Кратер Батагайка: растущая рана вечной мерзлоты Сибири

Батагайский провал, часто называемый Батагайским кратером, является крупнейшим в мире ретрогрессивным оползнем протаивания. Это километровой ширины расщелина в вечной мерзлоте северной Якутии. Местные жители называют его «вратами в преисподнюю». Геологи называют его Батагайским мега-оползнем.

Это не метеоритный кратер. Не вулканическое жерло. Не воронка от взрыва. Это рана в мёрзлой земле, которая открывается год за годом уже более полувека. Скорость её роста сделала Батагай одним из самых ясных окон в то, что происходит, когда древняя вечная мерзлота тает.

Что такое Батагайский провал.

Правильное название — ретрогрессивный оползень протаивания. Это оползень в замедленной съёмке, движимый таянием мёрзлого грунта. «Ретрогрессивный» описывает направление роста: оползень не распространяется наружу от центра, а поедает склон назад, когда крутой уступ отступает вверх по склону.

Вечная мерзлота — это грунт, который остаётся при температуре 0°C или ниже в течение как минимум двух последовательных лет. В районе Батагая вечная мерзлота непрерывна и холодна, со среднегодовыми температурами грунта от -8,0°C до -5,5°C. Грунт здесь не просто замёрзший. Он чрезвычайно богат льдом. Исследователи оценивают содержание льда в вечной мерзлоте в провале примерно в 80 процентов.

Провал расположен на склоне холма примерно в 10 километрах к юго-востоку от города Батагай, примерно в 660 километрах к северо-северо-востоку от региональной столицы Якутска. С воздуха провал выглядит как головастик или хвостокрыл.

Размеры Батагайского мега-оползня.

Согласно исследованию 2024 года, площадь провала в 2023 году составляла 87,6 гектара. Это подтверждает, что Батагай является крупнейшим известным ретрогрессивным оползнем протаивания на Земле. Ширина провала увеличилась с 790 метров в 2014 году до примерно 990 метров к лету 2023 года. В длину он простирается примерно на 1,8 километра.

Активный уступ имеет высоту около 55 метров. Однако в отдельных местах общая глубина рассечения достигает 85-100 метров. С 2014 года провал теряет около 1 миллиона кубических метров материала ежегодно. С момента образования до 2023 года оползень высвободил около 34,7 миллиона кубических метров материала.

Как образовались «врата в преисподнюю».

Батагай — парадокс. Грунт, который он обнажает, является одним из самых древних на Земле. Однако сам оползень молод, и его спустил человек.

В 1940-х, 1950-х и 1960-х годах вырубка леса и движение автомобилей по бездорожью уничтожили на этом склоне таёжную растительность и изолирующий органический слой. Этот слой был солнцезащитным кремом для вечной мерзлоты. Лиственница и берёза затеняли землю, мхи и лишайники удерживали влажность, и вместе они не давали летнему теплу достигать льда внизу. После того как покров был удалён, солнечный свет начал нагревать мёрзлый грунт.

После нарушения растительности в начале 1960-х годов образовался овраг. К 1980-м годам он начал оползать. К 1990-м годам объект превысил 20 гектаров и стал настоящим мега-оползнем. Как только ледонасыщенный грунт был вскрыт, процесс подпитывал сам себя. «Как только вы обнажили нечто подобное, его очень трудно остановить», — сказала одна из исследовательниц.

Источники расходятся во мнении о точной дате «начала» провала. Это не противоречие, если разделить стадии: овраг, затем оползень, затем мега-оползень. Тот, кто называет одну аккуратную дату, сглаживает процесс, который разворачивался десятилетиями.

Человеческое нарушение зажгло спичку. Но оползень смог вырасти в монстра только потому, что вечная мерзлота под ним была такой холодной, такой толстой и такой богатой льдом, а региональный климат нагревается быстро. Арктика нагревается почти в четыре раза быстрее, чем планета в целом. В июне 2020 года город Верхоянск в том же Якутском регионе достиг 38°C — самая высокая температура, когда-либо зарегистрированная к северу от Полярного круга. Такие летние сезоны заставляют уступ отступать.

Как быстро растёт Батагайский провал.

С 2014 года ежегодный высвобождаемый объём составляет примерно 1 миллион кубических метров в год. Из этой годовой потери около двух третей составляет подземный лёд и около одной трети — протаявший материал вечной мерзлоты. С момента образования до 2023 года оползень высвободил около 34,7 миллиона кубических метров материала, из которых примерно 23,4 миллиона кубических метров составил растаявший подземный лёд.

Скорость отступления уступа варьируется: от 7 до 15 метров в год в 2004–2010 годах, от 11,3 до 14,9 метра в год в 1991–2018 годах. Несколько отчётов сходятся на цифре около 12 метров в год как на репрезентативной для последнего времени.

Дно провала почти достигло коренных пород во многих местах, поэтому Батагай не может стать намного глубже. Что он может делать, так это продолжать расширяться и продвигаться вверх по склону. Исследователь ожидает «только расширения по краям и вверх по склону». Оползень протаивания останавливается только тогда, когда у него заканчивается лёд или он достигает геологического предела, такого как вершина склона или водоём.

Архив возрастом 650 000 лет.

Отложите тревогу в сторону, и Батагай предстанет как нечто совсем иное: одна из наиболее хорошо сохранившихся длинных записей прошлого климата в Северном полушарии. Тот самый уступ, который разрушается, также является разрезом сквозь более чем полмиллиона лет замёрзшей истории.

Исследователи датировали самый нижний слой льда возрастом не менее 650 000 лет. Это делает его самой древней датированной вечной мерзлотой в западной Берингии, самой древней из известных в северной Евразии и второй по древности известной подземной мерзлотой в Северном полушарии. Древняя вечная мерзлота пережила множественные естественные тёплые периоды, некоторые теплее настоящего. То, чего она не пережила, — это люди.

Уступ читается как стопка отдельных слоёв. Снизу вверх: нижний ледовый комплекс, датируемый возрастом 650 000 лет; нижний песчаный блок; древесный слой, сформировавшийся во время тёплой морской изотопной стадии 5; верхний ледовый комплекс — массив классической едомной вечной мерзлоты, пронизанный гигантскими ледяными клиньями, сформировавшийся примерно от 60 000 до 30 000 лет назад; верхний песчаный блок; и тонкий голоценовый покров.

Животные ледникового периода, выходящие из уступа.

Мёрзлый грунт является исключительным консервантом. По мере того как уступ Батагая разрушается, он продолжает отдавать мёртвых. Кости, зубы, бивни, а иногда и целые туши животных ледникового периода вываливаются из тающего уступа.

Исследователи обнаружили плечевую кость пещерного льва, череп плейстоценового волка, а также многочисленные кости, зубы и бивни шерстистого мамонта. Самая известная находка была сделана в августе 2018 года. Экспедиция извлекла тушу жеребёнка вымершей ленской лошади из Батагайской впадины. Она датируется примерно 42 000 лет. У животного всё ещё были кожа, шерсть, копыта и хвост. Ему было всего одна-две недели, когда оно умерло. Исследователи извлекли жидкую кровь из сосудов сердца жеребёнка — самую древнюю жидкую кровь из когда-либо найденных.

Что Батагай означает для нагревающейся Арктики.

Батагай — это предварительный просмотр. Он показывает в масштабе, который можно увидеть с орбиты, что происходит, когда ледонасыщенная вечная мерзлота переходит через точку невозврата. Это имеет прямое отношение к углеродной обратной связи вечной мерзлоты.

В регионе вечной мерзлоты содержится от 1460 до 1600 миллиардов метрических тонн органического углерода — примерно вдвое больше, чем в настоящее время находится в атмосфере. Когда вечная мерзлота тает, микробы пробуждаются и начинают потреблять это древнее органическое вещество, выделяя углекислый газ и метан. Эти газы нагревают климат, что приводит к таянию ещё большей вечной мерзлоты.

Исследование 2024 года подсчитало, что провал высвобождает от 4000 до 5000 тонн ранее замёрзшего органического углерода каждый год. Батагай является измеримым, хорошо инструментированным примером процесса, который множится по всей Арктике. Он позволяет учёным откалибровать, какую реальную цену имеет резкое таяние.

Станет ли Батагайский провал продолжать расти?

В обозримом будущем — да. Оползень всё ещё активен. Его дно почти достигло коренных пород, поэтому у него мало возможностей углубляться. Но его уступ продолжает отступать в склон холма. Батагай не пробурит себе путь к центру Земли, несмотря на прозвище. Оползни протаивания заканчиваются, когда они исчерпывают свой лёд или достигают топографической границы. Ожидается, что Батагай продолжит расширяться по краям и вверх по склону, и в конечном итоге стабилизируется в неровный ландшафт песчаных гребней и впадин.

Вопрос остаётся открытым. За 650 000 лет древняя вечная мерзлота пережила естественные тёплые периоды, некоторые теплее настоящего. То, чего она не пережила, — это люди. Если один склон, лишённый лесного покрова, превратился в километровую рану, теряющую миллион кубических метров льда ежегодно, то что произойдёт, когда аналогичные процессы затронут всю циркумполярную область, где инфраструктура, города и трубопроводы построены на вечной мерзлоте, которая начала исчезать?