* Новые принципы строительства в северных регионах уже разрабатываются, но на их введение в действие понадобятся годы *

В России около 60–65% территории покрыто вечной мерзлотой. Но это не навсегда: на поверку она оказалась не такой уж вечной и сейчас активно тает. Прогнозы звучат разные: например, что температура многолетней мерзлоты к 2050 году повысится на один градус. Даже отмечая, что это очень упрощенная оценка, эксперты указывают на серьезность проблемы. Пристальное внимание на ситуацию обращают и власти. Правда, сложности сохраняются: система мониторинга пока не заработала на полную мощность, да и относительно пути, по которому нужно идти стране в отношениях с мерзлотой, всё еще есть споры. Подробнее — в материале «Известий».

Между зданиями тает лед

В конце прошлой недели директор научно-исследовательского центра Заполярного государственного университета им. Н.М. Федоровского Павел Котов заявил, что к 2050 году температура вечной мерзлоты в Красноярском крае в районе Норильска и Дудинки может вырасти на один градус. При этом на части территории «начинается многолетнее оттаивание». Он назвал это пессимистичным сценарием, предупредив, что такие изменения грозят «просадками рельефа и деформацией инфраструктуры, развитием опасных криогенных процессов, изменением природных экосистем».

Опрошенные «Известиями» специалисты такую оценку считают упрощенной. Ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории геоэкологии Севера географического факультета МГУ Алексей Маслаков отмечает, что есть около 10 разных сценариев — от самого благоприятного до негативного.

— Мы должны говорить о разбросе значений: мерзлота реагирует на потепление климата неоднородно: где-то она теплеет быстрее, где-то медленнее, — указывает собеседник «Известий».

Один из самых быстрых темпов потепления — 0,7 градуса за 10 лет. Он зафиксирован в районе архипелага Северная Земля на Таймыре. В то же время вблизи южной границы вечной мерзлоты — у Салехарда, Нерюнгри, Магадана — показатель составляет всего 0,2–0,3 градуса за тот же период. Но там есть другой опасный эффект — чрезмерно глубокое протаивание пород, когда энергия потепления климата уходит не на рост температуры отрицательных грунтов, а на их оттаивание, обращает внимание эксперт.

— И вот это, конечно, ведет к большим проблемам. В частности, на линейной инфраструктуре (дорогах, линиях электропередачи, нефтепроводах, газопроводах), которая подвергается чрезмерному протаиванию, просадкам поверхности, образованию оврагов, что увеличивает стоимость эксплуатации инженерной инфраструктуры, — разъясняет Алексей Маслаков.

В прошлом году ученые подсчитали, что 18% всех зданий, построенных Россией в зоне мерзлоты, к середине XXI века нужно будет ремонтировать или даже полностью перестраивать. В абсолютном значении это около 26 млн кв. м жилья, уточняет специалист.

Неравномерность изменения криолитозоны видна на примере Салехарда: там мерзлоты вокруг города уже практически не осталось. В самом городе она еще сохраняется, потому что в нем убирают снег, и почва зимой охлаждается сильнее, рассказывает климатолог, руководитель отдела исследований изменения климата в Государственном гидрологическом институте Олег Анисимов. Это указывает на то, как много факторов может влиять на состояние вечной мерзлоты.

В свою очередь, председатель Общественного совета при Росгидромете Вадим Петров приводит данные Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ), который уже фиксирует деградирующую мерзлоту в южных районах ЯНАО и прогнозирует начало деградации мерзлых толщ в западном секторе высокоширотной Арктики в ближайшие 20–30 лет.

— Ключевой вопрос сегодня не в том, оптимистичен или пессимистичен конкретный градус, а насколько быстро удастся, скажем так, «насытить» страну наблюдениями и перевести прогнозы из экспертно-сценарного режима в режим верифицируемых расчетов с понятной неопределенностью, — уточняет собеседник «Известий».

Готовность к проблемам в зоне многолетней мерзлоты при этом складывается из трех важнейших контуров: предотвращение, раннее выявление и управление последствиями, подчеркивает он.

Как Россия мониторит вечную мерзлоту

В России «в первом приближении» система мониторинга вечной мерзлоты уже появилась, напоминает Олег Анисимов. Ее создание анонсировали в 2020 году. По планам, к концу 2025 года должно было появиться 140 станций наблюдения. Однако пока заработало только 78 из них, уточняют в ААНИИ, являющемся основным исполнителем создания системы. В институте уточняют, что полноценная система из 140 пунктов пока находится на этапе формирования.

Эта пространственно-распределенная сеть, по словам заместителя директора института Юрия Угрюмова, действует на единых методических принципах, что позволяет обеспечить получение сравнимых данных. До сих пор подобной государственной системы мониторинга не было ни в одной стране мира, подчеркивает он.

— Каждый пункт мониторинга включает термометрическую скважину глубиной 25 м, обеспеченную термометрической косой — специальным прибором, позволяющим измерять температуру на 32 заданных горизонтах — от поверхности до глубины 25 м, — рассказывает эксперт.

Пункты наблюдения за мерзлотой запущены в 12 субъектах РФ: в Архангельской области, Красноярском крае, Республике Алтай, Республике Саха (Якутия), Ямало-Ненецком автономном округе, на Дальнем Востоке и в Бурятии, в НАО, на Чукотке, в Мурманской области, Красноярском крае, Магаданской области и Забайкальском крае.

Вадим Петров утверждает, что это уже работающая сеть: она дает оперативный сигнал о текущем температурном режиме грунтов и о переходе через критические пороги.

— Для оценки будущих последствий изменения климата система является необходимым фундаментом: она позволит калибровать модели мерзлоты, уточнять карты опасных криогенных процессов и повышать обоснованность решений по строительству и эксплуатации, — полагает собеседник «Известий».

При этом геотехнический мониторинг на объектах инфраструктуры, без которого риски для конкретных зданий и сооружений не рассчитываются, система не заменит, убежден он.

В ряде регионов между тем появились собственные системы мониторинга со своей методикой и другими задачами. Алексей Маслаков сообщает, что в Ямало-Ненецком автономном округе запустили региональную сеть мониторинга температуры вечной мерзлоты — с помощью собственных скважин специалисты в режиме реального времени отслеживают изменения температуры. Своя система мониторинга появилась и на Чукотке, в пределах городского округа Анадырь.

— Региональные системы мониторинга направлены, как правило, на конкретные задачи. В частности, на поддержание устойчивости зданий, дорог, объектов инфраструктуры, — разъясняет эксперт.

По его словам, цель таких систем — своевременно заметить быстрое оттаивание вечной мерзлоты и принять соответствующие меры, не допустив аварии.

— Но и данные государственного мониторинга, который отслеживает состояние фоновой среды, тоже решают утилитарный вопрос: эти наблюдения лягут в основу обоснования строительных норм следующих поколений, — полагает Алексей Маслаков.

Как ведется подготовка к таянию мерзлоты

Эксперты поясняют, что в России здания на вечной мерзлоте строятся по двум основным принципам. Первый из них — сохранение мерзлого состояния грунта. В этом случае постройки устанавливаются на сваях, а тепло от здания не должно прогревать почву. Второй допускает постепенное оттаивание, но конструкция фундамента должна это выдерживать.

Однако действующие строительные нормы разрабатывались в условиях относительно стабильного климата и фактически не учитывали его изменения, напоминает Олег Анисимов. Он уточняет, что сейчас проектировщики используют климатические данные примерно за 30 лет, оценивая их по пяти параметрам: средняя температура летнего и зимнего периодов, количество осадков за оба периода и экстремальная температура. К этим расчетам добавляют запас прочности. Эти нормы сейчас нужно менять, и работа в этом направлении уже ведется.

— В октябре мы обсуждали это в Салехарде в присутствии строителей-практиков из разных северных регионов страны. Одно из наших предложений — к расчетам по пяти климатическим параметрам добавлять дельту предполагаемых климатических изменений на срок службы объекта — скажем, на 50 лет, — объясняет ученый.

В этом случае то, что рассчитают проектировщики, будет примерно описывать ситуацию на момент окончания эксплуатации здания, указывает он.

По словам Анисимова, был также предложен алгоритм расчета этой дельты. Сейчас выполнена научная работа по изменению строительных правил, которая находится на рассмотрении ФАУ ФЦС — Федерального центра нормирования и стандартизации, подведомственного Минстрою РФ.

— Но пройдет еще не один год, прежде чем строительные правила вступят в силу. Если через пару лет предложение будет записано в качестве алгоритма для проектировщика, это будет большая победа, — убежден эксперт.

Учитывать климатические изменения при выборе способа строительства здания очень важно, подчеркивает Алексей Маслаков. Потепление мерзлоты даже на полградуса существенно снижает устойчивость свайных фундаментов сооружений в этой зоне. Это явление уже принимается в расчет: мерзлотные характеристики закладываются при строительстве, чтобы здание не разрушилось в условиях изменения климата.

— А в регионах, где южная граница распространения вечной мерзлоты очень близка, в том же Салехарде, уже сейчас задумываются: не начать ли возведение зданий не по принципу сохранения мерзлоты — на сваях, — а по принципу строительства на талых грунтах. Фактически — обычным способом, — дополняет ученый.

Что нужно делать государству

Эксперты подчеркивают, что сейчас необходимо продолжать формировать систему мониторинга вечной мерзлоты, усилить контроль за состоянием уже построенных сооружений, а также обновлять строительные нормы и обучать проектировщиков.

— На это у нас, я думаю, есть около 10 лет с учетом скорости изменения климата, — считает Олег Анисимов.

Кроме того, в научной среде обсуждают необходимость создания федерального закона «О вечной мерзлоте». Такие инициативы уже появляются на региональном уровне — в частности, в Республике Саха (Якутия), рассказал «Известиям» исполняющий обязанности заведующего отделом «Мониторинга и информационно-геосистемного моделирования криолитозоны» Института криосферы Земли Тюменского научного центра СО РАН Марат Садуртдинов.

— В федеральном законе должен быть прописан принцип ответственности региональных властей и хозяйствующих субъектов. Должна быть также создана система работы по вечной мерзлоте: региональные центры собирают информацию по отдельным полигонам и передают их в федеральный, где данные накапливаются и обрабатываются, — предлагает он.

Вадим Петров отмечает, что сторонники создания федерального закона говорят о проблеме разобщенности данных, которые собирают компании и ведомства на своих объектах. В частности, различаются методики, почти нет обмена информацией. Однако государство пока идет по другому пути, встраивая мерзлоту в уже существующие контуры экологического и гидрометеорологического регулирования.

Единый подход, который совместит в себе геотехнический и фоновый мониторинг, очень важен, подчеркивает заведующий лабораторией инженерной геокриологии Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН Артем Набережный. А сейчас он разделен между хозяйствующими субъектами, Росгидрометом и научными организациями.

— Есть и юридические проблемы, так как геотехнический мониторинг курируется Минстроем, а фоновый — Минприроды. Именно поэтому и было инициировано принятие федерального закона «О рациональном пользовании и сохранении вечной мерзлоты», однако пока наши предложения не приняты, — рассказывает эксперт.

Сергей Гурьянов

https://iz.ru/2048854/sergei-gurianov/snizit-gradus-kak-v-rossii-gotoviatsia-k-taianiiu-vechnoi-merzloty