АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Освоение территории России, лежащей в районах распространения многолетней мерзлоты

Освоение территории России, лежащей в районах распространения многолетней мерзлоты — это комплексный процесс хозяйственного, инфраструктурного и социального развития обширных регионов Российской Федерации, где грунты находятся в замороженном состоянии в течение длительного времени, что создает специфические условия для строительства, эксплуатации сооружений и ведения экономической деятельности, требующие применения особых технологий и мер адаптации к криолитозоне.

Распространение многолетней мерзлоты на территории России

undefined

Многолетнемерзлые грунты распространены более чем на 60% территории Российской Федерации, что делает Россию страной с наибольшей площадью криолитозоны в мире. В России многолетнемерзлые грунты охватывают обширные пространства Сибири, Дальнего Востока и европейского севера страны, создавая уникальные условия для хозяйственного освоения этих территорий.[1]

Краткая история освоения

Освоение территорий многолетней мерзлоты (криолитозоны) на пространстве России представляет собой многовековой процесс, прошедший несколько качественно различных этапов.

Первые контакты с суровыми северными территориями связаны с походами русских землепроходцев XVI–XVII вв. — экспедициями в Сибирь и на Дальний Восток, основание острогов и зимовий в зонах сплошного распространения мёрзлых пород. В XVIII–XIX вв. освоение носило преимущественно транспортный и административный характер: прокладка трактов, развитие пушного промысла, начало геологических изысканий.

undefined

Коренной перелом наступил в советский период. В 1920–1930-е гг. развернулись масштабные геологоразведочные работы, заложены основы научного изучения мерзлотоведения (создание Института мерзлотоведения АН СССР, 1939 г.). Индустриальное освоение криолитозоны связано с строительством Норильского горно-металлургического комбината (1935 г.), освоением Воркутинского угольного бассейна, созданием инфраструктуры Северного морского пути. В 1950–1970-е гг. открыты и введены в эксплуатацию крупнейшие нефтегазовые провинции Западной Сибири, что превратило криолитозону в стратегический ресурсный регион страны.

С конца XX в. и по настоящее время освоение приобретает комплексный характер: расширяется добыча на арктическом шельфе, развиваются проекты по производству сжиженного природного газа, модернизируется транспортная и энергетическая инфраструктура с учётом климатических изменений[2].

Основные природные ресурсы

undefined

Криолитозона Российской Федерации, занимающая около 65 % территории страны, сосредоточивает исключительно широкий спектр природных ресурсов[3][4]:

  • Углеводородное сырьё — нефть, природный газ, газовый конденсат;
  • Твёрдые полезные ископаемые — каменный и бурый уголь, руды цветных и благородных металлов (никель, медь, золото, олово, вольфрам, алмазы);
  • Редкоземельные и стратегические металлы;
  • Пресная вода, законсервированная в ледниках и мёрзлых толщах;
  • Лесные и биологические ресурсы северных экосистем.

Районы добычи и промышленные центры

Район / провинция Основные ресурсы Ключевые промышленные центры
Западная Сибирь (ЯНАО, ХМАО) Нефть, природный газ, конденсат Сургут, Нижневартовск, Новый Уренгой, Надым
Восточная Сибирь (Красноярский край, Якутия) Уголь, золото, алмазы, газ Норильск, Мирный, Якутск
Тимано-Печорская провинция Нефть, газ, уголь Воркута, Ухта, Нарьян-Мар
Кольский полуостров Апатиты, никель, медь Мурманск, Мончегорск, Кировск
Чукотка и Магаданская область Золото, олово, вольфрам Анадырь, Магадан, Билибино
Арктический шельф (Баренцево, Карское, Охотское моря) Нефть, газ Мурманск, Сабетта, Архангельск

Климатические изменения и их влияние на криолитозону

Согласно Третьему оценочному докладу Росгидромета[5], территория России теплеет почти в 2,5 раза быстрее, чем в среднем по планете: 0,51°C за десятилетие против 0,2°C глобально. Наиболее быстрое потепление наблюдается в Арктической зоне Российской Федерации — 0,71°C за десятилетие.

Площадь, занятая приповерхностной многолетней мерзлотой на территории Российской Федерации, сократится к середине XXI века по сравнению с периодом 1995-2014 гг. на 22±7% для сценария SSP2-4.5 и на 28±10% для сценария SSP5-8.5. В конце XXI века сокращение составит 40±15% и 72±20% соответственно[6].

Эти изменения имеют фундаментальное значение для освоения территорий, так как деградация мерзлоты приводит к снижению несущей способности грунтов, что требует пересмотра подходов к строительству и эксплуатации инфраструктуры.

Инфраструктурные вызовы и риски

Строительство и жилищно-коммунальное хозяйство

Трубопроводы и большинство точечных жилых и промышленных объектов в криолитозоне построены на свайных фундаментах и опорах. Несущая способность таких фундаментов напрямую зависит от температуры мерзлых грунтов[5]. Потепление климата приводит к уменьшению несущей способности мерзлого грунта, что создает серьезные риски для существующей инфраструктуры.

В области наибольшего геокриологического риска находятся Чукотка, бассейны верхнего течения Индигирки и Колымы, юго-восточная часть Якутии. В этих районах имеется развитая инфраструктура, в частности, Билибинская атомная станция и связанные с ней линии электропередачи, снабжающие электроэнергией многие горнодобывающие предприятия.

Для уменьшения ущерба, связанного с высокими геокриологическими рисками, необходимы изменение норм строительного проектирования с учетом ослабления несущей способности многолетнемерзлых грунтов, а также применение инженерных мер адаптации существующей инфраструктуры[5].

Транспортная инфраструктура

Последствия таяния многолетней мерзлоты носят комплексный характер и обуславливают транспортные риски, включая разрушение автомобильных и железных дорог, трубопроводов, ухудшение состояния взлетно-посадочных полос аэродромов. Частые переходы температуры воздуха через 0°C, наряду с большими перепадами температуры воздуха, приводят к ускоренному старению материалов, из которых сделаны сооружения, и как результат — к снижению срока их службы[5].

Экономическое освоение криолитозоны

Нефтегазовый комплекс

Наибольшее развитие нефтегазовый сектор России получил в Арктической зоне. Наиболее значительные климатические риски для функционирования нефтегазового комплекса в этом регионе обусловлены экстремальными температурно-ветровыми условиями, а также медленными климатическими изменениями, приводящими к росту уровня моря, таянию многолетнемерзлых пород, разрушению берегов и прибрежной инфраструктуры[5].

Сокращение продолжительности периода с температурой ниже –30°C к середине XXI века составит на территории Северной Евразии от 10 до 40 дней, а индекс потребления энергии сократится на 10-20%. Однако потепление в районах распространения многолетнемерзлых пород приводит к уменьшению несущей способности мерзлого грунта.

Вторыми по значимости факторами, влияющими на состояние видов оборудования для нефте- и газодобычи, являются коррозионные повреждения. Наблюдаемое и прогнозируемое увеличение продолжительности выпадения жидких и смешанных осадков, а также периодов с относительной влажностью более 70% при температуре воздуха выше –1°C являются основными факторами, определяющими возрастание коррозионной агрессивности атмосферы и интенсивности разрушения металлических конструкций.[7]

Добывающая промышленность

Развитие региона в ближайшие десятилетия в значительной степени связывается с освоением месторождений арктического шельфа и дальнейшей разработкой действующих месторождений территории. Потепление, сопровождаемое сокращением продолжительности зимнего сезона, уменьшением градусо-дней с отрицательной температурой воздуха и числа дней с экстремально низкой температурой воздуха, создает более благоприятные условия для производства буровых работ, приведет к уменьшению простоев в работе и положительно отразится на работоспособности оборудования[6].

Природные системы и экосистемы

Природные системы Арктической зоны Российской Федерации претерпевают значительные изменения в связи с быстрым ростом температуры в Арктике, усиливающим таяние многолетней мерзлоты и связанную с ней динамику ландшафтов[8].

Отмечаются: размывание берегов рек и морских побережий, засухи, наводнения, ураганы/штормы, пожары в тундре[9].

Нарушение растительного покрова приводит к многократному усилению процессов деградации мерзлоты. Перестройки экосистем АЗРФ в результате совместного действия природных и антропогенных изменений в последние десятилетия охватили 10-20% площади.[10]

Деградация мерзлоты будет способствовать существенной перестройке ландшафтов с заменой в конечном итоге на более продуктивные. Ожидаются дальнейшее усиление ветрового воздействия, умеренный рост воздействия пожаров, которые уже сейчас ежегодно охватывают значительные площади.

Социальные аспекты освоения

Население и миграция

undefined

Изменение природно-климатических условий и экологической обстановки ведет к трансформации миграционных потоков, как в границах Российской Федерации, так и за ее пределами. Рост температур ухудшает условия жизни и хозяйственной деятельности в климатически неблагоприятных регионах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока, и ведет к интенсификации миграционного оттока населения с этих территорий, и без того страдающих от депопуляции, главным образом обусловленной миграцией[5].

Согласно официальной статистике, климатические условия сегодня являются причиной порядка 0,3% всех миграционных процессов, однако эта доля имеет тенденцию к росту.

Коренные народы Севера

Прогнозируемый рост числа дней с экстремально высокой температурой в Арктическом макрорегионе чреват дальнейшими нарушениями традиционного природопользования коренных народов Севера, разрушением мест хранения продуктов на территориях многолетних мерзлых грунтов.

Возможное изменение ареалов распространения видов рыб и морских млекопитающих, составляющих традиционное питание жителей арктических территорий, необходимо учитывать при разработке мер по социально-экономической адаптации коренных народов Севера к изменению климата.

📘 Подсказка для ЕГЭ/ОГЭ

Многолетняя мерзлота (криолитозона) — это слой горных пород, длительное время (от 2 лет до тысячелетий) находящийся при отрицательной или нулевой температуре и содержащий в своём составе лёд. В России она занимает около 65% территории.

Алгоритм анализа региона криолитозоны в заданиях:

  1. География: ищите на карте Сибирь, Забайкалье, Дальний Восток и крайний север европейской части.
  2. Инфраструктура: вспоминайте про свайный фундамент (чтобы тепло зданий не растапливало лёд в грунте) и удорожание строительства.
  3. Специализация: делайте акцент на добывающей промышленности (нефть, газ, уголь, руды, алмазы).

Пример из практики ЕГЭ (задания с развёрнутым ответом): «Объясните, почему жилые дома в Якутске строят на сваях с проветриваемым подпольем».

Решение: Сваи предотвращают передачу тепла от зданий к мёрзлому грунту. Если грунт растает, он потеряет несущую способность, что приведёт к деформации и разрушению построек.

Примечания

  1. ↑ Margesin R. (ed.). Permafrost soils. – Springer Science & Business Media, 2008.
  2. ↑ Автономная некоммерческая организация в сфере содействия улучшению экологии и окружающей среды, а также развитию волонтерского движения «Чистая Арктика». История Арктики - Освоение территорий (рус.). Чистая Арктика.
  3. ↑ Фаузер В. В., Смирнов А. В. Мировая Арктика: природные ресурсы, расселение населения, экономика //Арктика: экология и экономика. – 2018. – Т. 31. – №. 3. – С. 6.
  4. ↑ Цукерман В. А., Горячевская Е. С. Добыча и переработка минерально-сырьевых ресурсов Арктической зоны Российской Федерации как основа экономической безопасности страны //Россия: тенденции и перспективы развития. – 2016. – №. 11-3. – С. 800-805.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 Росгидромет. Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Общее резюме / Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. – Санкт-Петербург: Наукоемкие технологии, 2022. – 124 с. – ISBN 978-5-907618-14-5..
  6. ↑ 1 2 PCC. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / V. Masson-Delmotte, P. Zhai, A. Pirani [et al.] (eds.). – Cambridge: Cambridge University Press, 2021.
  7. ↑ Алексеев А. А., Большаков А. М., Сыромятникова А. С. Исследование коррозии газопровода в условиях Арктики //Территория нефтегаз. – 2018. – №. 11. – С. 58-61.
  8. ↑ Дронов, В. П. География. Россия: природа, население, хозяйство. 9 класс : учебник для общеобразовательных организаций : в 3 ч. Ч. 1 / В. П. Дронов, Л. Е. Савельева. — Москва : Просвещение, 2016. — 191 с. : табл., цв. ил., карты. — ISBN 978-5-09-038728-6.
  9. ↑ IPCC. Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate (SROCC). Summary for Policymakers. – Geneva: WMO, 2019..
  10. ↑ Брикетова А. А., Третьякова Е. Г. Геокриологические процессы, влияющие на деградацию оснований в условиях вечной мерзлоты //Вестник евразийской науки. – 2022. – Т. 14. – №. 3. – С. 44.

Литература

  • Росгидромет. Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Общее резюме / Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. – Санкт-Петербург: Наукоемкие технологии, 2022. – 124 с. – ISBN 978-5-907618-14-5.
  • IPCC. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / V. Masson-Delmotte, P. Zhai, A. Pirani [et al.] (eds.). – Cambridge: Cambridge University Press, 2021.
  • IPCC. Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate (SROCC). Summary for Policymakers. – Geneva: WMO, 2019.
  • Дронов, В. П. География. Россия: природа, население, хозяйство. 9 класс : учебник для общеобразовательных организаций : в 3 ч. Ч. 1 / В. П. Дронов, Л. Е. Савельева. — Москва : Просвещение, 2016. — 191 с. : табл., цв. ил., карты. — ISBN 978-5-09-038728-6.

Категории

© Правообладателем данного материала является АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ».
Использование данного материала на других сайтах возможно только с согласия АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ».