Мерзлота Ямала в режиме онлайн
На Ямале все желающие смогут увидеть мерзлотную карту региона. Автономный округ стал первопроходцем по созданию подобного ресурса. О том, где будет располагаться карта, когда станет доступной для пользователей, кому будет полезна и какую работу учёные планируют на будущее, рассказал руководитель проектов Научного центра изучения Арктики, архитектор Артемий Антипов.
— Артемий Юрьевич, ямальские учёные реализуют интересный проект, связанный с созданием мерзлотной карты ЯНАО. Расскажите об этом проекте.
— Я архитектор по образованию и руковожу этим проектом с точки зрения его дальнейшей интеграции. Инициатива его создания исходила от центра изучения Арктики. Проект обладает намного большими возможностями, чем может взять на себя центр — он включает в себя разработки тюменского и московских институтов. Сложилась достаточно большая команда. Например, по картографии мы работаем с Высшей школой экономики. Поэтому я бы сказал, что это уже всероссийский проект, а заслуга Ямала в том, что регион его инициировал, и в определённый момент местным специалистам хватило компетенций, чтобы понять, что он будет востребован в завтрашнем дне.
— Что будет представлять собой карта и какие данные в неё попадут?
— Карта — условное название, поскольку это всё-таки система мониторинга. Все предыдущие карты строились на основании определённых изысканий, когда люди совершали экспедиции, собирали данные и на их основании строили карту. Сейчас у нас есть возможность собирать данные в режиме реального времени. Понятно, что привычно, когда вы смотрите на карту и понимаете, что в ней. Но, например, в привычном нам навигаторе карта меняется каждый день. То же самое происходит в нашем проекте, где карта работает в динамике. Центр цифровизации создал замечательное приложение, которое публикует картографические сервисы, и сейчас мы сотрудничаем с ними по публикации этих материалов.
— Какие данные будут размещены на этой карте, что можно будет увидеть в реальном времени?
— Это исследование не фундаментально, оно касается прикладной темы. Если мерзлоту рассматривать в разрезе, то у неё есть нижняя подошва, на территории ЯНАО она может уходить вниз до 400 метров. Конечно, всех интересует, что происходит на глубине. Но нам интересно, что происходит на поверхности. Карта будет касаться инженерного диапазона — около 30 метров — и будет отображать состояние мерзлоты на этой глубине. К тому же, нас всех волнует, как в рамках климатических изменений будет меняться мерзлота, и поэтому мы надеемся включить ещё и прогнозные слои, которые будут позволять увидеть дифференциацию действий через 50 лет — прогноз деградации мерзлоты по ямальскому региону.
Ещё одно из новшеств, повляющихся в карте, — её пересечение с тропогенным следом. В нашем регионе достаточно большая инфраструктура в регионе, включающая в себя газопроводы, разветвлённые дороги. Они подвержены наибольшим повреждениям в случае деградации мерзлоты. Поэтому у нас возникает слой антропогенного следа, который мы сопоставляем с импактными зонами, где мерзлота будет деградировать. В результате мы можем получить некий список мероприятий, к которым нужно отнестись более внимательно в ближайшее время, и территории, на которых нужно это сделать.
— Как скоро этой картой смогут пользоваться строители?
— Мы с вами обсуждаем карту ЯНАО, но это глобальный проект. Например, на юге нашего региона типология при строительстве фундаментов зданий совершенно другая, поскольку мерзлота уже отступила, а Салехард находится в зоне большей деградации мерзлоты.
Что касается строительства, у нас есть несколько уровней проектирования. Начнём с того, что есть схема стратегии расселения населения, это глобальный документ, в последний раз принятый в 2019 году. Документ определяет, сколько населения будет в регионе, чем оно будет заниматься. На основании этого происходит интегральное планирование — более локальный документ, который определяет стратегию развития региона внутри него: где будут находиться учебные заведения и центры. И вот в этом проекте вы можете увидеть и предположить, где могут возникнуть пахотные земли.
Учёные из «Сколково» предполагают, что к 2035 году на Севере появятся пахотные земли. Климатические изменения коснулись Арктики более серьёзно, чем юга России. Смещение температур произошло в районе трёх-четырёх градусов. Даже смещение в 0,4 градуса — уже серьёзное изменение. Конечно, арбузы в Салехарде расти не будут, но при такой динамике юг ЯНАО может приобрести пахотные земли, а это перспектива развития сельского хозяйства. Таким образом, наша карта является прямым инструментом для построения прогнозных планов.
В нормативе прописано, что строительство проводится на основании изысканий, их результаты могут не совпадать с нашей картой, поскольку мерзлота достаточно коварная. Мы надеемся, что девелоперы воспользуются нашей картой и смогут оценить состояние мерзлоты той или иной территории, а для проектирования конкретных объектов будут проводить более детальные изыскания.
Карта начнёт работать в конце этого года. Проект имеет несколько этапов. Первый — базовый, к концу этого года мы хотим собрать необходимые параметры, уже заложена сеть мониторинга. Это 61 скважина, по которым мы получили достаточный набор данных на основе пяти тысяч замеров. Будет создана первичная карта, которая впоследствии будет детализирована.
— Где расположены эти скважины?
— Мы максимально далеко уходим от антропогенного воздействия и размещаем скважины удалённо от населённых пунктов. Уже сейчас, на этапе формирования карты, видно, что есть определённые зоны, по которым нам не хватает данных. Здесь вопрос разрешения, который мы хотим получить в карте. Для ЯНАО 61 скважины — мало. Но мы видим, где у нас возникают «белые пятна» .
Мы с вами первопроходцы в нашем регионе, а ведь мерзлота есть ещё в Канаде и на Аляске. Когда создадим карту, мы посмотрим, насколько она станет полезной для градостроителей, девелоперов и специалистов топливно-энергетического комплекса.
— Чем руководствовались, когда выбирали точки, где бурить скважины?
— Руководствовались разными данными. С точки зрения научного подхода ориентировались на факторы, которые воздействуют на мерзлоту, а на неё влияет строение массива грунтов. Нас же, как учёных, интересует структура четвертичных отложений. Они разнообразны и имеют определённые зоны. Дальше начинается деление картинки, когда пересекается четвертичное отложение и растительное, а следующий слой, который принципиально влияет на теплообмен на поверхности, — это состояние растительности. Если мы поделим всё, то у нас получается 28 тысяч участков, которые требуют самоопределения по мерзлоте.
— Если Ямал представить как холодильник, то Марре-Сале — это морозильная камера. Поэтому именно с этого посёлка нужно следить за данными по мерзлоте. Это верно?
— В Марре-Сале среднегодовая температура — минус 11 градусов. Что это означает? Если у нас есть преобладающие минусовые температуры, это означает, что мерзлота формируется. Но если в Марре-Сале она ещё формируется, то в Салехарде уже деградирует. Там буровики также сделали скважины, но это была целая операция, поскольку на Марре-Сале нужно было вертолётом доставить буровые установки.
— Мониторинговые наблюдения ведутся уже более пяти лет, что с этого момента удалось увидеть по состоянию мерзлоты?
— Глобальный мониторинг в Марре-Сале ведётся ещё с 1976 года. В декабре мы планируем провести конференцию, и одна секция этой конференции будет посвящена обсуждению того, как перестать воспринимать наш мир как какую-то статическую картинку. С точки зрения территориального планирования мы видим, что всё меняется.
— Насколько долгосрочный прогноз вы планируете создать?
— Росгидромет в феврале этого года принял программу адаптации по климатическим изменениям. Она включает в себя адаптацию строительного комплекса, сельского хозяйства и так далее. Программа рассчитана на 50 лет. В нашем регионе входным параметром является состояние мерзлоты, которое зависит от климата.
В дальнейшем мы будем готовы делиться своим опытом с другими регионами.
