Когда снег тает на склоне, «волна» грязи скатывается вниз под действием силы тяжести. Такие оползни особенно характерны для тундровых районов.
Вечная мерзлота
Первые письменные свидетельства о существовании необычного состояния почвы, позже названного «вечной мерзлотой», принадлежат русским исследователям XVII века, покорявшим Сибирь. Первооткрывателем был казак Ю. Святогоров, а члены экспедиций И. Реброва и С. Дежнева уже занимались темой вечной мерзлоты. Дежнев уже более подробно изучал этот вопрос. В своих донесениях ко двору они описывали особенности некоторых зон тайги, где земля оставалась мерзлой зимой и даже летом. В 1640 году воеводы М. Глебов и П. Головин отправили письмо русскому царю, который не скрывал своего изумления:
Царь, земля не тает даже летом.
Окончательно существование «районов вечной мерзлоты» было подтверждено в начале промышленного освоения Севера. В 1828 году экскаватор Ф. Шергина срезал первый метр мерзлого грунта в Якутске, через 9 лет он достиг отметки чуть ниже 116,5 метра и не встретил водных горизонтов. А. Миддендорф, измеривший температуру во всем руднике Шергина, провел линию через ответ. Так невероятное стало очевидным фактом в географии и геологии страны.
Термин «вечная мерзлота» впервые появился в научном сообществе в 1927 году. Автором термина был советский ученый М.И. Сумгин, один из основателей отечественной науки по изучению этого явления.
Научное определение
Под вечной мерзлотой обычно понимают криолитозону с температурой от 0°C и ниже, то есть наличие в ней подземного льда. Согласно Сумгину, это грунтовая мерзлота с возрастом 2 года и более, причем максимальные значения накопления измеряются тысячелетиями.
В терминологии уже некоторое время существует путаница. Значение слова «вечная мерзлота» четко не определено, что привело к различным толкованиям. Эта ситуация была справедливо раскритикована, и были предложены другие обозначения. Были предприняты попытки использовать термины «вечная мерзлота», «многолетнемерзлые породы» и «многолетняя криолитозона» в целом. Но в итоге возобладал термин Сумгина.
Он делит период времени, в течение которого формируются мерзлые породы, на три типа:
- Кратковременно-мёрзлые породы (за часы и сутки),
- Сезонно-мёрзлые породы (за месяцы),
- Многолетние мёрзлые породы (за годы)
Промежуточные или временные формы ледниковых пород относятся к отдельной категории. Они называются переходными формами. Примером может служить ситуация, когда сезонно замерзшая порода не оттаивает в летний период и сохраняется в течение нескольких лет.
Большая часть современной вечной мерзлоты образовалась в результате последствий последнего ледникового периода. Объем льда на мерзлой земле может составлять до 90 процентов. Сегодня происходит медленный процесс таяния.
Особенности мерзлых почв
Низкие температуры в вечной мерзлоте, как сезонные, так и постоянные, естественным образом влияют на состояние местной почвы. В ней происходят особые химические и биологические процессы. Пример этого можно увидеть на фотографии слева.
Над замерзшим водоносным горизонтом накапливается гумус, поскольку органические вещества коагулируют (уплотняются). Его регенерация над мерзлотой, или так называемое перемерзание, не сильно зависит от милости природы. Достаточно небольшого количества ежегодных осадков, чтобы запустить этот процесс.
Слои льда, образующиеся на почве и прерывающие водоносные капилляры, перекрывают доступ влаги из верхних, надмерзлотных горизонтов в нижнюю корнеобитаемую среду. Все явления, происходящие в почве в условиях вечной мерзлоты, характерны только для тундровой зоны. В результате механических изменений, происходящих в почве под воздействием вечной мерзлоты, тундра приобрела особый облик. Криогенные деформации в виде криотурбации (перемешивания почвенной массы под воздействием разности температур) и стереосекции (сползания водонасыщенной почвенной массы со склонов по мерзлому слою) придали рельефу тундры волнистую форму, в которой вспученные холмы чередуются с осыпями термокарстовых понижений. Это также является причиной образования пестрых тундр.
Минусовые температуры также влияют на структуру почвы и обуславливают ее криогенный характер. Они заставляют продукты почвообразования переходить в более конденсированное состояние и одновременно резко замедляют их подвижность. В результате коллоидного замерзания коллоидов мерзлоты происходит промерзание почвы. По мнению некоторых исследователей, криогенные явления также обогащают кремнеземом среднюю часть профиля подстилающей почвы. Эти ученые считают, что беловатый налет является результатом дифференциации почвенной плазмы из вечной мерзлоты.
Характеристика
Минералогическая структура почв оледенелой тайги до сих пор изучена недостаточно. В биологических условиях мерзлого климата и непрерывного выветривания здесь сохраняется пониженная концентрация сильно распределенных минералов, состав которых во многом определяется породами, слагающими почву. Почвы в оледенелых зонах тайги кислые, причем кислотность уменьшается с глубиной. Сегрегация, обусловленная химическим составом массы, практически не наблюдается. Однако накопление подвижных оксидов железа наблюдается по всему почвенному профилю, особенно в верхней части. Концентрация железа здесь достигает 20-25 %. Накопление железа происходит следующим образом: Свободное железо образуется в процессе непрерывной эрозии в почве. Осенью и зимой оно поднимается с восходящими потоками воды и стабилизируется в верхних горизонтах под действием мороза.
Наиболее суровые температуры в верхних слоях почвы обусловлены интенсивным континентальным климатом, характеризующимся тонким снежным покровом и низкими температурами воздуха. Летом поток влаги направлен вниз. Растворенные органические вещества переносятся вниз вместе с водой; часть питательных веществ снова поднимается осенью. Когда восходящие и нисходящие потоки уравновешивают друг друга, формируются таежные мерзлотные почвы с высоким содержанием феррита. Когда преобладают нисходящие токи, активизируется процесс удобрения почвы — вынос железа и щелочи, приводящий к снижению плодородности горизонтов. Гидрофизические свойства почвы ухудшаются при чрезмерном выпасе скота. Таежные мерзлотные почвы в основном формируются под лиственной тайгой. Для них характерно растительное сообщество из вереска, мангольда и других кустарников.
Растительность в этих зонах включает низкорослые виды березы и карликовой ивы, а также ольху и ползучую сосну.
На каких материках расположены?
Зоны вечной мерзлоты тайги широко распространены в северной части тайги в Забайкальском крае. Они встречаются в Колымском районе, Республике Якутия, Чукотской автономной области и южной части Аляски. Типичные участки замерзшей тайги встречаются в районе Канадского щита — они простираются между Большим Медвежьим и Невольничьим озерами и рекой Гудзон, а также встречаются на полуострове Лабрадор.
В Азии нижняя граница континента вечной мерзлоты находится примерно на 50 градусе северной широты, в Северной Америке и на Аляске — на 60 градусе северной широты, а на полуострове Лабрадор — на 54 градусе северной широты. На Евразийском континенте площади мерзлой тайги занимают около 4% территории, т.е. около 2230 тыс. км2; на Североамериканском континенте — 2,4% всей территории, т.е. 590 тыс. км2.
В нашей стране мерзлотная тайга простирается на площади более 200 млн га — это больше, чем пустынные территории Арктики и тундры. В Евразии этот тип ареала встречается в районах со сплошной и прерывистой мерзлотой, а на Североамериканском континенте — в районах с островной мерзлотой.
Условия формирования
В условиях вечной мерзлоты происходит формирование почв. Эти почвы характеризуются холодными почвами и имеют температуру минус 7-8 месяцев. Летом поверхностный слой почвы оттаивает, а зимой снова замерзает. Суровый температурный режим оказывает большое влияние на формирование мерзлотных таежных почв. Отрицательные температуры в течение всего вегетационного периода препятствуют усвоению питательных веществ растениями, замедляют их рост и развитие, тормозят процесс разложения растительных остатков. Все это препятствует полному биологическому круговороту веществ и приводит к образованию лесной подстилки.
Сохранение вечной мерзлоты в течение десятков и сотен лет влияет на тепловой и водный баланс, течение физико-химических процессов в почвах и формирование микроповерхностей. В районах, где вечная мерзлота находится в виде плотной ледяной корки, почвенные горизонты становятся чрезмерно водонасыщенными и слизистыми. В результате в горизонтах вечной мерзлоты накапливаются гуминовые вещества. Особенностью районов вечной мерзлоты в континентальных регионах является то, что температура почвы постоянно ниже температуры воздуха, даже в августе. То же самое относится и к общей среднесуточной температуре, что делает их похожими на замерзшие районы полярного круга. Количество осадков в этих районах колеблется от 250 до 550-600 мм.
Замерзшие участки тайги занимают большие природные пространства, которые зачастую труднодоступны. В их пределах наблюдаются значительные изменения параметров влажности и характеристик почвообразования.
Таежные мерзлотные почвы представляют собой большую группу почв, классификация которых на подвиды затруднена небольшим количеством проведенных исследований.
Почему таяние мерзлоты опасно
В атмосферу может быть выброшено огромное количество парниковых газов, что приведет к еще большему потеплению Земли
Вечная мерзлота — это большой резервуар органических материалов. Когда вечная мерзлота тает, микробы начинают перерабатывать нерастворимые органические вещества в углекислый газ и метан. Запасы настолько велики, что в будущем поток парниковых газов может превысить антропогенные выбросы.
Согласно исследованиям, температура будет продолжать расти в течение сотен лет из-за инерции климата Земли, даже если антропогенные выбросы парниковых газов сейчас упадут до нуля. Это автогенный процесс, спровоцированный деятельностью человека. Чем больше парниковых газов выбрасывается в атмосферу, тем быстрее греется планета, тем быстрее тает вечная мерзлота и тем больше парниковых газов выделяется. Следует также помнить, что при разложении органических материалов выделяется достаточно тепла, чтобы оттаять нижние слои вечной мерзлоты.
Повышение температуры может повредить инфраструктуру в районах с вечной мерзлотой.
Когда вечная мерзлота оттаивает, земля становится мягкой и происходит проседание. Экосистемы разрушаются, образуются ущелья и каньоны, появляются неглубокие озера. Земля начинает буквально проваливаться под ногами, а дома и дороги, построенные на мерзлой земле, разрушаются.
Несколько необычайно теплых зим грозят разрушить не менее 25% инфраструктуры северных городов России — дороги, железные дороги, мосты, туннели и портовые соединения. Деформируются нефтяные месторождения и сотни тысяч километров нефте- и газопроводов, спроектированных для регионов с вечной мерзлотой в прошлом веке без учета климатических рисков.
Исследователи ожидают оттаивания вечной мерзлоты на большой территории в ближайшие 30 лет.
Площадь суши сокращается из-за таяния вечной мерзлоты.
Таяние вечной мерзлоты приводит к повышению уровня моря во всем мире. Каждый год Россия теряет около 11 квадратных километров суши — площадь, эквивалентная примерно 476 красным квадратам. Если таяние вечной мерзлоты не остановить, это приведет к затоплению всех прибрежных городов.
Изменение климата влечет за собой риск возникновения дополнительных заболеваний и смертей.
Постепенное потепление климата разрушает вечную мерзлоту и уничтожает могильники, в которых десятки и сотни лет назад хоронили зараженных болезнями животных. По одной из версий, это стало причиной вспышки сибирской язвы в Ямало-Ненецком автономном округе в 2016 году.
Таяние вечной мерзлоты может оживить и активизировать вирусы, которые были заморожены в ней в течение сотен или тысяч лет. А что происходит потом? Если вирусы попадают в воду, где они подвергаются воздействию кислорода и света, они погибают. Но если они найдут подходящего носителя, это может стать началом новой пандемии.
Как вы можете помочь преодолеть климатический кризис
Каждый год вечная мерзлота тает все быстрее и быстрее. Если ничего не предпринимать, этот процесс нельзя ни остановить, ни повернуть вспять. Вечная мерзлота будет таять, и планета будет нагреваться до тех пор, пока человеческая цивилизация в том виде, в котором мы ее знаем, не сможет больше существовать на планете.
Как можно замедлить потепление, помочь сохранить вечную мерзлоту и разорвать порочный круг процессов, ведущих к дальнейшему потеплению планеты? С помощью нашего компьютера и контрольного списка вы можете уменьшить свой углеродный след в повседневной жизни.
Вы можете послушать наш подкаст, который Гринпис записал с фотографом и режиссером-документалистом Александром Федоровым. В подкасте обсуждается фильм о климатическом кризисе и его влиянии на коренные малочисленные народы России.
Очень важно действовать на государственном уровне. Мы разработали «Зеленый курс», который поможет России стать углеродно-нейтральной к 2050 году и замедлить таяние вечной мерзлоты.
Подпишите петицию, чтобы правительство также занялось проблемами климатического кризиса.
* При создании материала использована статья Н.С. Зимова «Не вечная мерзлота» из журнала Green Turn Report.
Как используются?
Большая часть вечной мерзлоты непригодна для возделывания, хотя некоторые земли после восстановления используются для сельского хозяйства, чтобы обеспечить более глубокое оттаивание в летний период. Единственным исключением являются мерзлотные луга в центральной Якутии. При полном внесении минеральных и органических удобрений и грамотной системе орошения здесь можно добиться стабильно высоких урожаев кормовых культур.
Районы с мерзлотными таежными почвами использовались как основа для пушного звероводства и создания охотничье-ловушечных хозяйств. Мхи, а также лишайники и кустарники образуют напочвенный покров этих территорий, поэтому они служат пастбищем для северных оленей.
Кроме того, здесь имеются большие площади ценных лиственных лесов, которые служат сырьем для строительной и деревообрабатывающей промышленности.
Они широко распространены в Восточной Сибири к востоку от реки Енисей. Они формируются в условиях узкозамкнутой многолетней (2-4 м) или длительной сезонной мерзлоты на породах тяжелого механического состава под разреженными хвойными лесами (лиственничниками) северной и центральной тайги. Таежные мерзлотные почвы характеризуются отсутствием или слабой выраженностью элювиальных процессов, поскольку развиваются в условиях неводного или полуводного водного режима, обусловленного сухостью климата и наличием вечной мерзлоты. Поэтому процесс образования подзолов выражен очень слабо или не выражен вовсе. Вечная мерзлота и низкие температуры в почвенном профиле в период вегетации задерживают рост и развитие растений, затрудняют поглощение питательных веществ, подавляют микробиологическую активность, а разложение почвенной пыли находится на начальной стадии. Все это ослабляет биологический круговорот веществ. Сильное промерзание верхних слоев почвы в холодное время года или их высыхание в теплое время года приводит к выходу влаги на поверхность почвы и образованию вечной мерзлоты в мерзлотном слое. Поэтому в профиле почвы при оттаивании вечной мерзлоты может быть два центра накопления влаги — верхний горизонт и нижний мерзлотный слой. При оттаивании грунта часто образуется перемерзшая вода или грунтовые воды, почвы становятся чрезмерно влажными и возникают процессы скольжения. Криогенные процессы (вечная мерзлота) приводят к смещению почвенных горизонтов. Результатом этих процессов является неразвитый почвенный профиль. Таежные мерзлотные почвы изучены плохо, а их систематика недостаточно разработана. Наиболее распространенными почвами являются глеевые мерзлотные таежные почвы, кислые мерзлотные таежные почвы, ожелезненные мерзлотные таежные почвы и зеленые мерзлотные таежные почвы. Глеевые мерзлотно-таежные почвы встречаются в северной тайге. Глеевый горизонт лежит ниже лесной подстилки и постепенно переходит в слой вечной мерзлоты. Эти почвы не имеют или имеют только слабый подледный или слабо подледный состав и имеют кислую реакцию. Их профиль не разделен на горизонты из-за развития криогенных процессов. Они используются в качестве оленьих пастбищ. Кислые мерзлотные таежные почвы формируются под сосновой тайгой с высокой долей кустарников и преимущественно мхов. Почвы автоморфны. Их профиль имеет слабые признаки подолитизации. Они характеризуются кислой реакцией, низкой основностью и относительно высоким содержанием гумуса (3-4 %). Соотношение составляет 0,6-0,3.
Природная зона: общая информация
Богатые железом мерзлотные таежные почвы характеризуются высоким содержанием соединений железа в горизонте, не насыщены основаниями и являются кислыми. Зеленые мерзлотные таежные почвы развиваются под пологом леса с моховой подстилкой и травянистой растительностью на лизачно-карбонатной глине, в основном на Лено-Вилюйской равнине. Ее профиль состоит из лесной подстилки, под которой находится серо-коричневый гумусовый горизонт, за которым следует горизонт В, содержащий калий с офиолитом в нижней части. Горизонт глинисто-ледниковый с тонкими промежуточными слоями льда. Ледниково-титовые зеленоземы нейтральны по реакции, полностью насыщены основаниями, с емкостью поглощения до 35 мг эквивалента на 100 г почвы, с содержанием гумуса до 3 % в горизонте и около 1,5 % в горизонте B. В составе поглощающего комплекса присутствует натрий (3-10 %). Эти почвы используются для сельскохозяйственного возделывания; на них выращивают овощи, зерновые (в основном ячмень) и травы.
Тайга расположена в умеренном климатическом поясе. Из-за ее большой протяженности погодные условия могут сильно различаться. Однако характерные для этого региона сильные перепады температур между летом и зимой наблюдаются повсеместно.
Природная зона «тайга»: почва
Осадков выпадает мало, но больше испаряется, что оказывает сильное влияние на формирование таежной почвы. В более холодных районах таежной зоны встречается вечная мерзлота. Она также способствует сохранению влаги. Только летом земля может оттаять на глубину до 2 метров. В результате большая часть территории покрыта болотами, озерами и редкими лесами. В этих условиях продукты разложения минеральных и органических веществ остаются в нижних слоях почвы из-за избытка влаги.
Почвы здесь относительно молодые и бедные питательными веществами. В отличие от почв лиственных лесов, здесь почти нет глубоких слоев, обогащенных органическим гумусом. Малая толщина также объясняется суровым климатом. Он замедляет образование органических элементов в таежных почвах. В то же время опавшие листья, хвоя и мох могут относительно долго оставаться в почве и не разлагаться. Поэтому для растений доступно очень мало активного органического вещества.
Влияние человека на многолетнюю мерзлоту
Для тайги характерны подзолистые почвы, подзолы и глейзомы. В районах, которые круглый год покрыты снегом, существуют мерзлотные таежные почвы и палеогляциальные почвы.
К сожалению, последствия технического прогресса человечества для вечной мерзлоты только пагубны. Это и загрязнение окружающей среды, и последствия строительства различных сооружений. Получается, что любое вмешательство человека в природу нарушает хрупкий баланс и приводит к ухудшению состояния вечной мерзлоты.
Влияние многолетней мерзлоты на хозяйственную деятельность человека
Блок: 10/14 | Количество символов: 359 Источник: https://karatu.ru/mnogoletnyaya-merzlota/
Освоение районов вечной мерзлоты началось в 1930-х гг. века. Определенные трудности, возникающие при работе в этих районах, побудили ученых разработать специальные процедуры.
Например, строителям пришлось пересмотреть основные правила возведения таких сооружений, как дома, мосты, тепловые сети и дороги. При строительстве и эксплуатации дома следует ожидать, что при определенных условиях грунт оттает, дома просядут и появятся трещины. Земляные работы очень трудо- и энергоемки, и это также необходимо учитывать.
Из-за вечной мерзлоты очень остро стоит проблема водо- и теплоснабжения домов.
Сельское хозяйство затруднено из-за болотистой почвы. Из почвы необходимо извлекать влагу, прежде чем ее можно будет обрабатывать и засевать.
Заключение
Блок: 11/14 | Количество символов: 971 Источник: https://karatu.ru/mnogoletnyaya-merzlota/
Вечная мерзлота — уникальное явление на Земле, такое же естественное, как пустыня, джунгли или степь, только менее изученное. Исследования вечной мерзлоты крайне необходимы и проводятся по сей день. Новые технологии позволяют более тщательно изучать мерзлую землю и открывать новые особенности. И если в начале 20 века главной целью исследований было эффективное развитие, то сегодня одним из направлений исследований является предотвращение деградации вечной мерзлоты. На протяжении десятилетий человечество использовало природу исключительно для собственного обогащения и, наконец, пришло к выводу, что сохранение природы гораздо выгоднее и безопаснее.
Блок: 14/14 | Количество символов: 678 Источник: https://karatu.ru/mnogoletnyaya-merzlota/
- https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BD%D1%8F%D1%8F_%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B7%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0: использовано 1 блоков из 9, кол-во символов 854 (4%)
- https://spravochnick.ru/geografiya/mnogoletnyaya_merzlota/: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 2210 (9%)
- http://wikipedia.green/%D0%9C%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BD%D1%8F%D1%8F_%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B7%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0: использовано 1 блоков из 9, кол-во символов 810 (3%)
- https://wiki2.org/ru/%D0%9C%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BD%D1%8F%D1%8F_%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B7%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0: использовано 1 блоков из 9, кол-во символов 1611 (7%)
- https://bigenc.ru/text/3250996: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 7057 (29%)
- https://karatu.ru/mnogoletnyaya-merzlota/: использовано 10 блоков из 14, кол-во символов 8454 (35%)
- https://obrazovaka.ru/geografiya/mnogoletnyaya-merzlota-v-rossii-kratko.html: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 2976 (12%)
Количество блоков: 29 | Общее количество символов: 23972 Количество использованных доноров: 7 Информация о каждом доноре:
