Последние 9 лет стали самыми тёплыми за всю историю наблюдений. Югу России это принесло парящий летний зной. Как же обстоят дела на Севере? Многие считают, что благодаря глобальному потеплению северные регионы смогут сэкономить на отоплении и наслаждаться большим количеством тёплых дней. Так ли это? Давайте рассмотрим этот вопрос на примере Якутии.
Немного о Якутии
Республика Саха (Якутия) — крупнейший регион России, занимающий шестую часть территории страны. Его население составляет около миллиона человек и стабильно растёт. Доходы Якутии в 2023 году составили 272,8 миллиардов рублей, заняв 11-е место по России.
Якутск — столица Якутии, является крупнейшим городом мира, построенным на вечной мерзлоте. Его население составляет 367 тысяч человек. Снег в городе лежит в среднем 204 дня в году. Зимой температура может опуститься до -60˚С, а летом подняться до +40˚С. Особенности континентального климата, на который сейчас оказывает влияние глобальное потепление.
Влияние потепления климата на выработку тепла и электричества
В Якутии становится теплее. За пять лет (с 201 по 2020 год) средняя годовая температура в Якутске повысилась на 1,9 градусов и продолжает расти. Это позволило снизить выработку тепловой энергии ТЭЦ Якутска примерно на 20%.
На нашем канале мы часто говорим о минусах теплоэлектростанций. Однако у них есть и неоспоримое преимущество: они позволяют получать как электричество, так и тепло в виде горячей воды. В тёплых европейских странах это не так важно, но в нашем холодном климате вопрос стоит крайне остро.
Потепление дало положительные результаты как в сокращении отопительного сезона (в Тикси он сократился на 26 суток), так и в уменьшении ежедневных расходов на отопление.
Ежегодно в Якутии строится по 900 тысяч квадратных метров жилья, появляются новые предприятия, что привело к увеличению общего расхода энергии на 18,6%. Поэтому потепление позволило снизить расходы пропорционально общему энергопотреблению, не более.
Есть в росте энергопотребления в Якутии ещё одна причина. Имя ей:
Таяние вечной мерзлоты
Раньше в Якутии тоже бывали жаркие летние деньки, когда температура поднималась выше 30 градусов. Однако в те времена вечная мерзлота, казалось бы, не таяла. Это не совсем так. Мерзлота таяла, но за зиму возвращалась в своё прежнее состояние. Сейчас изменения температуры значительно сильнее и глубже.
Вечная мерзлота тает неравномерно. В тундре её защищает слой естественного термоизолятора — торфа. Обычные почвы тоже неплохо справляются с этой задачей. Однако таяние ускоряется, когда тепло достигает мерзлоты через воду или хорошо прогреваемый песок. В результате сама тундра может оставаться нетронутой, а на месте, где слой торфа содрали вездеходы, получился мешающий движению овраг.
В городах и возле различных объектов таяние мерзлоты происходит быстрее из-за создаваемого людьми тепла и деградации почв. Свою роль играет и загрязнение: засолённые и минерализованные грунты возле предприятий и нефтебаз становятся очагами таяния.
Из-за этого происходят катастрофы. Например, 29 мая 2020 года в Норильске «внезапно» просел фундамент и опоры резервуара с дизельным топливом. Опоры служили более 30 лет без нареканий и просели из-за таяния грунта. В результате в воду вылилось более 21 тысячи тонн дизельного топлива, а площадь загрязнения составила 180 тысяч квадратных километров.
За случившееся «Норильский никель» выплатил рекордный штраф в 146 миллиардов рублей.
По мнению министра природных ресурсов Александра Козлова, к 2050 году ущерб от таяния вечной мерзлоты для России составит 5 трлн рублей, что соответствует примерно 150 миллиардам рублей в год.
Потому многие ранее построенные дома и предприятия нуждаются в укреплении. Самый простой способ — охлаждение грунта под ними, чтобы предотвратить его таяние. Энергию, сэкономленную на потеплении, приходится пускать на охлаждение.
На Аляске, где сталкиваются с аналогичными проблемами, вдоль дорог устанавливают специальные трубопроводы с хладагентом, чтобы обеспечить безопасное движение.
Для нового строительства необходимо заранее предусмотреть меры по изоляции грунта от воды и тепла. Опорные сваи нужно вбивать глубже слоя, подверженного сезонным колебаниям температуры. Это примерно 10-15 метров.
Альтернативный вариант — закрепление фундаментов зданий с помощью струйной цементации грунтов. Для этого необходимо полностью растопить мерзлоту на всей площади будущего фундамента и заполнить его укрепленным грунтом. Этот вариант обеспечивает надёжность и долговечность объекта на весь срок его службы, но требует значительных вложений.
Казалось бы, можно взять теплопушку и быстро растопить всю вечную мерзлоту, а затем строить на стабильном грунте без лишних затрат. Однако это невозможно: слой вечной мерзлоты в районе Якутска — 300-400 метров в глубину. А в Намском районе Якутии доходит до 700 метров. Подождать лет пятьдесят, пока всё само растает, и жить спокойно, тоже не получится. Что же делать?
Как остановить таяние вечной мерзлоты?
Остановить глобальное потепление? Вряд ли у человечества это получится. Особенно учитывая, что при таянии вечной мерзлоты выделяется большое количество метана, в 25 раз более сильного парникового газа, чем СО2. Однако мы можем хотя бы попытаться замедлить процесс глобального потепления, чтобы иметь больше времени на адаптацию к меняющимся условиям.
Для начала нужно заняться лесным хозяйством. Лесные пожары 2021 года повредили теплозащитный слой вечной мерзлоты. С потеплением условия для возникновения лесных пожаров станут ещё более благоприятными.
Полностью укрыть всю Якутию теплоизоляционным материалом не получится. Или получится? В Институте мерзлотоведения СО РАН в Амгинском районе сейчас реализуется проект. Его цель — регулирование растительности на поверхности почвы, чтобы выращивать определенные виды растений, которые станут термоизолятором вечной мерзлоты от колебаний температуры. Оценить первые результаты можно будет через несколько лет.
Что думаете об этом?
Список использованных источников прилагается в закрепленном комментарии