резкие изменения водного цикла в результате потепления климата. В Западной и Восточной Сибири существуют очень серьезные изменения, что касается осадков, особенно летом. После 2005 года происходит значительное изменение в ледовом покрытии в регионе Карского моря, в результате большое количество водяного пара поступает из Арктического региона. <...> Мы видим отступление арктического льда в Северном Ледовитом океане, воды при этом поступают в сентябре в Западную Сибирь, с октября по декабрь — в Восточную Сибирь», — Хияма Тецуя, доктор наук Университета Нагоя, Япония.
Изменение климата и деградация оледенения как фактор формирования моренных комплексов
«В процессе деградации оледенения ледники не исчезают. Они трансформируются в своеобразные геологические тела — моренно-ледниковые комплексы. Моренно-ледниковый комплекс — это единое в генетическом отношении геологическое тело, в состав которого входят как отчленившиеся от ледника останцы льда (так называемый погребенный лед), так и различные формы моренной аккумуляции», — Сергей Ерохин, к.г.-м.н., Институт водных проблем и гидроэнергетики Национальной академии наук Кыргызской Республики.
«Уменьшение коэффициента чувствительности криолитозоны свидетельствует о возможности сохранения ее устойчивости при потеплении климата, что можно объяснить следующими причинами: повышение температуры мерзлоты замедлилось, т. к. при температуре выше −1...−20 °С в толще пород начинаются фазовые переходы в грунтах. Протаивание мерзлоты увеличилось и достигло глубины, где в большинстве разрезов залегает более льдистый промежуточный слой. Оттаивание промежуточного слоя требует больших затрат тепла из-за высокой льдистости и препятствует повышению температуры нижележащих мерзлых толщ; при потеплении климата произошли видимые изменения растительности, а соответственно, усиление их теплоизолирующего эффекта. На западном Ямале высота мохового покрова возросла с 2 см (2001 г.) до 4,1 см (2021 г.). На тундровых водоразделах Уренгойского газоконденсатного месторождения наблюдается появление подроста деревьев, а на Европейском Севере — изменение видового состава и разрастание кустарников», — Галина Малкова, к.г.-м.н., Институт криосферы Земли ТюмНЦ СО РАН.
ПРОБЛЕМЫ
Водный сток рек имеет зависящую от изменения климата тенденцию к росту
«Имеется гидроклиматическая соответствующая связь: тает лед, поступает вода, происходит больше испарений, выпадает больше осадков. Влияние соответствующих климатических явлений на водный сток рек, которые берут свое начало в Заполярье. Цифры показывают, что существует тренд на увеличение водного стока в результате поступления воды из Арктики. Эти цифры значительно растут, особенно в период после 1980-х годов», — Хияма Тецуя, доктор наук Университета Нагоя, Япония.
«До какой степени таяние льда влияет на сток арктических рек? Источник максимального вклада — это талая вода. Мы использовали радиоактивные изотопы для прослеживания поступления воды, наблюдения велись на гидрологической станции „Табага“ с апреля 2020 по март 2021 г. <...> Мы модифицировали модель прослеживания паров воды, наблюдается постепенное увеличение водяных паров арктического происхождения. Что касается водного цикла на суше, то мы разработали специальную гидрометеорологическую модель на основе радиоактивных изотопов. Вода, поступающая в результате таяния снега, является основным источником поступления воды в р. Лена. Брали пробы воды и проводили изотопный анализ, в результате чего обнаружился значительный вклад подземных вод в сток р. Лены», — Хияма Тецуя, доктор наук Университета Нагоя, Япония.
«Гидроклиматологические изменения на протяжении последних десятилетий отмечались развитием термокарстов в Центральной Якутии. Формируются термокарстовые озера в течение трех этапов: расширение озер, объединение соседних озер и осушение озер в результате стечения канализации в воды. Мы должны продолжить этот анализ, для того чтобы на основе применения моделей, и я буду признателен, если вы выразите свою готовность к сотрудничеству с нашим институтом», — Иидзима Йошихиро, доктор наук, Высшая школа биоресурсов Университета Миэ, Япония.
Температурный режим мерзлоты определяется повышением температуры воздуха
«На рубеже XX–XXI веков перелома в изменении годовой суммы осадков мы не наблюдаем. В изменении максимальной мощности снега существенного изменения не наблюдается, несмотря на колебания мощности снега по отдельным пунктам наблюдения 40–60 см. Таким образом, изменения температурного режима мерзлых толщ в последние десятилетия в наибольшей степени определяются происходящим увеличением среднегодовой температуры воздуха», — Галина Малкова, к.г.-м.н., Институт криосферы Земли ТюмНЦ СО РАН.
Деградация ледников как естественный процесс формирования моренных образований
«В процессе деградации ледников роль факторов ледникового литогенеза — аккумуляционного (А) и эрозионного (Э) — изменяется: эрозионная энергия потоков талых ледниковых вод уменьшается, а активность аккумуляционного фактора увеличивается. Это обуславливает формирование мощных конечно-моренных образований, через которые проходит сток талых ледниковых вод. При этом объем стока изменяется. Часть стока талых ледниковых вод идет на пополнение объема погребенных льдов. Увеличение массы последних обуславливает вязкотекучее состояние конечно-моренных языков и их трансформацию в каменные глетчеры», — Сергей Ерохин, к.г.-м.н., Институт водных проблем и гидроэнергетики Национальной академии наук Кыргызской Республики.
РЕШЕНИЯ
Ледниковые комплексы — один из источников преодоления дефицита воды
«По мере развития моренно-ледникового комплекса и преобразования его в каменный глетчер его роль в формировании речного стока значительно возрастает вследствие таяния погребенных льдов. Доля талых вод погребенных льдов в формировании стока рек может достигать 49%. Объемы погребенного льда в долинах Кыргызского хребта сопоставимы с объемами годового стока рек в этих долинах. Запасы погребенных льдов обеспечивают прирост стока талых вод и тем самым понижают фактор риска дефицита воды, обусловленный деградацией ледников», — Сергей Ерохин, к.г.-м.н., Институт водных проблем и гидроэнергетики Национальной академии наук Кыргызской Республики.
Новые технологии и разработки для развития использования криогенных ресурсов
«Различные аспекты этой проблемы изучают во многих научно-исследовательских институтах, в том числе в Институте мерзлотоведения. Дано определение понятия „криогенные ресурсы“, предложена схема классификации основных типов криогенных строительных материалов, разработаны и усовершенствованы новые способы и устройства для использования тепловых ресурсов воздуха и воды», — Георгий Кузьмин, Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН.
«Испытания опытного помещения с устройством для обогрева теплотой фазового перехода воды в климатических условиях г. Якутска показали практическую применимость технологии, экономический эффект, надежность и безопасность. Испытания в течение трех лет опытного помещения с обогревом в зимнее время теплотой фазового перехода воды также показали обоснованность технологии и методики расчета водяных аккумуляторов тепла», — Василий Куваев, Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН.
Криогенные ресурсы: новая перспектива освоения Севера
«Использование природных тепловых ресурсов особенно актуально в период интенсивного освоения северных территорий и потепления климата. Использование криогенных ресурсов в настоящее время находится на весьма низком уровне несмотря на то, что эти ресурсы на Севере буквально окружают нас», — Георгий Кузьмин, Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН.
