Новое исследование рассматривает историю промышленного загрязнения в арктической вечной мерзлоте

Многие представляют Арктику как нетронутую дикую природу, но для всего континента это уже давно не так. Здесь также находятся нефтяные месторождения и трубопроводы, шахты и различные другие промышленные объекты. Соответствующие объекты были построены на фундаменте, некогда считавшемся особенно стабильным и надежным: вечной мерзлоте. Этот уникальный тип грунта, встречающийся на обширных территориях Северного полушария, оттаивает летом только у поверхности. Остальная часть, уходящая на сотни метров вглубь, остается промерзшей круглый год.

Соответственно, вечная мерзлота рассматривалась не только как твердая платформа для зданий и инфраструктуры. «Традиционно она также считалась естественным барьером, предотвращающим распространение загрязняющих веществ», — объясняет Мориц Лангер из Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований имени Гельмгольца (AWI). Следовательно, промышленные отходы с неработающих или действующих предприятий часто просто оставляли на месте, вместо того чтобы вкладывать значительные усилия и средства в их удаление. В результате промышленной экспансии времен холодной войны за десятилетия это привело к появлению микросвалок, заполненных токсичными шламами от разведки нефти и газа, отвалов горных пород, заброшенных военных объектов и озер, в которые намеренно сливали загрязнители.

«Во многих случаях предполагалось, что вечная мерзлота надежно и навсегда запечатает эти токсичные вещества, а значит, не нужны дорогостоящие усилия по утилизации, — говорит Гвидо Гроссе, возглавляющий секцию исследований вечной мерзлоты AWI. — Сегодня это промышленное наследие все еще лежит погребенным в вечной мерзлоте или на ее поверхности. Речь идет о веществах от токсичного дизельного топлива до тяжелых металлов и даже радиоактивных отходов».

Однако по мере прогрессирования изменения климата этот «спящий гигант» может вскоре стать острой угрозой: поскольку регионы вечной мерзлоты нагреваются в два-четыре раза быстрее, чем остальной мир, промерзший грунт оттаивает все больше. Когда это происходит, меняется гидрология данного региона, и вечная мерзлота больше не обеспечивает эффективный барьер. В результате загрязняющие вещества, накопленные в Арктике за десятилетия, могут высвобождаться, распространяясь на более обширные территории.

Кроме того, оттаивающая вечная мерзлота становится все более нестабильной, что может привести к дальнейшему загрязнению. При проседании грунта могут быть повреждены трубопроводы, склады химикатов и хранилища. Насколько реальным уже является этот риск, видно на примере крупного инцидента в мае 2020 года близ промышленного города Норильск в северной Сибири: из-за дестабилизации резервуара для хранения вылилось 17 000 метрических тонн дизельного топлива, загрязнившего окружающие реки, озера и тундру. По словам Лангера, «подобные инциденты в будущем вполне могут стать более частыми».

Чтобы точнее оценить такие риски, он и международная команда экспертов из Германии, Нидерландов и Норвегии внимательно изучили промышленную деятельность на Крайнем Севере. Для этого они сначала проанализировали общедоступные данные с портала OpenStreetMap и из Атласа населения, общества и экономики в Арктике. Согласно этим источникам, в регионах арктической вечной мерзлоты находится около 4500 промышленных объектов, которые либо хранят, либо используют потенциально опасные вещества.

«Но только это не говорило нам, что это за объекты и насколько сильно они потенциально могут загрязнять окружающую среду», — отмечает Лангер. Более подробная информация о загрязненных участках в настоящее время доступна только для Северной Америки, где находится примерно 40% глобальной вечной мерзлоты. Данные по Канаде и Аляске показали, что по местоположению и типу объекта можно достаточно точно оценить, где с наибольшей вероятностью находятся опасные вещества.

Для Аляски программа по загрязненным участкам также дает представление о соответствующих типах загрязнителей. Например, примерно половина зарегистрированных загрязнений может быть отнесена на счет топлива, такого как дизельное топливо, керосин и бензин. Ртуть, свинец и мышьяк также входят в топ-20 задокументированных загрязнителей окружающей среды. И проблема не ограничивается наследием прошлых десятилетий: хотя число вновь зарегистрированных загрязненных участков в самом северном штате США снизилось примерно с 90 в 1992 году до 38 в 2019 году, количество пострадавших участков продолжает расти.

Сопоставимых баз данных для обширных регионов вечной мерзлоты Сибири не существует. «Поэтому нашим единственным вариантом там был анализ сообщений об экологических проблемах, опубликованных в российских СМИ или других общедоступных источниках в период с 2000 по 2020 год, — говорит Лангер. — Но имеющаяся, несколько скудная информация указывает на то, что промышленные объекты и загрязненные участки также тесно связаны в регионах вечной мерзлоты России».

С помощью компьютерных моделей команда рассчитала распространенность загрязненных участков для Арктики в целом. Согласно результатам, 4500 промышленных объектов в регионах вечной мерзлоты, скорее всего, произвели от 13 000 до 20 000 загрязненных участков. От 3500 до 5200 из них расположены в регионах, где вечная мерзлота все еще стабильна, но начнет оттаивать до конца века. «Но без более обширных данных эти выводы следует считать довольно консервативной оценкой, — подчеркивает Лангер. — Истинные масштабы проблемы могут быть еще больше».

Ситуацию усугубляет растущий интерес к коммерческой деятельности в Арктике. В результате строится все больше промышленных объектов, которые также могут высвобождать токсичные вещества в близлежащие экосистемы. Более того, это происходит в то время, когда удаление таких экологических угроз становится все труднее — для этого часто требуется транспорт и тяжелая техника, использование которых на уязвимых тундровых почвах, все больше страдающих от оттаивания, практически невозможно.

«Короче говоря, мы наблюдаем здесь серьезную экологическую проблему, которая непременно усугубится», — резюмирует Гвидо Гроссе. По мнению экспертов, срочно необходимы: больше данных и система мониторинга опасных веществ в связи с промышленной деятельностью в Арктике. «Эти загрязнители могут в конечном итоге, через реки и океан, вернуться к людям, живущим в Арктике, или к нам». Другими важными аспектами являются активизация усилий по предотвращению выбросов загрязняющих веществ и ликвидации ущерба в уже загрязненных районах. И, наконец, эксперты больше не считают приемлемым оставлять промышленные отходы в Арктике без безопасных вариантов утилизации. Ведь больше нельзя полагаться на то, что вечная мерзлота нейтрализует связанные с этим риски.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.