Взаимодействие науки и бизнеса по сохранению вечной мерзлоты и адаптации к изменениям климата

Саммари по пленарному заседанию «Взаимодействие науки и бизнеса по сохранению вечной мерзлоты и адаптации к изменениям климата», состоявшемуся в рамках Международной конференции по вопросам изменения климата и таяния вечной мерзлоты 23 марта 2023 года в г. Якутске.

КЛЮЧЕВЫЕ ВЫВОДЫ

Адаптация к изменению климата: глобальный вызов человечеству

«Безусловно, вопросы деградации вечной мерзлоты, они нас всех очень серьезно волнуют. И когда мы обсуждаем такие проблемы на таких форумах, это, конечно, двигает вперед наше понимание общей ситуации. <...> Мы, на самом деле, демонстрируем то, что в этом вопросе всем — ученым мира, всему научному сообществу и всем странам — надо объединяться, а никак не разъединяться, потому что, эта проблема затрагивает всех без исключения», — отметил Айсен Николаев, глава Республики Саха (Якутия).

«Для Якутии, практически вся территория которой расположена в зоне вечной мерзлоты, вопросы глобального изменения климата, вопросы таяния вечной мерзлоты, они абсолютно актуальны», — Айсен Николаев, глава Республики Саха (Якутия).

laquo;Можно сказать, что Аляска — это Якутия в миниатюре, все там есть: есть и холодная мерзлота на севере, есть и теплая мерзлота в районе Фэрбенкса, где я живу. Проблемы абсолютно те же самые. Единственное, конечно, на Аляске гораздо меньше инфраструктуры, если сравнить, чем в Якутии в целом. Все процессы те же самые, и для людей, которые живут на мерзлоте, конечно, все эти процессы очень волнительны. Люди боятся за сохранность своих домов, за безопасность движения по дорогам даже в зимнее время. Абсолютно все те же самые проблемы», — Владимир Романовский, руководитель лаборатории вечной мерзлоты Геофизического института Университета Аляски (Фэрбенкс, США).

«Мы бы не собрались сегодня, если бы наука, фундаментальная наука, модели говорили бы нам, что пик потепления уже достигнут в начале XXI века и в ближайшие десятилетия мы ожидаем похолодание. Действительно, модели показывают нам, что в ближайшие десятилетия и в течение ближайших 50 лет, даже если мы будем принимать усилия по снижению выбросов парниковых газов в атмосферу, температура продолжит расти. На территории России в ближайшие 20 лет оценки говорят, что на 0,6 градуса в среднем вырастет температура, на 1,5 градуса вырастут осадки. Примерно столько же, как климат изменился за предыдущие 20 лет, что говорит, что на таких масштабах мы можем смело экстраполировать наблюдавшиеся изменения», — Владимир Семенов, академик РАН, заместитель директора по науке Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, заведующий лабораторией климатологии Института географии РАН, доктор физико-математических наук.

Международное сотрудничество поможет совместно решать глобальные проблемы

«Мы считаем, что для устойчивости природных систем в условиях изменения климата требуются совместные усилия международного сообщества. Это касается каждого из нас. <...> В России за последние 15 лет очень сильно развито сельское хозяйство, и зерно экспортируется. А у нас в Китае половину зерна приходится импортировать», — Цзяо Цзянь, заместитель генерального директора по внешнеэкономическому сотрудничеству компании XY Investment Group.

«Мы не сомневаемся в том, что сейчас под председательством России тренд на устойчивое развитие будет очень активно развиваться. <...> Мы в Монголии — кочевники, мы стараемся защищать нашу природу, мы стараемся поддерживать экологичность и предотвращать весь ущерб, который может быть нанесен. Мы как страна достаточно серьезно страдаем от этих вызовов, и у нас есть проблемы с лесными, водными ресурсами», — Мунхмарал Туменнасан, советник президента Монголии.

«G7 — это далеко не весь мир. Никогда, никто и нигде санкциями успеха не добивался. Тем более против России», — заявил Айсен Николаев, глава Республики Саха (Якутия).

«Наш президент запустил специальное движение, которое будет направлено на развитие и расширение различных программ. Монголия хочет вносить еще более активный вклад в борьбу с изменением климата, мы делаем это на международном уровне. Это коллективный общий контекст. <...> Монголия хочет принимать участие в сотрудничестве и в улучшении условий жизни народов, которые живут в этих арктических условиях. Плодотворная почва, которая была заложена на данной конференции, даст импульс устойчивому развитию и международному сотрудничеству», — Мунхмарал Туменнасан, советник президента Монголии.

Изменение климата и сохранение мерзлоты — комплексная и наукоемкая проблема

«Процессы, которые в мерзлоте происходят, очень сложные физически. Я как геофизик изучаю мерзлоту, потому что там столько много всяких неожиданностей. И для того чтобы понять, что происходит, нужно действительно очень хорошо привлекать серьезные физические и математические знания, ну и модели», — Владимир Романовский, руководитель лаборатории вечной мерзлоты Геофизического института Университета Аляски (Фэрбенкс, США).

«Это явление очень сложное — процессы деградации мерзлоты. <...> На самом деле что происходит: изменение концентрации парниковых газов приводит к увеличению теплового потока на поверхность. Увеличение теплового потока, естественно, вызывает повышение температуры. Самая простая задача приводит к такому решению, что температура растет пропорционально корню квадратному из времени. И это такой разрушающий фактор», — Александр Глико, академик РАН, доктор физико-математических наук.

«То, что мерзлота себя сохраняет, это тоже очень интересный момент. При этих малых тепловых потоках это тепло не идет на оттаивание мерзлоты сверху, а оно идет внутрь, в саму мерзлоту. И если это тонкодисперсные породы, то там лед начинает оттаивать при отрицательных температурах. Частичное оттаивание этого льда забирает все это лишнее тепло, а чистый лед остается нетронутый, потому что у него температура плавления 0 градусов», — Владимир Романовский, руководитель лаборатории вечной мерзлоты Геофизического института Университета Аляски (Фэрбенкс, США).

«Изменяется климат, изменяется мерзлота — это испокон веков было и всегда будет. Не надо из этого создавать огромных проблем. Нужно научиться жить в этих условиях. Другая серьезная проблема — это как будет изменяться климат. <...> Климат является одной из причин формирования, состояния и динамики мерзлоты. Не одна причина, а одна из причин. Есть еще условия теплообмена, есть еще грунты. <...> Реакция на изменение климата — она различна. Есть где идут тренды изменений, тренды деградации, они есть очень высокие», — Михаил Железняк, директор Института мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН.

ПРОБЛЕМЫ

Изменение климата и таяние вечной мерзлоты — серьезный вызов для экономики

«Мы стараемся рассматривать этот вопрос не с точки зрения только научной — для нас это абсолютно практический вопрос. Лет 10–15 назад крупные стройки, которые шли у нас в Якутии, где-то каждая третья стройка шла с определенными проблемами: проблемами с грунтами. <...> Сейчас практически 70–80% строек, которые идут у нас в республике, они тем или иным образом попадают на эти проблемы с оттаиванием вечномерзлых грунтов. Это серьезнейшая проблема, она приводит к затягиванию строек, иногда — к невозможности строительства на той площадке», — Айсен Николаев, глава Республики Саха (Якутия).

«То, что мы стройки удлиняем, вместо двух лет строим объект четыре года, именно из-за того, что у нас растепление грунтов произошло. Мы должны все это укрепить. За это время происходит удорожание. Конечно, мы это чувствуем, прямо и сегодня», — Айсен Николаев, глава Республики Саха (Якутия).

Проблема нехватки кадров является приоритетным вопросом

«Мы, конечно же, должны как государство реально понимать объем проблемы, объем угроз, который она представляет, и соответственно реагировать на эту угрозу. Не ждать, пока у нас начнут массово, как в некоторых городах, до 90% домов разрушаться, а принимать меры для того, чтобы это не произошло. Для этого, конечно, нужны кадры. Нужны компетенции. Их, безусловно, нужно готовить. <...> Во многих регионах страны те же строительные компании, те же добывающие компании в своем штате должны иметь людей, которые понимают, что такое вечная мерзлота и как с ней работать», — Айсен Николаев, глава Республики Саха (Якутия).

«В связи с новыми задачами, на Аляске недостаточно специалистов. Нужно все усилия прилагать, чтобы увеличить количество хороших, качественных специалистов в этой области. То, что делает институт и университет здесь, — это, конечно, большое дело, и в таких масштабах на Аляске и во всех Соединенных Штатах не готовят специалистов по мерзлоте. <...> В США нет института мерзлотоведения как такового, есть лаборатория мерзлотоведения, которую я возглавляю в Университете Штата Аляска», — Владимир Романовский, руководитель лаборатории вечной мерзлоты Геофизического института Университета Аляски (Фэрбенкс, США).

РЕШЕНИЯ

Законодательная база — важный фактор решения проблем, связанных с изменением климата

«Безусловно, многие субъекты этим интересуются, а также федеральные ведомства. Мы, на самом деле, здесь пионеры: работающий закон есть только у нас. <...> Мы считаем, что реальная компетенция нашего института мерзлотоведения — это реальная компетенция мирового уровня, которая позволяет не только Якутии, но и всей России чувствовать себя лидерами в изучении вопросов вечной мерзлоты. <...> Когда закон принимался, мы исходили из тех посылов, о которых у нас сейчас идет дискуссия. Мы исходили из практических соображений: из того, что деградация вечной мерзлоты представляет угрозу жизни и здоровью людей», — Айсен Николаев, глава Республики Саха (Якутия).

Комплексные решения и новые технологии обеспечат успешное решение поставленных задач

«Проблема разрушения зданий, проблема разрушения дорог, магистральных систем и коммуникаций. Безусловно, я считаю, как раз система охраны вечной мерзлоты в нашей стране должна иметь не только научную, но и очень серьезную практическую наполненность. Мы должны постоянно проводить мониторинг именно для того, чтобы не только какие-то научные выводы делать о том, что CO2, метана стало больше выбрасываться из-за таяния вечной мерзлоты. Мы должны в первую очередь обеспечить безопасность инфраструктуры», — Айсен Николаев, глава Республики Саха (Якутия).

«Отсюда вытекает важность проведения геофизических исследований, определения структуры этих толщ для того, чтобы потом уже определить способы борьбы», — Александр Глико, академик РАН, доктор физико-математических наук.

«Изменение климата — это фактор, который мы не можем не учитывать, но не можем на него влиять. Сейчас строительные нормы — мы являемся разработчиками основного документа СП-25 — требуют учитывать изменение климата. Требуют проводить теплотехнические расчеты с учетом этого тренда потепления, чтобы в будущем мы не имели деформаций для надежной эксплуатации сооружений», — Андрей Алексеев, руководитель Центра геокриологических и геотехнических исследований НИИОСП им. Н.М. Герсеванова.

«Много говорили про технический мониторинг — это тоже одно из самых главных направлений по обеспечению устойчивости сооружений. Его нужно выполнять в обязательном порядке. За ним должен в обязательном порядке осуществляться контроль. <...> Сейчас по нормам — СП-25 — это в обязательном порядке должно выполняться. Как это выглядит — это разные направления мониторинга», — Андрей Алексеев, руководитель Центра геокриологических и геотехнических исследований НИИОСП им. Н.М. Герсеванова.

«Мы в тесном сотрудничестве с республикой пошли по идеологии энергоснабжения изолированных поселков. Вы помните, была тема необходимости модернизации локальной энергетики. <...> Реализовали идею энергосервисных контрактов. Это история, когда мы приглашаем инвесторов. Инвестор приходит в поселок, мы формируем технические требования. На основании этих требований инвестор реализовывает технические решения и дальше за счет экономии получает назад свои деньги в виде экономии — возвращает свои инвестиции», — Роман Бердников, первый заместитель генерального директора ПАО «РусГидро».

«Предложили реализовывать совместно с новыми дизельными установками объекты возобновляемой энергетики, прежде всего это солнечная генерация, использование накопителей и автоматизированная система управления. Это гибридный энергокомплекс, который без человеческого управления работает и переключается в зависимости от ресурсов и погоды. Мы осознанно шли на эти решения и внедрение возобновляемой энергетики», — Роман Бердников, первый заместитель генерального директора ПАО «РусГидро».

Современные решения в строительной отрасли России помогают решать актуальные проблемы

«Стоит отметить, что ничего не стоит на месте. Строительная отрасль развивается, фундаментостроение развивается. И нужно применять новые современные методы строительства в том числе в сложных геокриологических условиях. Применять то, что наработано на талых грунтах. <...> Мы год назад получили премию Правительства РФ за разработку новых типов фундаментов на вечномерзлых грунтах. К ним можно отнести винтовые сваи, которые ранее не применялись, поскольку не было механизмов, которые могли погрузить эти сваи в мерзлые грунты. Сейчас такие механизмы появляются, и мы можем, придя в какой-то отдаленный район, без мокрых процессов (без цемента, без бетона) погрузить сваю. Применение композитных свай, легкий материал и очень облегчается логистика для труднодоступных районов. Применение струйной цементации для таких районов, где высокотемпературные мерзлые грунты. <...> Применение различных теплоизоляционных материалов. Например, пенополистиролы, которые используются в дорожном строительстве. <...> Нужно применять материалы, которые позволяют экономично обеспечивать устойчивость сооружений. Это самое главное», — Андрей Алексеев, руководитель Центра геокриологических и геотехнических исследований НИИОСП им. Н.М. Герсеванова.

«Как нам создать систему мониторинга, особенно по жилым домам? Готовы ли жители спокойно спать в своем доме? Значит, на начале всего строительства это должно быть заложено финансами. Да, это трудно сделать там, где уже построено, но там, где мы строим, к этому надо привыкнуть. Тот законопроект, который первым в Якутии создавали, я, пользуясь случаем, хочу сказать. <...> Такой закон есть, и это прецедент», — Михаил Железняк, директор Института мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН.

Кадровое обеспечение — основа преодоления вызовов в сфере борьбы с изменением климата

«Мы возлагаем очень большие надежды на наш научно-образовательный центр „Север — территория устойчивого развития“, который мы создали с нашими коллегами из других дальневосточных субъектов с привлечением наших академических институтов, университета нашего федерального, нашей академии наук. И сегодня мы должны не просто какие-то программы писать, мы должны переходить в область практических решений. Сегодня нужна практика, как сохранять вечную мерзлоту, как не допустить ее дальнейшей деградации, как нам строить в условиях вечной мерзлоты и в условиях меняющегося климата», — Айсен Николаев, глава Республики Саха (Якутия).

«Тут такой вопрос, что не количеством все определяется, а тем, что есть люди — очень высокого класса специалисты. И конечно, они обеспечивают качественную экспертизу, предварительную проработку инфраструктурных проектов. Институт мерзлотоведения здесь очень сильный. В Тюмени у нас есть Институт геокриологии», — Александр Глико, академик РАН, доктор физико-математических наук.

«Человек, который будет заниматься этой профессией, живущий на Севере, он должен обладать определенным потенциалом. А что он получит? Он получит совершенно иное представление и понимание, как развивается природная среда, как стоят инженерные сооружения в северных условиях. <...> Романтика северных территорий — она неописуема», — Михаил Железняк, директор Института мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН.

Необходимо изучать и использовать естественную способность мерзлоты к самосохранению

«Действительно, мерзлота реагирует на этот тепловой поток, который идет, зависит, в принципе, также и от положения. В холодной мерзлоте, в той же Якутии, где-нибудь на севере, мерзлота может быть еще −10 градусов и, в принципе, она стабильна по температуре. Но, к сожалению, увеличение температуры воздуха летом повышает глубину оттаивания. Если эта глубина оттаивания достигнет ледяных тел, которые там очень часто находятся, то начинается оттаивания этого льда, и поверхность вместе с оттаивающей жилой ледяной — она опускается. А так как этот лед распределен неравномерно, где-то его очень много, где-то его совсем мало, то получается, что поверхность становится дифференцированной. <...> Решать эту проблему для холодной мерзлоты немного проще. Гораздо сложнее все в теплой мерзлоте, когда не только увеличение глубины оттаивания, но уже многолетнее оттаивание вечной мерзлоты может привести к оттаиванию более глубинного льда. И вот здесь решить проблему без каких-то охлаждающих устройств или каких-то способов, чтобы действительно понизить температуру грунта, — уже невозможно сделать», — Владимир Романовский, руководитель лаборатории вечной мерзлоты Геофизического института Университета Аляски (Фэрбенкс, США).

«То, что температура зимой очень низкая, а летом она высокая, способствует тому, что есть возможность эту мерзлоту как бы законсервировать, если мы знаем свойства грунтов и знаем глубину до кровли высокольдистого слоя. А вот как использовать эти два фактора, с одной стороны, неустойчивость мерзлоты, а с другой стороны, определенную возможность ее сохранения именно в плане консервации по температуре?» — Александр Глико, академик РАН, доктор физико-математических наук.