RF verloor jaarliks ongeveer 11 vierkante meter. km grond as gevolg van smeltende permafrost

INHOUDSOPGAWE:

RF verloor jaarliks ongeveer 11 vierkante meter. km grond as gevolg van smeltende permafrost
RF verloor jaarliks ongeveer 11 vierkante meter. km grond as gevolg van smeltende permafrost
Anonim

Permafrost beslaan 65% van die grondgebied van Rusland, alle konstruksie in die Arktiese gebied, Siberië en die Verre Ooste was letterlik daarop gebaseer. Die betroubaarheid daarvan het die afgelope paar jaar egter in twyfel getrek weens klimaatsverandering. Die onlangse Big Norilsk -ekspedisie van die Siberiese tak van die Russiese Akademie vir Wetenskappe (SB RAS) stel een van sy take in om die sterkte van strukture en die grond daaronder te toets. Die direkteur van die P. I. Melnikov SB RAS Mikhail Zheleznyak.

Image
Image

Watter take stel die instituut vir homself in die ekspedisie wat begin het?

- In die ekspedisie is die taak van die Permafrost -instituut om die toestand van seisoenale en permafrostgesteentes op die gebied van ingenieursfasiliteite, in die oliestortingsgebied en op die gebied wat nie vatbaar is vir besoedeling nie, te kenmerk en te evalueer. Op grond van die materiaal wat ons tydens die veldnavorsing ontvang, kyk ons hoe die permafrosttoestande verander het. In die teenwoordigheid van materiaal van ingenieurswese en geologiese opnames en studies wat uitgevoer is, sal ons probeer om 'n visie te gee van die oorsake van die ongeluk.

Hoe sal die veldwerk daar uitsien? Waar gaan jy monsters neem?

- Twee navorsers van ons instituut neem deel aan die ekspedisie. Ons sal boorwerk doen, temperatuurwaarnemings in putte doen, roeteobservasies uitvoer, monsters neem tydens die boorwerk, kryogene prosesse kenmerk. Dit is nodig om die diepte van seisoenale ontdooiing en die temperatuur van gesteentes in die agtergrondgebiede en op die plek van die noodstruktuur te skat.

Watter inligting het die Instituut vandag oor permafrost in Norilsk? Wanneer laas was sulke navorsing daar gedoen?

- Ons instituut het 'n permafrost -stasie in Igarka, dit is nie so ver nie. Die laaste keer dat ons kollegas in Norilsk gewerk het, was drie jaar gelede. Ek het in die 1980's in die streek gewerk en navorsing gedoen oor permafrost en geotermiese toestande. In die 1990's was daar 'n laboratorium van die Permafrost Institute in Norilsk wat handel oor die stabiliteit van ingenieursstrukture. In 2007 en 2013 kom ek na Norilsk, en ons bespreek die probleme van die volhoubaarheid van woongeboue met die stadsowerhede. Oor die algemeen is permafrosttoestande vir ons bekend.

Onmiddellik na die ongeluk was daar voorstelle dat die smelt van permafrost die oorsaak was. Stem u saam met hierdie voorlopige beoordeling?

- Ek kan nie sê totdat ons die materiaal gekry het nie. Ongelukke het immers al voorheen gebeur toe daar nie so 'n opwarming in die Arktiese gebied was nie. Die redes kan wissel. Dit is nodig om te kyk na die permafrost-grondtoestande, die teenwoordigheid van ondergrondse ys daarin. Want as die gronde nie ysversadig is en nie bedaar nie, kan die oorsaak van die ongeluk byvoorbeeld heeltemal anders wees, byvoorbeeld in die toestand van die materiale van die strukture. Vandag sê hulle dat die oorsaak die smelt van die permafrost kan wees, die vernietiging van die betonbasis, die kapasiteit van seismiese trillings wat die vloeistof in die stoor gepomp het, ensovoorts. Maar dit is alles weergawes. U moet die redes verstaan, en dit kan regtig gedoen word.

Wat is die situasie met permafrost in Rusland? Hoeveel smelt en verminder dit die afgelope dekades?

- Klimaatsveranderinge vind plaas, wat ons almal voel, en selfs veranderinge in die gemiddelde jaarlikse lugtemperature is een van die aanwysers, maar nie die enigste een wat sê dat die temperatuur in die Norilsk, Taimyr -streek die afgelope 40 jaar gestyg het nie met anderhalf grade. Oor die algemeen is daar streke in Rusland waar die gemiddelde jaarlikse temperatuur gedurende hierdie tydperk met drie grade gestyg het. Dit beïnvloed natuurlik ook die grondtoestande. Aan die ander kant is daar die Le Chatelier-Brown-beginsel, en die natuurlike omgewing reageer op eksterne invloede. Dit wil sê, as die temperatuur styg, is daar veranderinge in die oppervlaktetoestande van hitte -oordrag. Hierdie reaksie is nie oral dieselfde nie; dit hang af van die landskapstoestande. Byvoorbeeld, in die middel van Yakutia was daar intense insakking in oop, sonder bos, gebiede van die ontwikkeling van rotse van die yskompleks, naby die oppervlak. In bosgebiede is hierdie verskynsels onbeduidend of word dit nie waargeneem nie. Dit wil sê, die reaksie op klimaatsverandering is heeltemal anders, hoewel dit ongetwyfeld bestaan. Iewers is dit swak, maar iewers in 40 jaar is dit glad nie sigbaar nie. Sneeubedekking en die ophopingsstelsel het 'n groot invloed op die toestand van bevrore gronde.

Hoeveel het die oppervlakte permafrost in Rusland die afgelope dekades verminder?

- Ek vind dit moeilik om 'n presiese skatting te sê, want in verskillende streke trek die permafrost op verskillende maniere terug. Ons ken nie ons suidelike permafrostgrense duidelik nie. Oor die algemeen beslaan permafrost 65% van die grondgebied van Rusland. Ek glo dat dit in die suidelike streke van die permafrostgebied met 2-3% van die gebied verdwyn het, nie meer nie. In groot gebiede het die boonste laag somerontdooiing toegeneem, maar onder die bevrore lae lê dit nie.

Is daar gebiede in Rusland waar permafrost nie ontdooi word nie en klimaatsverandering nie daar voel nie?

- In die sentrale Yakutia, in sommige landskapgebiede, in sekere bosgemeenskappe, styg die lugtemperatuur, plantgemeenskappe verander, en die reaksie van 'n toename in die diepte van seisoenale ontdooiing of 'n toename in die temperatuur van rotse word nie waargeneem nie.

Hoekom?

- Elke drie tot vier jaar is daar winters wanneer sneeu, wat 'n goeie hitte -isolator is, baie later val. Lae lugtemperature, die afwesigheid of lae dikte van die sneeubedekking dra by tot die afkoeling van die gronde gedurende hierdie tydperk.

Daar is spesiale gebiede in die Verchojansk-streek van Yakutia, waar daar die afgelope agt jaar in die boonste vyf meter laag van die aarde selfs 'n afname in temperatuur met twee tiendes van 'n graad was. Boonop is hierdie verskynsel nie op 'n stadium opgemerk nie, maar op tien verskillende dele van die reliëf. Dit word aangeteken deur ons outomatiese stasies, wat die temperatuur vier keer per dag bepaal en 1600 metings per jaar ophoop. Hiermee kan u die temperatuurstoestande in verskillende seisoene van die jaar bepaal.

Hoeveel sulke waarnemingsstasies het u?

- Daar is ongeveer 60 sulke waarnemingsstasies of plekke in Oos -Siberië, waar metings voortdurend uitgevoer word, maar dit het nie 'n eenvormige oppervlakteverspreiding nie en dek nie alle landskapstoestande nie. Vandag word 'n program ontwikkel om 'n moniteringstelsel in die Arktiese gebied te skep, en ek hoop dat die Ministerie vir Ontwikkeling van die Verre Ooste dit sal ondersteun. As u 70 punte eweredig in alle landskapstreke plaas, kry u 'n goeie waarnemingsnetwerk.

Wanneer verwag u dat u die program sal ontvang?

- Die program moet in Desember 2020 aan die regering voorgelê word. Verder sal die vraag besluit word wie dit gaan uitvoer, boor, monitor. Daar word beplan dat dit 'n staatsnetwerk sal wees. Die vraag is in wie se jurisdiksie? Ondergrondsgebruikers, ekoloë, geoloë, meteoroloë? Ek dink dat dit tien jaar sal neem om 'n waarnemingstelsel in die hele permafrostgebied te skep.

Wat ons het, is wetenskaplike stasies wat opgerig is om 'n probleem op te los, dikwels vir belowende mineraalafsettings. Nie alle gebruikers in die ondergrond is egter gereed om sulke waarnemingsplatforms op hul gebiede te skep nie. Ons neem deel aan wetenskaplike toelaes en as ons wen, gebruik ons fondse om toerusting aan te skaf en waarnemingsplekke te skep. In die begroting vir wetenskap is daar vandag geen finansiering vir die oprigting van normale stasies nie.

Is daar plekke waar die dikte van die permafrostlaag afgeneem het en dit nie meer moontlik maak om konstruksiestapels te hou nie?

- Natuurlik is daar sulke voorbeelde, byvoorbeeld in Transbaikalia, in Chita. Daar is fondamente geprojekteer op bevrore grond. Tans het hierdie permafrost in sommige gebiede agteruitgegaan. Maar om eerlik te wees, word die groter impak op die stabiliteit van geboue en strukture nie deur die permafrost uitgeoefen nie, maar op die bedryfstoestande. Die konstruksie van ingenieursstrukture skep 'n spesifieke natuurlike en tegniese stelsel. As die gemiddelde jaarlikse grondtemperatuur byvoorbeeld in Jakoetsk nou ongeveer 2, 5–3 grade is, dan onder behoorlik funksionele geventileerde ondergrondse huise op hope, is die grondtemperatuur minus 3, 5–4 grade. Dit wil sê, 'n behoorlik funksionerende geventileerde ondergrond is self 'n ingenieursverkoelingstelsel.

Wat Norilsk betref, is daar verskillende toestande. Geventileerde ondergronds werk ondoeltreffend as gevolg van aansienlike sneeu -ophoping, wat nie toelaat dat koue lug in die winter onder die gebou sirkuleer nie.

Vereis die styging in gemiddelde jaarlikse temperatuur en ontdooiing van permafrost veranderinge in boureëls en regulasies?

- Die huidige verandering in die klimaatstoestande vir 'n aantal streke, insluitend Jakoetsk, het geen katastrofiese gevolge as hierdie ingenieursstelsels normaalweg bedryf word en voorsien word van die toestand van die subgraad nie. Geboue en strukture is ontwerp vir 'n sekere lewensduur. 'N Kliphuis is byvoorbeeld 50–70 jaar lank. As daar 'n stelsel van normale beheer oor 'n ingenieursstruktuur is, kan voorkomende beskermingsmaatreëls getref word in die geval van 'n verandering in die kontroleparameters, wat die bedryfstoestande vir 'n sekere tydperk kan handhaaf. Maar ongelukkig is daar dikwels nie so 'n beheer nie. Die media berig byvoorbeeld dat 'n huis in Jakoetsk ineengestort het as gevolg van die ontdooiing van permafrost. Trouens, die rede vir hierdie vernietiging is anders - wanbestuur, wat verband hou met onbehoorlike werking van die geventileerde ondergrondse (in die somer is daar 'n opeenhoping van water, in die winter - die vorming van ys) en gevolglik vernietiging van die ondersteunende strukture. Die fondamente van sommige huise is in 'n verdieping tussen die fondamente van ander strukture rondom hulle, 'n dreineringsholte wat ook in die somer swak geventileer word, en in hierdie omstandighede word 'n taliksone gevorm. Die verhoogde humiditeit onder hierdie strukture beïnvloed die strukture, stapels, balke wat ineenstort, nie meer die beplande vragte dra nie - ineenstorting vind plaas. Permafrost is 'n "konserwatiewe omgewing" en laat ons tyd hê om na te dink as ons beheer oor wat gebeur, en nie wag totdat die gebou in duie stort nie. Dit is nie nodig om tragedies te maak tydens die smelt van permafrost nie; u moet die strukture in die oog hou.

Hoe beoordeel u die agteruitgang van infrastruktuur in die Verre Noorde?

- Dit sal waarskynlik beter gedoen word deur dienste wat slytasie monitor. Ek ken verskillende nommers wat professionele mense bel. Hulle glo dat die agteruitgang van geboue en strukture ongeveer 60%bereik het. Iemand dink dat die slytasie hoër is. Dit is beter om 'n spesifieke stad of dorp te evalueer. Waardevermindering hang af van die werksreëls en die veroudering van geboue. Elke gebou is immers vir 'n sekere tydperk ontwerp. Sommige geboue bestaan moontlik een en 'n half tyd wat vir hul werking toegewys is. Dit is te wyte aan die korrekte werksomstandighede.

Het nuwe materiale en tegnologie in die konstruksie verskyn wat nie bang is vir ontdooiing van permafrost nie?

- Daar is nuwe materiale en ontwikkeling van nuwe stapelontwerpe. Daar word wyd gebruik gemaak van hitte-isolerende materiale, wat 'n groot vriesgebied het met die grond op dieselfde diepte as gladde stapels. Dit is duidelik dat een en dieselfde struktuur nie vir die hele Verre Noorde gebruik kan word nie, want die klimaat- en grondtoestande verskil. Dit word in ag geneem by die ontwerpbesluite vir elke gebied. Vandag word geboue met meerdere verdiepings gebou. As daar in Yakutsk 40 jaar gelede tien meter hoog was, word die stapels nou 15-16 m begrawe, wat afhang van die las. Deur 'n veiligheidsmarge te skep, deur die vriesoppervlakte van die ophangstapels te vergroot, vermy ons die gevaar dat geboue vernietig kan word. Een van die ernstige probleme met die konstruksie in die Noorde is natuurlik beton, wat begin verkrummel as gevolg van beduidende temperatuurskommelinge. In stapels en ander gewapende betonstrukture word ysterwapening blootgestel, wat begin roes, wat weer tot hul vernietiging lei. Vandag verskyn nuwe betongrade en word ontwikkel. By padbou word weekmakers en bymiddels gebruik om moeilike toestande met hoë temperatuurreekse te weerstaan.

Hoe permafrost is permafrost? Is daar enige ramings van haar ouderdom?

- Vir 'n persoon is haar ouderdom vergelykbaar met die ewigheid. Daar is gebiede waar permafrost al byna 2 miljoen jaar lank nie ontdooi het nie. Dit is die Kolyma -laagland in die noorde van Yakutia. Die dikte daar is 500–600 m. Gedurende opwarmingsperiodes ontdooi dit bo en onder, maar in die middelste deel het dit meer as 1,9 miljoen jaar oorleef.

Hoe gevaarlik is die smelt van permafrost vir die kus van die Arktiese Oseaan, waar die kus, wat verkrummel, terugtrek? Hoeveel grond verloor ons land?

- Werknemers van ons instituut monitor permafrost in die rakgebied van die Arktiese Oseaan en kusprosesse. Die terugtrekkoerse van die kus wissel van een tot twee tot 30 m per jaar en hang af van die kusstruktuur. Die gemiddelde terugtrek van die oewers van die Laptev- en Oos -Siberiese see is 0,8 m per jaar, en die oppervlakte wat in die moderne tyd verlore geraak het, is 10,7 vierkante meter. km per jaar.

Op die ou koninklike kaarte kan u eilande sien wat nie meer bestaan nie …

- Heeltemal reg. Daar is sulke eilande. Selfs in my lewe het verskeie eilande verdwyn - dit is die eilande Semenovsky, Vasilievsky, Figurnin.

Aanbeveel: