Земля тает Деградацию вечной мерзлоты не остановить. Что предлагают ученые и практики?
И она тает. Пока не стремительно. Но тем стремительнее должна быть реакция на этот вызов природы. Потому что в каждой такой аварии, как в Норильске, виновата не вечная мерзлота (то, что она тает, давно ни для кого не секрет), а те, кто вовремя не проследил, не починил, не вложил деньги в исследование "грунта", в технологии, которые могут противостоять уже не вечной мерзлоте.
А про дома забыли?
"Вы только вдумайтесь в масштаб проблемы! - призывает профессор Российского госуниверситета нефти и газа им. И.М. Губкина Константин Ильковский. - Вечная мерзлота занимает до 65 процентов площади нашей страны, и на ней расположено огромное количество зданий. Однако деградации вечной мерзлоты почему-то уделяют крайне мало внимания".
Ученого волнует, что развернувшаяся дискуссия по норильской катастрофе идет исключительно вокруг промышленных объектов, но не затрагивает жилые дома, детские сады и школы, которых на вечной мерзлоте огромное количество. И они тоже могут оказаться в опасности. Так как обстоят дела с домами, где живут миллионы людей? Со школами? Больницами? Не экономят ли на их эксплуатации? Вечная мерзлота этого не простит. Она уже не прощает.
Тем временем в России есть технологии, которые способны защитить строения от капризов вечной мерзлоты, рассказал "Российской газете" Григорий Долгих, гендиректор предприятия, которое занимается проектированием, производством и монтажом систем температурной стабилизации вечномерзлого грунта. В конце прошлого года этой компании поступил заказ на укрепление двух десятиэтажных жилых домов в одном из районов Норильска. Из-за таяния вечной мерзлоты им грозило обрушение. Технология сохранения строений общеизвестная, говорит Григорий Долгих - использование естественного холода. Специальные устройства, "холодильники", аккумулируют его, потом передают "заморозку" на глубинные грунты. Эта схема не раз была отработана на объектах по добыче нефти и газа.
Опередить природу
Надо работать на опережение, призывает Константин Ильковский. Потому что, увы, примеры негативного воздействия таяния вечной мерзлоты уже давно не единичны.
Разрушения жилых домов отмечены в Якутске, Воркуте, других регионах Крайнего Севера. То и дело случаются аварии на зимниках Ямала. Под дорожным полотном твердый грунт из-за подтаивания превращается в болото. Так было на трассе "Амур". Повреждения линий нефте- и газопроводов зафиксированы в Югре. На Ямале образовалось уже несколько воронок из-за выбросов глубинного газа. Ледовый слой , как панцирь, сдерживал газ. Но он становится рыхлым, и газ вырывается наружу. В 2014 году после взрыва образовалась воронка глубиной с многоэтажный дом и шириной 25 метров.
И, судя по всему, все эти "извержения" будут продолжаться. За последние 30 лет средняя температура на планете поднялась на один градус, а в Арктике - на три. "К концу этого века зимы на Крайнем Севере могут стать теплее на десять градусов, а лето - на пять", - рассказал "РГ" профессор, руководитель отдела взаимодействия океана и атмосферы Арктического и Антарктического НИИ Росгидромета Генрих Алексеев.
А процессы в грунте, происходящие из-за потепления, могут разрушать скальные породы! Об этом "РГ" сказал доктор технических наук, ведущий специалист в области инженерного мерзлотоведения Рудольф Чжан. Можно этими процессами управлять? Можно. Но прежде всего, считают эксперты, необходимо воссоздать систему контроля вечной мерзлоты.
К концу 2020 года ученые представят комплексный проект мониторинга деградации вечномерзлотных почв, сообщили "РГ" в пресс-службе министерства РФ по развитию Дальнего Востока и Арктики. Предполагается, что на федеральном уровне система мониторинга таяния вечной мерзлоты будет представлять собой "единый центр сборки" информации. Здесь будут заниматься ее обработкой, анализировать и формировать прогнозы.
На региональном и муниципальном уровнях предполагается создать сеть станций, которые будут следить за процессом таяния вечной мерзлоты. Еще один уровень системы - недропользователи в Арктике, которые будут наблюдать за состоянием мерзлоты на своих участках и направлять данные наблюдений в единый центр.
Есть интересные наработки ученых Уральского отделения РАН, Института математики и механики. Они выстраивают прогнозные модели вытаивания почв с учетом многих факторов, включая солнечную активность, климатические, сезонные изменения.
Строить надо по-новому
Эксперты уверены, что деградацию мерзлоты необходимо учитывать и при строительстве новых объектов, и при ремонтах и реконструкциях.
"Нам пора забыть о технологических решениях, которые применялись раньше, когда можно было планировать строительство и не ждать, что здания могут обрушиться, - отмечает Сергей Кругликов, завкафедрой моделирования систем Высшей школы экономики и менеджмента Уральского федерального университета, глава научно-исследовательской лаборатории прикладных исследований. По его словам, речь должна идти о принципиально ином технологическом укладе. И сегодня, продолжает Ильковский, есть отечественные методики, инструменты контроля ситуации. Осталось только объединить науку и практику и активно пользоваться всем этим.
Также необходимо внести изменения в главные нормативные документы для строителей - СНиПы. "А в нормативных документах о закупках должны быть заложены требования, не допускающие к реконструкции компании, которые не имеют опыта работы на вечной мерзлоте, - считает Ильковский. - Во главе этого процесса должны стоять Министерство по развитию Дальнего Востока и Арктики, Минприроды РФ, а также Росгеология".
Задача ученых, говорят эксперты "РГ", уловить тенденцию, научиться оперативно отслеживать ситуацию, а промышленникам и строителям, только исходя из этого, применять технологические решения. Иного пути противостоять таянию вечной мерзлоты сегодня изобрести невозможно, уверяют собеседники "РГ".
Теряем по "Лихтенштейну"
"Ученые говорят, что от таяния мерзлоты мы теряем от 50 до 150 миллиардов рублей в год, - констатировал министр по развитию Дальнего Востока и Арктики Александр Козлов. - Но это данные, ничем не подкрепленные. Нам предстоит подсчитать эти суммы более точно. И что очень важно, геокриологи разработают алгоритм действий, чтобы предотвратить разрушение объектов - от жилых домов до трубопроводов и дорог". Как говорится, давно пора. Напомним, что распоряжением правительства РФ от 25 декабря 2019 года утвержден нацплан адаптации к изменениям климата до 2022 года.
Тем временем деградация мерзлоты приводит еще и к уменьшению площади суши в Арктике. "Берега Ледовитого океана разрушаются со скоростью от 1 до 5 метров год, а на ряде участков и до 10 метров, - говорит руководитель проекта Российского фонда фундаментальных исследований "Термоабразия морских берегов Российской Арктики" Станислав Огородов. - Россия ежегодно теряет территории, сопоставимые с размером, например, княжества Лихтенштейн".
Тайгу спасут скиммеры
Ученые Всероссийского научно-исследовательского института по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России разработали рекомендации по борьбе с разливом нефтепродуктов.
Авария в Норильске показала, что условия, в которых приходится работать спасателям, требуют комплексного подхода. Поэтому и решений должно быть несколько, под каждую температурную и климатическую обстановку и в условиях бездорожья.
Поэтому едва ли не основная задача - быстро доставить в район аварии технику и оборудование. Как показала норильская ситуация, это нелегко. Техника должна быть высокопроходимой, а оборудование - максимально легким и способным сохранять функциональные способности даже при температурах до минус 60 градусов.
Например, для сбора нефтепродуктов ученые МЧС предлагают использовать так называемые легкие скиммеры, способные поместить нефтепродукты в мягкие резервуары вместимостью 10 миллионов литров. Существует несколько видов скиммеров, приспособленных для различных нефтеразливов. Они, так же как и резервуары, компактны, устойчивы к перепадам температур. Их легко перевозить и быстро собирать. Недостаток один, но существенный - сам эксклюзивный полимерный материал для резервуара изготавливается пока только в Германии. Поэтому необходимо наладить собственное производство. Второе решение предлагается для остатков нефтепродуктов, которые собрать сложно. Для их нейтрализации можно использовать спецэмульсию. Это водорастворимое средство для устранения и последующего биоразложения нефтепродуктов. В состав этих препаратов входит специальный компонент, который привлекает бактерии из окружающей среды. Те в свою очередь делают пригодной для естественной переработки получившуюся смесь. Все компоненты, используемые в эмульсии экологически-безопасны.
Еще один сорбент, также биологически чистый, изготавливается на основе верховых торфов с добавлением микроорганизмов, ферментирующих, то есть поедающих нефть. Преимущество использования такого биосорбента заключается в возможности его применения как на твердой, так и на водной поверхностях. И наконец, собранные отходы необходимо утилизировать. Чтобы не возить на большие расстояния опасные продукты, предлагается саму утилизационную установку доставлять к месту разлива. Например, утилизатор УУН-0,8 весит всего чуть более 4 тонн. Он предназначен для сжигания замазученных грунтов и нефтесодержащих отходов прямо на месте.
Подготовил Тимофей Борисов