Многолетняя мерзлота или вечная мерзлота — часть верхнего слоя земной коры с отрицательной температурой, характеризующаяся отсутствием периодического оттаивания.

Вечная мерзлота — явление глобального масштаба, она занимает 35 млн км², что составляет около 25% площади всей суши земного шара.

Распространение вечной мерзлоты

Вечная мерзлота есть на севере Аляски, Канады, Европы, Азии, на островах Северного Ледовитого океана и Антарктида. Материк, где вечная мерзлота отсутствует полностью, — это Австралия. В Африке она встречается только в высокогорных районах.

В России от 60-65% её территории (11 млн км2) заняты вечной мерзлоты. В нашей стране она начинается и наиболее широко распространена в Восточной Сибири и в Забайкалье. Значительная часть всего массива вечной мерзлоты унаследована нами от последней ледниковой эпохи. Сейчас (по различным причинам) Вечная мерзлота медленно тает.

Глубина залегания вечной мерзлоты

Содержание льда в промерзлых породах варьируется от нескольких процентов до 90 %. В вечной мерзлоте могут образоваться залежи газовых гидратов, в частности — гидрата метана.

Самый глубокий предел вечной мерзлоты отмечается в верховьях реки Вилюй в Якутии. Рекордная глубина залегания вечной мерзлоты — 1 370 метров — зафиксирована в феврале 1982 года. Температура мерзлых толщ непостоянна, она меняется с глубиной. Например на севере Ямала толщина слоя вечной мерзлоты достигает 400 метров, а его температура опускается ниже минус восьми градусов.

Температура вечной мерзлоты

Обычно минимальные температуры наблюдаются в приповерхностном слое вечномерзлой толщи и по мере углубления температура повышается до 0 °С на подошве Кроме того, в верхнем горизонте мерзлой толщи температура не остается стабильной во времени; она меняется в течение года, следуя за сезонами. Колебания температуры, происходящие в верхнем слое в течение года, называются сезонными колебаниями и они постепенно затухают на некоторой глубине (обычно на глубине 10–15 м от поверхности). Ниже глубины сезонных изменений температура вечномерзлой толщи остается постоянной в течение года.

Среднегодовые температуры вечной мерзлоты изменяются в широких пределах, от 0 до ?15 °С. Широтная температурная зональность мерзлоты сочетается с вертикальной поясностью в горах, где с ростом абсолютной высоты температура вечной мерзлоты понижается.

Температура вечной мерзлоты может различаться на несколько градусов в зависимости от конкретных ландшафтных и географических условий. Это связано с тем, что температурный режим зависит от многих факторов природной среды — типа растительного покрова, толщины снежного покрова и его плотности, среднегодовой температуры воздуха и континентальности климата, состава и влажности почв и пр.

Влияние вечной мерзлоты

Летом верхний тонкий слой почвы и грунта в районах многолетней мерзлоты оттаивает. Образующаяся при этом влага поглощается растениями. В результате в районах Восточной Сибири, где выпадает очень мало осадков, существует тайга. Но в условиях многолетней мерзлоты произрастают лишь те деревья (например лиственницы), у которых поверхностная корневая система, располагающаяся в слое летнего оттаивания.

Вечная мерзлота образует водонепроницаемый слой. Поэтому реки в этих районах часто выходят из берегов даже после небольших дождей. Оттого и через малые реки приходится строить большие мосты. Летом верхние талые слои грунта оказываются наполненными водой. Вследствие этого в зоне многолетней мерзлоты широко распространены процессы заболачивания.

Все сооружения в зоне многолетней мерзлоты приходится строить с тщательным учетом свойств замерзших грунтов. Жилые дома, промышленные здания, трубопроводы и дороги могут нагревать грунт и тем самым вызывать оттаивание мерзлоты, которое ведет к осадке фундаментов и разрушению стоящих на них зданий.

Для того, чтобы предохранить здания от разрушения, их ставят над землей на железобетонных сваях. Сами сваи забивают в мерзлый грунт, что придает им повышенную прочность. Между землей и зданиями остается пустое пространство для естественной вентиляции, которая сохраняет многолетнюю мерзлоту. Таким образом построены такие крупные города как Норильск и Якутск.

При сооружении дорог и коммуникаций приходится тщательно следить за сохранением растительного покрова, который также предохраняет слои мерзлых грунтов от оттаивания. Для этой же цели под полотно железнодорожных и автомобильных дорог наносится специальный защитный слой грунта.

Будущее вечной мерзлоты

Глобальное потепление климата при огромной площади вечной мерзлоты в России может привести к существенным неблагоприятным последствиям. Скажем, британские ученые утверждают, что мерзлота в Сибири полностью исчезнет уже к 2020 году, другие оттягивают срок до 2050 года.

Если учесть, что площадь «холода» России составляет 65 процентов, будущее у нашей страны незавидное. Ей грозят экономическая и экологическая катастрофы.

Однако на это счет есть и другие мнения. Так заместитель директора Института мерзлотоведения СО РАН, доктор геолого-минералогических наук Виктор Шепелев считает, что Вечная мерзлота в Сибири быстро восстанавливается.

По словам Виктора Шепелева, достаточно одного холодного года, чтобы весь эффект потепления нивелировался. Дело в том, что потенциал холода, аккумулированный в мерзлоте, огромен. Нужно колоссальное тепловое воздействие, чтобы его хотя бы немного вывести из равновесия. Пока ничего подобного ученые не фиксируют.

«Наш институт сидит на вечной мерзлоте, под нами 300 метров холода», — говорит Виктор Шепелев. «И судя по нашим многолетним наблюдениям, мерзлота вовсе не собирается таять, а уж тем более — полностью исчезать. Хотя среднегодовая температура здесь выросла за последние 30 лет в среднем на 2,5 C, в то время как в среднем на планете за 100 лет на 0,76 C. Но серьезных изменений в состоянии вечной мерзлоты мы не видим».

В то же время Шепелев признает, что в ряде регионов на юге Сибири, например в Читинской и Иркутской областях, мерзлота немного отступает. Она там не сплошная, а в виде «островов», поэтому ресурс холода в ней небольшой. Отсюда и таяние. Впрочем, скорей всего оно связано даже не с потеплением, а с большим количеством осадков, которые выпадают в дождливый период и подмывают мерзлоту. «Но повторяю, один холодный год быстро залечивает все ее раны», — подчеркивает Виктор Шепелев.