«Вечная мерзлота» — холод, который уходит

Относительно недавно термин «вечная мерзлота» в научной среде был вполне допустим, но в настоящее время более предпочтителен термин «многолетняя мерзлота». Дело в смысле слова «вечная», которое создаёт ложное впечатление, что этот слой грунта никогда не меняется и не может оттаять. А на самом деле мерзлота — явление динамичное.

Она реагирует на климат: из-за потепления, изменения количества осадков, антропогенного воздействия (строительство, добыча ресурсов) отдельные участки начинают протаивать. То есть «вечности» в буквальном смысле нет. Поэтому учёные и выбрали более точный термин «многолетняя», тем самым подчёркивая, что мёрзлый слой сохраняется годами, десятилетиями или столетиями, но не навечно.

Термин «вечная мерзлота» ввёл в научный оборот в 1927 году геокриолог Михаил Иванович Сумгин — основатель школы советских мерзлотоведов. Он определял это понятие как мерзлоту почвы, которая непрерывно существует от двух лет и до нескольких тысячелетий. Позже термин проник и в другие научные школы. Например, в англоязычной научной среде закрепился его аналог permafrost (от permanently frozen ground — «постоянно замёрзший грунт»).

Многолетняя (вечная) мерзлота — часть криолитозоны, характеризующаяся отсутствием периодического протаивания. Более 65% территории России — это криолитозона. Для большинства людей это просто замёрзшая земля где-то далеко на севере. Но для учёных-климатологов это гигантский спящий организм, от состояния которого зависит устойчивость экосистем, безопасность городов и будущее глобального климата.

Вечная мерзлота России (65% площади РФ). Фото: en.wikipedia.org

Вечная мерзлота, или многолетнемёрзлые породы — это не просто лёд в земле. Это грунты (песок, глина, обломки скал), температура которых не поднимается выше 0 °С на протяжении двух и более лет подряд. В некоторых районах Якутии глубина промерзания достигает 1500 метров.

Карьер кимберлитовой трубки Удачная в Якутии состоит из многолетнемёрзлых горных пород. Фото: en.wikipedia.org

Сверху мерзлота прикрыта «активным слоем» — тонкой коркой почвы (от десятков сантиметров до двух метров), которая оттаивает коротким полярным летом и снова замерзает зимой. Именно в этом слое могут жить растения и корни деревьев. Сами же деревья на мерзлоте вынуждены адаптироваться: они растут в форме «пьяного леса», изгибаясь в поисках равновесия, так как их корни постоянно деформируются из-за вспучивания грунта при замерзании воды.

Большая ценность мерзлоты для современной науки — её роль в палеонтологии и генетике. Вечная мерзлота работает как идеальный природный холодильник. В лабораториях Института мерзлотоведения имени П. И. Мельникова в Якутске учёные находят останки мамонтов, шерстистых носорогов и древних грызунов, сохранившиеся в первозданном виде.

В 2025 году биологи вновь подтвердили: в мерзлоте способны выживать микроорганизмы, пролежавшие в анабиозе десятки и сотни тысяч лет. При оттаивании эти бактерии и вирусы могут активизироваться. Пока прямой угрозы для человека они чаще всего не представляют, но их изучение помогает понять пределы жизни на Земле и механизмы эволюции патогенов.

Мерзлота перестала быть вечной

В последние десятилетия мерзлота перестала быть вечной. Среднегодовые температуры в Арктике растут в несколько раз быстрее, чем в среднем по планете. 2023 и 2024 годы стали самыми жаркими за всю историю наблюдений, и этот тренд продолжается.

Большинство городов российского Севера (Норильск, Якутск, Воркута, Магадан) построены на сваях, вмороженных в лёд. Когда лёд тает, сваи теряют опору. Здания деформируются, трескаются и разрушаются. Таяние грунта уже привело к масштабным разливам дизельного топлива, как это произошло в Норильске в 2020 году, и деформации взлётно-посадочных полос. Чтобы минимизировать ущерб, правительство России разрабатывает новые строительные нормы и внедряет системы геотехнического мониторинга.

Таяние вечной мерзлоты на острове Хершел (Канада). Фото: en.wikipedia.org

В мерзлоте законсервировано огромное количество органики — отмерших растений и животных. Когда лёд тает, микроорганизмы начинают перерабатывать эту органику. В результате выделяются углекислый газ и метан — парниковый газ, который в десятки раз мощнее углекислого. Возникает опасная петля обратной связи: глобальное потепление растапливает мерзлоту, мерзлота выбрасывает метан, что ещё сильнее разогревает планету.

Таяние мерзлоты не только меняет ландшафт, но и «выбрасывает» частицы почвы в воду — а вместе с ними и почвенные микроорганизмы, которые начинают активнее попадать в речные экосистемы. В результате такие изменения могут нарушать сложившиеся экологические связи: например, способствовать распространению условно-патогенных микроорганизмов или менять круговорот веществ в экосистеме.

Анализ мерзлотных кернов (столбиков льда и грунта) позволяет реконструировать климат прошлого. По пыльце учёные понимают, какие леса росли в Сибири 40 тысяч лет назад, а по пузырькам воздуха, вмёрзшим в лёд, — каков был состав атмосферы. Эти данные важны для построения точных моделей будущего климата. Кроме того, изучение ДНК мамонтов, найденных в мерзлоте, помогает понять механизмы их адаптации к холоду и даже споры о возможном «воскрешении» вымерших видов.

Россия — единственная страна в мире, где изучение мерзлоты является вопросом национальной безопасности. Более 50% территории страны находится в этой зоне. Российские учёные продолжают активную работу в подземных лабораториях Якутии, где в условиях естественного холода проводятся эксперименты по замораживанию и оттаиванию грунтов. Параллельно развиваются системы космического и наземного мониторинга температуры почвы. Понимание процессов, происходящих под землёй, сегодня — ключ к сохранению городов Севера и предсказанию климатических изменений для всей планеты.