К предыдущим постам возникло много вопросов, постараюсь ответить на все, но не сразу. Про вечную мерзлоту, каково на ней жить?
Вечномёрзлые грунты занимают огромную, если не большую часть площади России. По данным геологов, глубина промерзания составляет до 500-1500 метров. Не буду копировать статьи из интернета, гуглить все умеют.
И так, вы живёте на вечной мерзлоте. Забудьте про колодцы. Воды в них не будет. У себя в ограде в сухие лета копал шурф под колодец, ну как, пытался выкопать яму для сбора дождевой воды. Сток с крыш туда направить, верхние слои почвы тоже напитываются водой и она стекает в углубление. Замысел был неплохим. Взялся за его осуществление. Копал летом между делом. Сначала около 70 см сразу выкопал, а потом дело пошло не так быстро. Раз в три-четыре дня выкинешь несколько вёдер породы и всё, дальше вниз она как бетон, мёрзлая в камень. Ждёшь несколько дней, оттаивает на см 10-15. К концу лета дошёл до глубины 2,7 м и больше порода не оттаивала. Не хотела. Это была ее граница в тот год.
Насыпал на дно ямы слой глины, поставил друг на друга убитую резину от уазика, забивая промежуток между колесами и стенками ямы той же глиной. Вода в колодце начала скапливаться. Но радость была недолгой. В первое время яма была как бы во льду, но через пару лет лёд вокруг растаял. А усадьба расположена на речнике, окатанные галечник да булыжники под полуметровым слоем торфов и почвы. Вода стала уходить дальше в почву, процесс оттайки пошел глубже. Тем более зимой при полном промерзании грунтов происходят различные смещения и разрывы лопающимся льдом, всю мою глиняную гидроизоляцию порвало и сместило старые покрышки. С колодцем не получилось...
Бурение скважин в наших условиях дорогое удовольствие, породы сложные, камень да скала, вода находится на 40-70 м минимум, эксплуатация скважин в условиях мерзлоты очень затратное дело, поскольку в скважине образуются ледяные пробки при малых объемах потребления. Поэтому в райцентре имеется только две скважины, откуда заливаются водовозки, эти скважины содержит МУП ЖКХ.
Понадобился вам погреб для овощей? А вот и не выйдет! Зимой в яме овощи замёрзнут. Зато можно соорудить ле́дники, при отсутствии морозильных камер раньше так и делали. Выкапывали длинный тоннель, желательно где-нибудь под горой, и зимой забивали его льдом - кололи на реке и возили. Но при длительном хранении свежего мяса оно все равно покрывалось какой-то белой плесенью. Глубокая заморозка намного лучше. Солёную рыбу можно подольше хранить.
Зимой в доме может вдруг резко перестать открываться-закрываться дверь. Это значит, приподняло замёрзшим льдом один угол и дверной косяк повело. Летом встанет на место, но не факт. Металлическую дверь клиники намертво. Пучение грунтов это беда, что бы не водило в морозы крупные строения, их ставят на сваях. Но не забываем про глобальное потепление. В последние годы ощущаем последствия потепления. Начали раскисать дороги, по которым много лет подряд ездили летом. Порой были перебои с ГСМ на АЗС, так как не могли проехать бензовозы по грунтовке, которая нас соединяет с большой цивилизацией.
В этом году осень выдалась засушливой. Около полутора месяцев не было осадков. Наши реки очень чувствительны к дождям, их уровень имеет прямую зависимость от погоды. Заметил, что всю осень местные речки текли полноводно, в берегах. В некоторых местах на дорогах стояли большие лужи. Дело в чем: осенью почва имеет наибольший уровень оттайки, и многолетний лёд тает и стекает в реки. Во многих статьях про потепление говорится об опасностях, которые несёт таяние мерзлоты - метан, разрушение строений, повышение уровня Мирового океана, затопление прибрежных районов, но об этой не упомянули. Огромная масса воды стечет в Мировой океан из Сибири. Происходит перераспределение давления на земную кору, а это в свою очередь влечёт повышение сейсмической активности.

Снимали в Заполярном госуниверситете. Да, в Норильске есть универ. Общались с геокриологом - человеком, который изучает многолетнемерзлые грунты. После съемок пошел в поиск, чтобы побольше узнать про мерзлоту. Оказалось весьма интересная тема.

Во-первых - толщина мерзлоты достигает 1370 метров. Ни 10, ни 100, а 1370м! Это в Якутии. Второе - распределение мерзлоты не линейное, типа по одной широте. Если посмотреть карту мерзлых грунтов России (в первом комментарии), а у нас это 65% территории, видно, как сдвинуты области холода в районе Восточной Сибири.

Есть разные теории появления и того, как ведет себя мерзлота в связке с климатом. Интересный нюанс в чем: от центра земли идет тепло. Если опуститься в шахту на 1км (в том же Норильске), там будет ~20 градусов, на глубине в 2км - ~40-50 тепла. Но в некоторых зонах планеты на глубине в 500, 1000 и даже глубже почему-то сохраняются отрицательные температуры.

Отсюда вопросы, а связана ли мерзлота только с температурой воздуха, возможно ли вообще от поднятия температуры воздуха на несколько градусов растопить грунт на таких больших глубинах (или заморозить при понижении). Либо на мерзлоту действуют каки-то другие факторы, а не только тепло воздушных масс. Какие именно это факторы и как прогнозировать поведение мерзлых грунтов на разных отрезках времени.

Это, правда, не геокриолог рассказал, это я потом погрузился в различные теории, коих на просторах интернета можно встретить массу, и фантастических там тоже хватает 🙃

А с геокриологом разговаривали про то, как изучают мерзлоту конкретно на Таймыре. Норильск стоит на мерзлых грунтах (толщина промерзания до 150м), и от их состояния зависят производственные коммуникации, состояние жилых домов и т.д. И вот 2 года назад начали реализовывать проект между МГУ, Заполярным университетом и Норникелем по контролю и изучению мерзлоты.

Ученые больше внимания уделяют глобальным процессам потепления на территории Таймыра, а промышленники ведут геотехнический монирторинг техногенной зоны. Мониторят температуру на поверхности и в толще мерзлоты, отслеживают глубину сезонного оттаивания грунта в естественных условия и на территории населенных пунктов. Чтобы собрать больше данных, сейчас оснащают датчиками промышленные и жилые объекты, строят мерзлотные полигоны, бурят скважины для замеров температуры на различной глубине.

Собранные данные с разных источников сливаются в общую базу и далее их будут накладывать на различные климатические модели, чтобы прогнозировать поведение мерзлоты как на территории Таймыра, так и России в целом.

Вывод: если не знаете, что почитать вечером, погуглите про вечную мерзлоту, очень интересно.

Находится на севере Якутии в 9,5 километрах к юго-востоку от поселка Батагай Верхоянского района у подножия горы Киргиллях в пойме одноименной реки.
Провал представляет собой глубокий термокарстовый котлован в вечной мерзлоте.
Максимальная ширина составляет 800 метров, а длина доходит до 1,5 километров. Средняя глубина котлована составляет 60 метров, а местами достигает 100 метров.
Батагайский разлом является одним из самых больших в мире. Его размеры более, чем в 3 раза превышают подобные провалы в Канаде и других местах Сибири.
Отвесные стенки разлома состоят преимущественно из ископаемого льда, что позволяет ученым именно здесь проводить изучение вечной мерзлоты. Ученые якутского института мерзлотоведения высказали версию, что возраст слоев льда в разломе может достигать миллиона лет, что вдвое старше древних льдов Антарктиды.
К тому же эта местность необычайно богата палеонтологическими находками. Здесь в 2009 году местными жителями были обнаружены туша голоценовой лошади возрастом 4400 лет и мумия детеныша бизона, абсолютный возраст которого составил 8200 лет. Учеными были открыты два слоя почвы, где сохранились останки растительности, образцы, найденные в самом нижнем горизонте, датируются 200 тысячами лет.
В 2011 году здесь был организован научно-исследовательский стационар Научно-исследовательского института прикладной экологии севера СВФУ, где ежегодно проводятся комплексные палеонтологические исследования. Специалистами института изучаются палеопочвы, ископаемая растительность, собрана богатая коллекция костей мамонта, пещерного льва, ленской лошади, бизона и других животных ледникового периода

Республика Саха - Якутия.

Фото: Денис Исаев

Бугры пучения, или пинго, или булгунняхи (от якутского «холм, вершина, курган») — это положительные формы криогенного (мерзлотного) рельефа. Они образуются во многих местах на Севере, где распространены многолетнемерзлые породы: в Северной Америке (около 3500 бугров), России (свыше 6000), Скандинавии, Гренландии, Шпицбергене, Монголии, Тибете. Высота бугров колеблется в пределах от одного до 50 м и даже больше, диаметр — от нескольких метров до сотен метров.

Механизм образования бугра пучения зависит от того, открытая это система или закрытая. В закрытой системе талые породы окружены со всех сторон многолетнемерзлыми породами. В районах вечной мерзлоты грунты, расположенные непосредственно под озером, не замерзают и находятся в талом состоянии (если глубина водоема превышает мощность льда в зимний период). Чем больше водоем, тем больше массив талых грунтов под ним — талик. Под наиболее крупными озерами многолетнемерзлые породы могут и вовсе отсутствовать. При обмелении или иссушении озера подозерный талик начинает промерзать со всех сторон. Под воздействием возникшего гидростатического давления мерзлый грунт в наиболее слабом месте выгибается, образуя бугор пучения с ядром из льда или льда с грунтом.

Нередко встречается и другой тип бугров пучения — гидролакколиты. Это открытая система. Гидролакколиты образуются в местах с тектоническими разломами, где по трещинам в породах могут поступать артезианские воды из горизонтов, находящихся под вечномерзлыми грунтами, — это так называемые зоны разгрузки подземных вод. Поднимаясь вверх, вода замерзает, за счет постоянного притока снизу происходит рост гидролакколита. Таким образом, его происхождение сопоставимо с магматическими лакколитами, которые образуются в результате застывания лавы на поверхности, поднимающейся из земных недр по трещинам.

Схема образования бугров пучения. В закрытой системе талые воды окружены со всех сторон многолетнемерзлыми породами. В открытой есть постоянный приток грунтовых вод. Рисунок с сайта britannica.com

Бугры пучения образуются в настоящее время в южных областях вечной мерзлоты. Этот процесс происходил и в прошлом. Возраст отдельных бугров пучения на севере Канады или Западной Сибири может достигать нескольких тысяч лет. Их формирование связано с периодами похолодания в голоцене, когда происходило обмеление и спуск термокарстовых озер, образовавшихся в результате голоценового климатического оптимума и деградации мерзлых пород.

Характерная особенность внешнего облика большинства бугров пучения — трещиноватость поверхности. В некоторых случаях глубокие трещины рассекают их более чем до середины, из-за чего подобные бугры с большого расстояния кажутся двухвершинными. Через трещины под давлением может происходить излияние воды или водогрязевого потока. Образуется кратер, как у вулканов. В отдельных случаях вслед за образованием кратера происходит оттаивание и разрушение бугра, в результате чего на его месте может снова образоваться озеро или болото. Если это болото или озеро впоследствии опять начнет промерзать (из-за частичного осушения), то снова образуется бугор пучения. Кратер виден на фотографии канадского пинго, в нем уже образуется озеро.

Система трещин на разрушающихся гидролакколитах северного Ямала. Рисунок с сайта evgengusev.narod.ru

Размеры бугров пучения зависят от характера промерзания и образования отложений, начальной влажности и других свойств породы. Бугры пучения не всегда достигают больших размеров. На рисунке ниже представлены небольшие бугры пучения, образовавшиеся вследствие осушения аласа в Центральной Якутии. Аласами называют котловины, образовавшиеся в результате вытаивания и просадки льдистых мерзлых отложений и подземных льдов. Часто в центре такого понижения существует озеро. В последнее время аласами называют любую котловину, которая образовалась в результате вытаивания подземных льдов. Если это озеро осушится (так как алас находится на высокой водораздельной равнине, а само озеро выше, чем местная речная сеть), то начнется промораживание талых пород, которое будет сопровождаться ростом бугра пучения.

Алас в Центральной Якутии. Фото с сайта ukhtoma.ru

По-видимому, бугры пучения играют важную роль в культуре северных народов. Например, в 2014 году в бассейне верхнего течения реки Индигирки в Оймяконском районе Якутии были обнаружены три якутских захоронения позднего средневековья (XVII–XVIII века), которые располагаются на трех булгунняхах. Булгунняхи зовутся местными жителями эбюгэ, что с якутского переводится как «предок». В одной из легенд о заселении якутами северных окраин Ёбюгэ упоминается как имя одного из предков оймяконских якутов, который вместе со старшим братом Бордуулаахом в поисках места жительства прибыл в Оймякон, а далее они ушли на север, в местность Хонуу (ныне — Момский район), где и остались.

Бывают сезонные и однолетние бугры пучения, а также другие явления, вызванные пучением. Пучение грунтов — явление сложное и в разных породах происходит по-разному, но везде в зоне распространения мерзлых пород оно несет опасность и проблемы для хозяйственного освоения севера человеком. Неравномерность этих процессов часто приводит здания и сооружения в аварийное состояние и даже вызывает их полное разрушение. А железная дорога Чум — Салехард — Игарка протяженностью 900 км, которая активно строилась в середине прошлого века (в ее строительство было вложено 42 млрд руб.), из-за бугров пучения так и осталась недостроенной. Сейчас она известна как Мертвая дорога.

Современное состояние дороги Чум — Салехард — Игарка при пересечении бугристых ландшафтов. Фото с сайта tourister.ru

Бугры пучения, достигшие значительных размеров, могут взрываться, образуя вместо резко положительных форм рельефа, наоборот, резко отрицательные. Так, со взрывом газа, скопившегося в полости на месте бугра пучения в результате постепенного вытаивания подземного льда, связывают образование в июле 2014 года уникального Ямальского кратера.

Ямальский кратер и его местоположение на карте. Фото из доклада А. А. Нежданова, А. С. Смирнова в рамках семинара по исследованию Ямальской воронки

Результаты рекогносцировки с помощью GPS-навигатора показали, что диаметр всей формы вместе с бруствером составляет 70 метров (здесь бруствер — слой выброшенной породы, расположенный по краю кратера). Ширина бруствера достигает 20 м. Кратер, расположенный внутри бруствера, видимо, имеет диаметр не более 30 м по верху и до 25 м ниже уступа. Глубина также точно не измерена, но есть основания полагать по результатам съемки портативной видеокамерой, опущенной в кратер, что она заведомо превышает 50 м и может достигать 70 м.

Схема строения Ямальского кратера. Изображение из статьи М. И. Эпов и др., 2014. Бермудский треугольник Ямала

Первые гипотезы связывали образование кратера с падением метеорита, но были отвергнуты исследователями. Была отброшена также гипотеза техногенного возникновения кратера, так как в его окрестностях не было найдено никаких следов деятельности человека. Остальные гипотезы так или иначе связывают появление кратера с газовыми выбросами. Различия — только в механизмах и причинах такого катастрофического выброса. Так, согласно гипотезе, связанной с изменением климата, 2012 год отличался наиболее теплым летом, летние осадки были максимальными. Изменение температуры мерзлой породы в районе кратера происходит несинхронно с увеличением температуры воздуха, волна тепла достигла большей глубины только в 2013 году, что привело к процессу высвобождения заключенного в верхних горизонтах мерзлоты газа. Другие гипотезы также связывали выбросы газа с изменением температуры, но добавляли, что причиной появления Ямальского кратера стало разрушение газогидратов, находящихся на глубине 60–80 м. При разложении газогидратов объем выделившегося газа превышает объем породы в сотни раз.

Ямальский кратер на космических снимках сверхвысокого разрешения. Слева — состояние участка до образования воронки (снимок WorldView-1 от 09.06.2013). Справа — существующая воронка (снимок WorldView-1 от 15.06.2014). Красная линия — внешняя граница бруствера воронки; желтая — граница зоны разброса материала из воронки. Фото из статьи А. И. Кизяков и др., 2015. Геоморфологические условия образования воронки газового выброса и динамика этой формы на Центральном Ямале

На данный момент обнаружено более десятка подобных гигантских кратеров на территории Ямала, Таймыра, Гыданского и Тазовского полуострова, а по данным аэрокосмической съемки выявлено более 150 озер с многочисленными кратерами в донных отложениях, нередко с брустверами выброшенной породы.

Источник