Александр Викторович, что представляет собой многолетняя мерзлота?
Александр Иванов: Это грунт, температура которого не поднимается выше нуля градусов в течение двух и более лет. Многолетняя мерзлота может быть высокольдистой. Наибольшие риски касаются как раз ледяных линз и клиньев. Именно они в первую очередь тают при потеплении, поскольку содержат большую долю воды.
Еще первопроходцы отмечали, как сложно возделывать почву Сибири и Дальнего Востока и добывать грунтовые воды. В европейской части страны все привыкли, что можно просто выкопать колодец. А вот, например, в Якутии сделать это оказалось невозможно. В XIX веке известный купец Федор Шергин решил попытаться достать подземную воду. Примерно за десять лет под его руководством выкопали колодец глубиной 116 метров. Но до влаги не добрались. Так называемая шахта Шергина до сих пор существует в Якутске и является исторической достопримечательностью.
Каковы масштабы вечной мерзлоты на Дальнем Востоке?
Александр Иванов: Если говорить о глубине, иногда речь идет о сотнях метров. Максимальная зафиксирована в бассейне реки Вилюй, чуть севернее Якутска - более 1300 метров. Вообще мерзлота занимает четверть всего Северного полушария. Как раз в Амурской области где-то в районе Транссиба проходит южная граница ее распространения. И именно здесь наблюдается наиболее сильное таяние.
Единственный вид деревьев, который приспособился жить в условиях мерзлоты, - лиственница. В отличие от других хвойных она сбрасывает иголочки. Эта особенность дала породе возможность продвинуться на север. Когда дует холодный ветер и стоит низкая температура, деревьям, чтобы выжить, нужно испарять влагу. Поскольку лиственница избавляется от хвои, она легко переносит морозы, удаляя влагу из древесины. Естественно, вся растительность криолитозоны имеет поверхностную корневую систему. Лиственница способна фиксировать себя в почве корневой системой глубиной пять-семь сантиметров. При этом само дерево может быть довольно внушительных размеров.
А лес защищает мерзлый грунт?
Александр Иванов: Он защищает почву от прямых солнечных лучей несколькими слоями. Их образуют деревья, кустарники, травянистая растительность, лесная подстилка и лесная почва. В дальневосточных лесах благодаря хвойному опаду лиственниц, стеблям багульника и брусники создается очень мощный теплоизоляционный слой. Сантиметров 12 подстилки, и еще над ней сантиметров 30 кустарников. Но когда происходят пожары, все сгорает, открывается минерализованная почва, она начинает прогреваться и протаивать.
У лиственницы на этом этапе резко увеличиваются годичные кольца, идет активный рост. А когда мерзлота подступает обратно, дерево успевает разрастись: крона - вширь, корни - вглубь. Тут их начинает отрезать мерзлота, и толстые старые деревья часто усыхают. Лесоводы называют лиственницу пирофитом, то есть огнелюбом. Это дерево жить без пожаров не может. Пока не сгорит подстилка, семена не прорастут. Но раньше большие пожары случались гораздо реже. И сегодня возраст лиственничников все меньше. Больше половины всех лесных пожаров в России приходится на Дальний Восток, и именно на криолитозону, на лиственничный лес, стоящий на мерзлоте.
Что происходит, когда земля под зданием начинает оттаивать?
Александр Иванов: Под домами грунт вспучивается и протаивает неравномерно. Здания становятся чем-то похожи на китайские пагоды, потому что их края загибаются вверх. Почему так происходит? Когда наступает холодное время года, вода замерзает по краям домов, а посередине остается сравнительно теплой. Лед образуется именно под периферией, увеличивается в объеме. Весной, наоборот, происходит интенсивное таяние. Процессы, которые называются солифлюкцией, то есть скольжением грунта по водоупору (породам, не пропускающим воду), тоже разрушают дома.
Сползание грунта очень опасно. Почва катится, как салазки. Так происходит, например, в Норском заповеднике Приамурья. Там проводились измерения. Выяснилось, что скорость солифлюкции составляет несколько сантиметров в год. Это негативный процесс, деградация самой почвы, плодородного слоя.
Еще один признак таяния мерзлоты - "пьяный лес". Это научный термин. Деревья отрываются от плотного слоя почвы и за счет своей массы начинают наклоняться.
Другое яркое проявление - термокарстовые провалы. Если посмотреть спутниковые снимки Якутии, можно увидеть много характерных пятен. Самый яркий пример - Батагайский кратер в Верхоянском районе. Размер его - 1000 метров вдоль и 800 поперек. Глубина - около 100 метров. История Батагайки началась в 1970-е годы с небольшой вырубки леса. Открылся маленький пятачок. Усилилась солнечная инсоляция, почва прогрелась. Потом возник пожар. И вот, спустя несколько десятилетий, красуется такой кратер.
Потепление влияет на таяние мерзлоты, а есть обратный процесс?
Александр Иванов: Еще одно последствие деградации мерзлоты - усиление эмиссии парниковых газов. Если у нас отключат электричество, мясо в холодильнике начнет портиться и будет пахнуть неприятно. Здесь аналогично: мерзлый грунт аккумулирует в себе органику. Когда он тает, начинаются процессы разложения, которые становятся мощным источником углекислого газа и метана. Все это приводит к усилению парникового эффекта. Получается замкнутая цепочка: климат теплеет, мерзлота тает, выделяются парниковые газы, усиливается парниковый эффект, который провоцирует потепление. И неизвестно, чем все это кончится.
Что делать с глобальным потеплением и как защитить мерзлоту?
Александр Иванов: Существует мнение, что для России эти процессы даже в чем-то выгодны. Мы должны пользоваться ситуацией, чтобы повысить продуктивность наших почв. Если раньше помидоры не росли в Якутске, то в будущем, возможно, будут расти. Еще одна возможность - повышение продуктивности лесов. Понятно, что это должно быть сопряжено с противопожарными мероприятиями. Но как это сделать - пока непонятно. В каждом регионе Дальнего Востока будет свой подход. Например, пожары в Приморье возникают из-за близости дорог к лесам. Машина проехала, окурок из нее выбросили - деревья горят. И нужно защищать лес от близости дорог. В Якутии, наоборот, трассы спасают от пылающей тайги с помощью минерализованных полос.
Есть леса, которые законом наделены защитными функциями - нерестооохранные, водоохранные и так далее. Их доля, к слову, в Амурской области меньше, чем в среднем по России, в три раза. Одна из наших идей - включить в список новую категорию, предназначенную для защиты вечной мерзлоты. Ученым нужно определить, какие леса растут на более льдистой мерзлоте. Если такой статус им присвоить, то по закону там будут запрещены многие виды деятельности: заготовка дров, строительство, обустройство рекреационных зон.