Об активизации термоденудационных процессов на территориях населённых пунктов, построенных на ледовом комплексе

об активизации термоденудационных1 процессов на территориящаселённых пунктов, построенных

на|ледовом комплексе

Семён Петрович Готовцев,

кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН

В последние годы, в связи с потеплением климата, происходит активизация термоденудационных процессов на территориях населённых пунктов, построенных на породах ледового комплекса. Ледовым комплексом называются тонкодисперсные отложения, содержащие большое количество массивообра-зующих льдов повторно-жильного генезиса. Особенно широко подобные процессы развиты в Центральной Якутии.

Старожилы помнят: в 70-х годах прошлого века в конце сентября -начале октября в Центральной Якутии земля уже достаточно глубоко промерзала, и устанавливался устойчивый снежный покров. В настоящее же время продолжительность зимних периодов сократилась почти на два месяца, что подтверждается натурными данными. Установлено, что в Центральной Якутии средняя годовая температура воздуха повысилась на 2,5 - 3,0 °С [1]. В некоторые годы оттаявший в летний сезон слой горных пород за зиму не успевает промерзать, т.е. не состыковывается с верхней границей вечной мерзлоты. В результате этого происходит проседание дневной поверхности, формируются овраги и оползни на склонах аласов и речных террас.

Достаточно вспомнить возникновение за сутки гигантского термоэрозионного оврага на территории с. Синска летом 2007 года. Это произошло во время празднования национального праздника ысыах, т.е. в последней декаде июня, после сильного проливного дождя. Дождь

С. П.Готовцев

шёл всю ночь, а утром, когда распогодилось, сельчане увидели ужасное зрелище: посреди посёлка, разделяя его на две части, возник крупный овраг длиной около 800 м и глубиной местами до 6 м.

Вероятнее всего, с подобным процессом связано чрезвычайное происшествие на территории Ам-гинского улуса в конце июля 2013 г., когда на склоне ручья Кириэстээх произошло массовое сползание грунтов. В результате этого с. Амга почти на две недели потеряло автотранспортную связь со столицей республики - г. Якутском [2].

В 2011 г. в Усть-Алданском улусе, недалеко от с. Эселях, сполз участок склона длиной около 17 м со всей лесной растительностью на сенокосное угодье аласа Лаптагатта (рис. 1).

Подобные явления стали наблюдаться всё чаще в различных районах Центральной Якутии, о чём свидетельствуют сообщения жителей и глав наслегов. Так, 18 марта 2017 г. мы с главным инженером ООО «Партнёр плюс» В. Е. Шелоков-никовым посетили сёла Норагана и Диринг по просьбе их жителей.

Село Норагана расположено слева от автотрассы Якутск - Чурапча (примерно в 15 километрах от с. Тюн-гюлю в сторону с. Чурапчи) и является центром Жабылского наслега. Встретивший нас глава села Сергей Иннокентьевич Сергучёв показал термоэрозионный овраг, возникший в 2016 г. (рис. 2). Он рассказал, что в последние годы активизировалось разрушение территории села. На совсем неожиданных местах стали

1 Термоденудация - комплекс криогенных процессов разрушения горных пород и сноса продуктов этого разрушения на пониженные участки местности.

Рис. 1. Солифлюкционный язык, сползший с северо-западного склона аласа Лаптагатта (Усть-Алданский улус, 2012 г).

Фото С. П. Готовцева

ЯШГУ

Рис. 2. Формирующийся на территории с. Норагана термоэрозионный овраг в активной фазе развития (18 марта 2017 г.).

Фото С. П. Готовцева

образовываться колодцеобразные провалы. Он указал на небольшой сквер, где были установлены памятники героям села. Там были такие же провалы, которые они впоследствии засыпали.

В 2015 г. после прохождения сильного дождя сформировался ещё один овраг недалеко от больницы и местной школы (рис. 3). Когда мы осмотрели это место, то поняли тревогу и озабоченность главы села. В непосредственной близости от оврага проходили такие жизненно важные объекты инфраструктуры села, как теплотрасса, цистерны для хранения резервного топлива для коммунального хозяйства и др. По морфологии овраг находится в начальной фазе своего развития и будет развиваться и разрастаться, пока угол естественного откоса не примет естественный уклон для данных грунтов, поэтому такие овраги необходимо оперативно засыпать. В данном случае ситуацию осложняет наличие построек.

-Ч»

§

\ к

ш £

л

Рис. 3. Овраг, возникший в непосредственной близости от основных объектов инфраструктуры с. Норагана.

Фото С. П. Готовцева

В тот же день мы посетили с. Диринг Чурапчинско-го улуса. Оно расположено в 25 км к северо-западу от с. Чурапчи. Это достаточно большое село с численностью населения более 1000 человек. Здесь из-за нехватки территории люди стали строить дома на межаласном пространстве, вырубая лиственничный лес. На этих участках начала увеличиваться мощность сезонно-та-лого слоя, вытаивать подземные льды и формироваться такие термокарстовые формы рельефа, как «дюёдя» и «тыымпы».

Сопровождающие нас работники сельской администрации И. А. Иванов и М. Т. Маркова сначала показали территорию новой больницы, которая была построена на участке вырубленного для этого лиственничного леса. В результате уничтожения растительности начался термокарстовый процесс и интенсивное разрушение территории. Участки ближайших домов также подверглись подобным нарушениям.

В планах администрации предусматривается засыпать территорию, посадить деревья и со временем превратить эту площадь в Парк культуры и отдыха. Однако проведение подобных восстановительных работ потребует колоссального вклада финансовых средств.

Судя по появлению характерных форм рельефа (былары и байджарахи), здесь залегают подземные льды повторно-жильного генезиса (рис. 4). Как известно, такие льды активно формировались в ледниковую эпоху в результате периодического морозного растрескивания дневной поверхности, попадания в образуемые трещины талых снеговых вод и их замерзания.

Во время обследования мы познакомились с весьма интересным человеком, старожилом села Михаилом Петровичем Эртюковым, и получили много интересной информации (рис. 5). Он рассказал, что изначально село было небольшим. Разрослось оно в 60-е гг. ХХ в., когда из-за нехватки земли люди стали вырубать лес. В первое время прочность построек сохранялась. Резкая деформация зданий стала происходить в начале нынешнего тысячелетия.

I-т.

> ¿/с

№ ~

Рис. 4. Былары и байджарахи, возникшие в результате вытаивания повторно-жильных льдов в северо-восточной части с. Диринг.

Фото С. П. Готовцева

Рис. 5. Момент встречи со специалистами администрации Хоптогинского наслега И. А. Ивановым и М. Т. Марковой. На переднем плане - старейший житель с. Диринг Михаил Петрович Эверстов.

Фото С. П. Готовцева

Таким образом, с. Диринг построено на территории широкого распространения повторно-жильных льдов. Основной причиной разрушения территории является не только глобальное потепление климата, но и вырубка лесного покрова. Засыпать такие отрицательные формы рельефа, как «дюёдя» и «тыымпы» практически невозможно, так как они занимают очень большую площадь. Поэтому самый правильный путь - постепенный перенос села на более удобное и безопасное место. Конечно, сельчанам больно и обидно слышать такие рекомендации, но других, более приемлемых путей спасения от природных процессов пока нет. Впредь новые дома и другие строения необходимо строить на аласных уровнях, хотя и эта точка зрения требует тщательного изучения. Возможно, что в результате дальнейшего потепления климата будет увеличиваться водная площадь существующих озёр, и тогда территории населённых пунктов может ожидать не менее серьёзная опасность - подтопление.

Возникающие рядом с домами и другими строениями термокарстовые провалы жители села стали забрасывать биогенными отходами сельского хозяйства, что, на наш взгляд, может несколько приостановить процесс их развития.

Таким образом, вышерассмотренные сёла построены на породах ледового комплекса, содержащего большое количество подземного льда. Основными причинами разрушения территории являются глобальное потепление климата и такие антропогенные нарушения, как пожары и массовая вырубка леса.

По мнению жителей сёл Норагана и Диринг, особенно сильные разрушения поверхности наблюдаются в дождливые годы, однако протаивание грунтов и в сухие летние сезоны идёт также интенсивно. Этому способствуют особенности состава слагающих грунтов, на которых построены эти сёла. Лессовидные суглинки, которыми сложены в основном льдовмещающие грунты,

обладают сильными тиксотропными свойствами [3, 4]. Это значит, что в сухом состоянии они очень устойчивы, но когда достигают полной влагоёмкости, то становятся тягуче-пластичными (плывун) (это ещё раз подтверждает, что термокарстовые процессы в мёрзлых грунтах идут весьма инерционно). В сухие годы вытаивание подземных льдов также происходит, в результате чего появляются пустоты, которые в дождливые годы прова-ливаюся и образуют уже видимые просадки и термоэрозионные овраги (рис. 6).

Таким образом, в связи с глобальным потеплением климата, в Центральной Якутии происходит интенсивное разрушение дневной поверхности на площадях, где широко распространены породы ледового комплекса.

Рис. 6. Признаки существования пустот в вечной мерзлоте обычно проявляются в виде колодцеобразных провалов.

Фото С. П. Готовцева

Это, в основном, территории Усть-Алданского, Чурап-чинского, Амгинского, Таттинского, а также Горного, Вилюйского и других улусов. Хотя в последних улусах, в силу небольшой мощности ледового комплекса, эти процессы не столь масштабны.

В создавшихся природно-климатических условиях, на территориях сёл, построенных на породах ледового комплекса, площадные виды термокарста и их линейные аналоги в виде оврагов будут появляться и впредь, причём массово. Поэтому необходимо строго соблюдать следующие основные принципы сосуществования с вечной мерзлотой:

- постоянно устранять любые случаи скопления поверхностных вод (откачивание застойных вод на территориях сёл внести в обязательный обиход повседневной жизни);

- при появлении термоэрозионных оврагов проводить их оперативную рекультивацию (засыпка местным грунтовым материалом, посев трав, высадка кустарников и т.д.);

- при строительстве новых домов проводить инженерно-геокриологическое исследование местности и консультации со специалистами-мерзлотоведами.

Список литературы

1. Балобаев, В. Т. Прогноз изменения климата и мощности мёрзлых пород Центральной Якутии до 2200 года /В. Т. Балобаев, Ю. Б. Скачков, Н. И. Шен-дер //География и природные ресурсы. - Новосибирск : Наука, 2009. - № 2. - С. 50-56.

2. Готовцев, С. П. Деградация вечной мерзлоты -серьёзная опасность / С. П. Готовцев //Наука и техника в Якутии. - 2016. - № 1 (30). - С. 45-49.

3. Вотяков, И. Н. Физико-механические свойства мёрзлых и оттаивающих грунтов Якутии / И. Н. Вотяков. - Новосибирск: Наука, 1975. - 176 с.

4. Строение и абсолютная геохронология алас-ных отложений Центральной Якутии / Е. М. Катасо-нов [и др.]; отв. ред. Е. М. Катасонов. - Новосибирск: Наука, 1979. - 95 с.

тъ№%№иш

%

21st Northern Research Basins Symposium and Workshop

Melnikov Permafrost Institute

Cold-region hydrology in a non-stationary world

Yakutsk, Russia, August 6-12, 20S7

INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PERMAFROST ENGINEERING .MAGADAN (RUSSIA) S017

Cold-region hydrology in a non-stationary world. Proceedings of the 21st Northern Research Basins Symposium and Workshop. - Melnikov Permafrost Institute, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences. - Yakutsk: Melnikov Permafrost Institute Press, 2017. - 180 p.

This volume contains papers and abstracts submitted to the 21st Northern Research Basins (NRB) Symposium and Workshop. The Symposium aims to encourage research in hydrological basins at northern latitudes where snow, ice and frozen ground play a dominant role in the hydrological cycle. The main topic of the 21st NRB Symposium and Workshop is "Cold-region hydrology in a non-stationary world" which addresses the issues of climate and environment change impacts on the hydrological cycle in Arctic regions, with implications for society. The Symposium handles the problems of hydrological research, both in fundamental scientific and applied aspects, including the studies of snow, glaciers, permafrost, frozen ground, groundwater, and seasonally frozen rivers and lakes.

XI International Symposium on Permafrost Engineering. Book of Abstracts. -

Yakutsk: Melnikov Permafrost Institute SB RAS Press. - 2017. - 380 p.

This volume contains abstracts submitted to the XI International Symposium on Permafrost Engineering. The Symposium aims to discuss recent advancements in priority areas of frozen ground engineering research. The abstracts are published as received from the authors.

Материалы XI Международного симпозиума по проблемам инженерного мерзлотоведения, г. Магадан (Россия), 5 - 8 сентября 2017 г. : тезисы докладов / отв. ред. Р. В. Чжан ; [ред. коллегия: Д. М. Шестернёв, Г. П. Кузьмин, А. В. Омелья-ненко, О. И. Алексеева] ; Сибирское отд-ние РАН, ФГБУН Ин-т мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН. - Якутск : Издательство ФГБУН Ин-та мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН, 2017. - 380 с.

Сборник включает тезисы докладов, представленных на XI Международном симпозиуме по проблемам инженерного мерзлотоведения. Симпозиум посвящён обсуждению новых результатов по приоритетным проблемам в области инженерного мерзлотоведения, полученных за последние годы. Тексты тезисов публикуются в соответствии с авторскими оригиналами.