Вечная мерзлота

В условиях вечной мерзлоты здания возможно строить только на сваях — именно так построены высотные дома в Норильске и Игарке.

Игарский краеведческий комплекс "Музей вечной мерзлоты". Источник: сайт "Культура24"

Вечная мерзлота — часть верхнего слоя земной коры, характеризующаяся отсутствием периодического протаивания. Это длительное (от нескольких лет до многих тысячелетий) промерзание почвы и горных пород. Ее толщина может составлять от нескольких метров до сотен.

Одно из первых описаний вечной мерзлоты было сделано русскими землепроходцами XVII в., осваивавшими Сибирь. Согласно сохранившимся свидетельствам, впервые на необычное состояние почвы обратил внимание казак Я. Святогоров, а более подробно его изучили первопроходцы из экспедиций, организованных Семеном Дежневым и Иваном Ребровым. Вынимая грунт под фундамент избы или копая колодец, они даже в жаркие летние дни встречали твердую мерзлую почву. В специальных посланиях русскому царю землепроходцы засвидетельствовали наличие особых таежных зон, где даже в самый разгар лета почва оттаивает, самое большее, на два аршина. Само же понятие «вечная мерзлота» впервые было упомянуто в 1927 г. основателем школы советских мерзлотоведов М. И. Сумгиным. Он определял ее как мерзлоту почвы, непрерывно существующую от двух лет до нескольких тысячелетий.

Образовалась вечная мерзлота в ледниковый период — в тех местах, где вследствие морозного климата промерз грунт. В настоящее время площадь вечной мерзлоты составляет приблизительно 25 % от территории всей суши на планете. Большая часть вечной мерзлоты расположена в Сибири и на севере Северной Америки.

В России вечная мерзлота занимает 60 % от всей территории страны: скованные льдом горные породы развиты на севере Европейской России, на Урале, севере Западной Сибири, на большей части Восточной Сибири, в Забайкалье и на Дальнем Востоке. Южная граница распространения сплошной вечной мерзлоты проходит в Средней Сибири севернее долин Нижней Тунгуски и Вилюя. К северу от этой линии мощность вечномерзлого слоя особенно велика: во многих местах она превышает сотни метров, достигая в бассейне Вилюя 600 м, на побережье Хатангского залива — 800 м, а в бассейне реки Мархи (Якутия) — даже 1 500 м. В южной половине страны среди участков, скованных мерзлотой, встречаются пространства с талыми грунтами, и распространение мерзлоты постепенно становится островным. На юге заметно уменьшается и мощность мерзлоты: в большинстве районов она уже не превышает 30—50 м, а на крайнем юге Красноярского края составляет всего 5—10 м.

Вечная мерзлота осложняет хозяйственное освоение территории. Особенно много затруднений возникает при гражданском и дорожном строительстве. При выемке грунта даже в разгар лета нужно предварительно оттаивать мерзлую почву, а талая порода обычно представляет собой вязкий и липкий «плывун». При строительстве зданий приходится считаться с угрозой вспучивания их фундаментов или с их неравномерной просадкой, так как во время эксплуатации зданий нарушается температурный режим мерзлоты, грунты подвергаются деформациям, а ледяные включения в них вытаивают. Поэтому фундаменты и опоры здесь приходится заглублять в мерзлый грунт, а дома строить на сваях — именно таким образом в Красноярском крае построены дома в городах Норильск и Игарка.

Вечная мерзлота — источник огромного количества древнего генетического материала. В слоях земли, которые не тают многие тысячи лет, безраздельно царит сухой холод, обеспечивающий условия для консервации животных, семян, плодов или бактерий. Так, например, летом 2012 г. на мысе Сопочная Карга в Красноярском крае ученые обнаружили тушу мамонта, погибшего более 30 тыс. лет назад, которая помогла ученым подтвердить гипотезу о существовании у мамонтов горба с жировыми запасами. Ранее же сотрудниками лаборатории криоконсервации генетических ресурсов Института биофизики клетки РАН и лаборатории криологии почв Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН удалось извлечь семена и плоды растений, насчитывающие более 30 тыс. лет. Семена Silene stenophylla хранились в вечной мерзлоте все это время, и теперь, после воспроизведения этого растения, оно является самым древним живым организмом на планете.

В Красноярском крае, в городе Игарке есть музей вечной мерзлоты — единственный в мире музейный комплекс, обладающий уникальным подземельем в толще вечномерзлого грунта. В подземной части музея, глубина которого составляет 14 м, на срезах стен можно увидеть образцы различных растений, льдов и остатки реликтовых деревьев, возраст которых составляет около 36 000 лет.