Три масштаба времени в Арктике
Российская Арктика сегодня — не территория героического освоения и не зона экологической катастрофы. Здесь накладываются три масштаба времени: климат меняется быстро, технологии и экономика — медленно, а человеческая жизнь — между ускорением изменчивости климата и инерцией системы
Человек в Арктике сегодня — уязвимое звено, он проигрывает и изменяющимся климатическим, природным условиям и наступающей индустриализации. Разрешить этот парадокс — главная междисциплинарная задача. Об этом — беседа с участием Алексея Голубева, доктора физико-математических наук, заведующего лаборатории анализа корпоративных данных МФТИ, Ольги Золиной, доктора физико-математических наук, ведущего научного сотрудника Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН, заведующей лабораторией динамики климата МФТИ, Андрея Осипцова, доктора физико-математических наук, профессора, руководителя лаборатории моделирования многофазных систем Сколковского института науки, с Еленой Пенской, доктором филологических наук, ординарным профессором НИУ ВШЭ, руководителем научной группы Центра междисциплинарных исследований МФТИ.
На чем стоим
Елена Пенская: Начнем с самого простого и самого важного: с земли под ногами. Вечная мерзлота перестала быть вечной. Что происходит?
Ольга Золина: Быстрое потепление Арктики, обусловленное арктическим усилением, характеризуется повышением температуры примерно вдвое, а по некоторым оценкам, в четыре раза превышающим глобальные показатели. Это связано с беспрецедентным сокращением площади морского льда — более чем на 30% за последние четыре десятилетия. Сокращение ледового покрова усиливает потоки тепла и водяного пара с поверхности океана, что приводит к резким изменениям гидрологического цикла и циркуляции атмосферы.
Для человека это означает, что многолетнемерзлые породы, которые обеспечивали надежность инфраструктуры, деградируют. Согласно прогнозам, возможно полное исчезновение морского льда в летний сезон для отдельных лет уже к середине XXI века. Изменения носят не плавный, а скачкообразный характер.
Андрей Осипцов: Конкретные данные: в Норильске на особом контроле администрации находится около 30% многоквартирных жилых домов — из‑за деформаций и разрушений вследствие таяния грунта. Это вопрос о том, где люди будут жить через пять лет.
Современные технологии гибридного моделирования позволяют оценить риск таяния мерзлоты на годы вперед, используя термомеханические модели и методы искусственного интеллекта с учетом ансамбля глобальных климатических прогнозов. Подобные модели уже используются в пилотном режиме крупнейшим госбанком и ресурсодобывающими компаниями для оценки риска потери устойчивости фундаментов объектов
Есть еще один риск, о котором говорят меньше. При таянии мерзлоты выделяется метан — он в 30 раз опаснее CO2 с точки зрения усиления парникового эффекта. Это «метановая бомба»: система с положительной обратной связью. Чем теплее, тем больше метана; чем больше метана, тем теплее. Помимо метана выделяется радон — радиоактивный канцерогенный газ без цвета и запаха. На радон приходится более половины общей дозы облучения человека. Увеличение глубины сезонно-талого слоя приводит к росту эмиссии радона. Классический путь миграции радона: лишайник — северный олень — человек.
Алексей Голубев: Главный факт остается: грунт перестал быть надежным основанием для человеческого присутствия. Когда мы говорим о грунте, домах, трубах — мы имеем дело со сложной системой, где отклик на возмущение может оказаться непропорционален самому возмущению. Мы привыкли, что вечная мерзлота — это константа. Она была постоянной на протяжении жизни нескольких поколений. А теперь перестала быть постоянной. Дело не только в потеплении, но и в росте дисперсии — межгодовой изменчивости. Решения, работавшие двадцать лет назад, перестают быть надежными.
Люди и недра
Елена Пенская: Переходим к экономике. Природные ресурсы — главная причина присутствия России в Арктике. Как климат влияет на добычу и на людей?
Ольга Золина: В Арктической зоне РФ добывается 80% газа и около двух третей всей нефти. Непредсказуемость погоды — ледяные дожди, резкие перепады температур, штормы — делает логистику все более рискованной. Аварии на трубопроводах, связанные с подвижками грунта, случаются чаще.
Андрей Осипцов: Работа на месторождениях организована вахтовым методом. Условия исторически складывались как полевые: бытовки, вагончики, минимум комфорта. Но новые поколения работников не готовы жить «взаймы», как во времена первых пятилеток. Они хотят жить здесь и сейчас — в условиях, сопоставимых с мегаполисом.