CC BY
17
Геоэкология
УДК 502.3 Б01: 10.24412/1728-323Х-2023-2-63-73
ЭКОСИСТЕМЫ ЯКУТСКОЙ АРКТИКИ: СОВРЕМЕННЫЕ ВЫЗОВЫ И УГРОЗЫ
Г. Н. Саввинов, д. б. н., директор НИИ прикладной экологии Севера Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова, savvinov_gn@mail.ru, ipes-08@mail.ru, г. Якутск, Россия,
В. С. Макаров, к. б. н, старший научный сотрудник НИИ прикладной экологии Севера Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова; Институт мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН, mvs379@yandex.ru, г. Якутск, Россия, В. В. Величенко, д. б. н, главный научный сотрудник НИИ прикладной экологии Севера Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова, ipes-08@mail.ru, г. Якутск, Россия
Аннотация. В статье рассмотрен экологический аспект современного природопользования в Арктической зоне Якутии в условиях сложного сочетания природно-климатических факторов и факторов хозяйственной деятельности человека.
Показано, что реализуемые в настоящее время и планируемые крупномасштабные промышленные проекты представляют собой потенциальные экологические угрозы и вызовы для слабоустойчивой окружающей среды Арктики, особенно на фоне меняющегося климата планеты. Выявлено, что глобальные процессы климатической перестройки, динамично проявляющиеся на арктических территориях, являются причинами активизации деструктивных криогенных процессов, ведущих к возникновению техногенных аварий и загрязнению окружающей среды. В статье указана необходимость оперативного поиска баланса между соблюдением национальных интересов государства и экологическим благополучием арктических территорий, где стратегия природопользования требует более основательной научной проработки.
Abstract. The article considers the ecological aspect of modern nature management in the Arctic zone of Yakutia under the conditions of a complex combination of the natural and climatic factors and the factors of human economic activities.
It is shown that currently implemented and planned large-scale industrial projects represent potential environmental threats and challenges for the fragile environment of the Arctic, especially against the backdrop of the changing climate of the planet. It was revealed that the global processes of climate restructuring, which are dynamically manifested in the Arctic territories, are the reasons for the activation of destructive cryogenic processes leading to the occurrence of man-made accidents and environmental pollution. The article indicates the need for a prompt search for a balance between the observance of the national interests of the state and the environmental well-being of the Arctic territories, where the strategy of nature management requires more thorough scientific study.
Ключевые слова: Арктика, природные ресурсы, промышленное освоение, техногенное воздействие, глобальные изменения климата, изменение трендов температуры воздуха, криогенные процессы, трансформация арктических экосистем, биоресурсный потенциал, экологическая емкость, научные исследования, рациональное природопользование.
Keywords: the Arctic, natural resources, industrial development, technogenic impact, global climate change, change in air temperature trends, cryogenic processes, transformation of the Arctic ecosystems, bioresource potential, ecological capacity, scientific research, rational nature management.
Введение
Экологическую значимость Якутской Арктики вместе с субарктическими территориями определяют их уникальные экосистемы и необходимость сохранения системы традиционного природопользования населяющих эти территории коренных этносов Севера. Не менее ценен существенный вклад Якутской Арктики в обеспечении устойчивости климата и сохранении биологического равновесия на планете, как важнейшего индикатора глобальных климатических
трансформаций, которые наиболее ярко проявляются в данном регионе.
Одновременно с этим природные ресурсы арктических территорий — важный компонент национальных интересов России, а арктические ресурсные корпорации, соответственно, являются приоритетными в национальной экономике Российской Федерации, определяя ее основные тенденции [1].
Природно-ресурсный фактор принято рассматривать наряду с геополитическим фактором, одним из ведущих по значимости аргументов в
определении стратегии развития арктической зоны Российской Федерации. В то же время реализуемые в настоящее время и планируемые крупномасштабные промышленные проекты представляют собой потенциальные экологические угрозы и вызовы для окружающей природной среды Арктики.
По подсчетам специалистов, в арктической зоне Якутии расположены богатейшие топливно-энергетические и минерально-сырьевые ресурсы, на основе освоения которых будет развиваться природно-ресурсная база, способная стать наиболее реальным направлением эффективного решения проблемы стратегического социально-экономического развития не только нашей республики, но и всей Российской Федерации [2].
В сотрудничестве с Министерством Российской Федерации по развитию Дальнего Востока и Арктики Правительство Республики Саха (Якутия) начнет реализацию проекта по созданию горнопромышленного кластера на территории Усть-Янского района Республики Саха (Якутия) за счет освоения месторождений Куларского золотоносного района, золоторудного месторождения «Кючюс», месторождения олова «Ручей Тирехтях» и Депутатского оловорудного месторождения и месторождения серебра «Прогноз».
В процессе деятельности предприятий горнодобывающей промышленности трансформации подвергаются все составляющие экосистемы: вода, почва, растительность животный мир. На месте девственных территорий возникают техногенные л андшафты, которые в той или иной степени могут соответствовать природным. Ключевыми моментами при этом являются, в какой степени возникающие л андшафты соответствуют природным и какова скорость восстановления (упругость) арктических и субарктических ландшафтов. Проблема усугубляется тем, что все эти процессы проходят на фоне изменяющегося климата, что само по себе ведет к трансформации природного ландшафта. Сочетание этих двух факторов способно в относительно короткое время принципиально изменить облик субарктических и арктических территорий, что в свою очередь может привести не только к потере уникальных природных систем, но и вызвать серьезные проблемы при хозяйственном использовании обширных регионов России.
Как отмечают специалисты, изменение климата в Арктике в последние десятилетия, прежде всего его потепление, происходит быстрее и масштабнее, чем на остальной части земного шара, на фоне значительных колебаний. Вероятные отрицательные последствия изменения климата уже проявляются и будут усиливаться. Это связа-
но, прежде всего, с неизбежным увеличением сезонного протаивания грунтов в арктической зоне, активизацией криогенной динамики сезон-но-талого слоя, что ведет к снижению устойчивости всех наземных и заглубленных сооружений [3]. Вследствие протаивания многолетнемерзлых грунтов возникают существенные риски техногенных аварий, прежде всего разрушения производственных и жилых зданий и линейных сооружений, включая нефтепроводы. Аналогичные риски также таят и размещенные на площадках многолетнемерзлых грунтов отвалы горнопромышленных производств, в которых накоплены огромные объемы тяжелых металлов, исключительно вредных для здоровья человека и окружающей среды.
Модели и методы. В работе применены описательный и аналитический методы, с помощью которых был выполнен обзор научной литературы и фондовых материалов, освещающих состояние арктических экосистем Якутии.
Проанализированы динамические ряды, составленные на основе межгодовой изменчивости климатических характеристик по материалам метеостанций, расположенных на территории Якутии. Выбрано 27 метеорологических станций с наиболее полными рядами наблюдений (за период с 1976 по 2022 гг.). Дана характеристика не только трендов изменения климатических показателей, но и аспектов современной политики природопользования в Якутской Арктике, в основе которого заложено доминирование ресурсно-сырьевого вектора. Выделены ключевые экологические проблемы при масштабном освоении природных ресурсов арктических территорий Якутии на фоне глобальных трансформаций климата, в связи с чем необходимы соответствующие экологические исследования, направленные на разработку мер по снижению негативных последствий.
Результаты и обсуждение
В целом, в связи с вышеуказанными обстоятельствами значительно актуализированы вопросы природопользования и хозяйственной деятельности на территории арктических районов Якутии. Научные представления на этот счет неоднозначны, в связи с чем будут продолжены научные исследования реакции компонентов окружающей среды на техногенные воздействия в условиях меняющегося климата.
Динамика современного климата, одна из закономерностей которой с конца XX века, именуемая «глобальным потеплением», а в последние годы — не столь однозначно «изменением», обус-
ловливает многие аспекты существования человечества.
В силу разнообразных причин, в основном связанных с особенностями поступления солнечной энергии и вариациями атмосферной циркуляции, их влиянием на отдельные компоненты геосистем, в т. ч. на многолетнемерзлые породы (ММП), и состояние геотехнических объектов в условиях Севера, мнения по динамике климата до сих пор разнообразны и дискуссионны [4].
Характер современного изменения климата наиболее отчетливо прослеживается с конца 1960-х гг. метеорологическими станциями, как в различных регионах России, так и на территории Республики Саха (Якутия), где анализ трендов изменений температуры воздуха в разные периоды прошлого столетия показывает ее устойчивое увеличение. Так, за 1947—1996 гг. С. П. Варламовым с соавт. [5] определены м аксимальные линейные тренды среднегодовых температур воздуха в 0,02—0,04 °С в год, а Ю. Б. Скачковым [6] за период 1965—1995 гг. отмечалось увеличение среднегодовой температуры от 0,5 до 2 °С. А по данным Г. В. Малковой с соавт. [7], значения трендов среднегодовой температуры воздуха за 1965—2010 гг. составили от <0,03 до >0,06 °С в год [8].
При этом, как отмечают некоторые специалисты [9], изменение климата в Арктике в последние десятилетия, прежде всего его потепление, происходило быстрее и масштабнее, чем на остальной части земного шара, на фоне значительных колебаний. Глобальное потепление в целом по земному шару составило за XX столетие 1°, что привело к смещению на север южной границы многолетней мерзлоты и льдов Северного Ледовитого океана на 300—500 км. При этом если средняя температура воздуха для всей планеты повысилась по сравнению с доиндустриаль-ным периодом на 0,5—0,6 °С, то в северных широтах этот показатель к началу 2000 г. составил 1,2 °С [10]. Прогнозы климатологов [11, 12] указывают и на дальнейшее так называемое поляр -ное усиление глобального потепления на протяжении всего XXI века. Некоторые специалисты прогнозируют, что уже к 2025 г. потепление может достигнуть 2,2—2,5 °С.
Глобальное потепление развивается в пространстве и во времени неравномерно. С начала XX века выделяют три интервала: потепление 1910—1945 гг., слабое похолодание 1946—1975 гг. и наиболее интенсивное потепление после 1976 г. [13]. По данным Всемирной метеорологической организации, современная средняя глобальная температура приземного воздуха составляет примерно 14,9 °С, что на 1,2 °С выше, чем в доиндус-
триальную эпоху [14]. Средние темпы роста среднегодовой глобальной приповерхностной температуры (суша и море) в течение 1976—2020 гг. составили 0,18 °C/10 лет, а температуры над сушей — более чем в полтора раза выше — 0,295 °С/10 лет. Территория России теплеет вдвое быстрее, чем в целом по земному ш ару. Особенно быстро температура повышается в Арктической зоне России — на 0,71 °С за десятилетие [15].
Для оценки изменения климата Якутии нами проанализированы динамические ряды, составленные на основе м ежгодовой изменчивости климатических характеристик по материалам метеостанций, расположенных на территории Якутии. Выбрано 27 метеорологических станций с наиболее полными рядами наблюдений. Привлечены архивные данные по температуре воздуха и осадкам Всероссийского НИИ гидрометеорологической информации — Мирового центра данных [16]. В качестве критерия оценки изменения климата приняты коэффициенты линейного тренда среднегодовой температуры воздуха, количество осадков и максимальной высоты снежного покрова за временной ряд с 1976 по 2022 г. Значения трендов определены с помощью программы Microsoft Excel. Полученные данные отражают среднюю скорость и тенденции изменений температуры воздуха и осадков и интерполированы в программе ArcGIS 10 для составления карт тенденций изменения климатических характеристик.
Анализ метеорологических данных показывает, что вся территория Якутии с 1976 г. находится в зоне положительных трендов (рис. 1). Минимальный тренд средней годовой температуры воздуха характерен для южных районов Якутии (от 0,4 до 0,6 °С/10 лет), с продвижением на Север коэффициент линейного тренда среднегодовой температуры значительно растет, достигая до 0,9—1,0 °С/10 лет на северо-западных районах и на островах арктической зоны Якутии. Увеличение среднегодовой температуры воздуха вызвано в основном потеплением зимних сезонов. В арктической зоне тренды температуры января примерно в два раза выше трендов июля.
Количество осадков имеет очень большую изменчивость как во времени, так и в пространстве. Межгодовые колебания годовых сумм осадков гораздо более значительны, нежели температуры воздуха. В третьем оценочном докладе Росгидромета об изменениях климата показано увеличение количества осадков на интервале 1976—2020 гг. как для годовых сумм, так и для сумм осадков в отдельные календарные сезоны. Объясняется это ростом содержания водяного пара в атмосфере при повышении температуры, который потенци-
ально способствует росту осадков. На большей части территории Якутии также наблюдается тенденция к увеличению количества выпадающих за год осадков. Наибольший положительный тренд годовых осадков зафиксирован в юго-западных районах, с коэффициентом линейного тренда 10—30 мм/10 лет. В арктической зоне такие же высокие коэффициенты зафиксированы в долинах верхнего и среднего течения реки Колыма и на границе нижнего течения р. Лены. По мере продвижения на Север темпы роста осадков ослабевают, а в нескольких прибрежных районах положительный тренд сменяется на отрицательный.
Характер распределения тренда максимальной высоты снежного покрова довольно сильно
отличается от распределения суммы годовых осадков. Если рассматривать арктическую зону и в целом всю Якутию, то на западе преобладают отрицательные тренды (—3—0 см/10 лет), а на юге и востоке положительные тренды (0—3 см/10 лет).
Последствия возрастающей изменчивости климатической системы Арктики проявляются уже сейчас: это изменения в снежном и ледовом покрове моря и суши, подъем уровня моря, разрушение многолетней м ерзлоты, продвижение на север инвазивных видов флоры и фауны, вредителей и инфекционных болезней, растет частота и интенсивность стихийных бедствий, включая наводнения, ледовые заторы, тундровые пожары, шторма, бури и метели, снежные лавины и оползни.
Пишрилй ■ЕГико
Т, °С/10 лет
I-1 менее 0,4
Й 0,4—0,5 ■—0,5—0,6
С~] 0,6—0,7 _ 0,7—0,8
М 0,8—0,9 более 0,9
Клтспьнып
* ъ
" }
. . Осадки,
мм/10 лет
I 1-10—0 0—10 10—20 ■■ 20—30 Н >30
11
эг? ■
1,4- /V
е
__ £ ■ЮоемЛ
у/ /
"Лжпштш /
VV V"
----граница арктической зоны
метеостанции
Высота снежного покрова, см/10 лет
-6—-3 -3—0 0—3 3—6
>6
в
Рис. 1. Тенденции изменения климатических характеристик Якутии по коэффициентам линейного тренда за период
1976-2022 гг.:
а — средняя годовая температура воздуха; б — количество атмосферных осадков; в — максимальная высота снежного покрова
Рис. 2. Динамика формирования Батагайской термоденудационной котловины в 1962—2021 гг.
Резкую активизацию деструктивных криогенных процессов мы наблюдаем и в Яно-Индигир-ской импактной зоне, расположенной в криоли-тозоне с широким распространением пород ледового комплекса. История возникновения и дальнейшего развития знаменитой ныне на весь мир Батагайской термоденудационной котловины (рис. 2) служит ярким примером вышеуказан -ных процессов.
Анализ космических снимков показывает, что в период 1962—1968 гг. шло формирование промоины, затем оврага. Относительная стагнация в формировании котловины наблюдалась до 80-х гг. прошлого столетия. Затем в течение 1980-х гг. ширина котловины увеличилась в 4—5 раз, достигнув 252 м. Резкое развитие деструктивных криогенных процессов началось в 1990-е гг., когда общая площадь котловины достигла 34 га. В последующие годы общая площадь котловины неуклонно увеличивается, при этом динамика развития Батагайской котловины вполне соответствует изменениям климатических показателей за указанный исторический период. Результаты наших исследований в Батагайской котловине отражены в российских и международных публикациях [17—20].
За последние годы в Верхоянском улусе отмечается активизация термоэрозионных процессов, связанных с техногенными нарушениями и расширение их площадей на фоне климатических изменений.
Республика Саха (Якутия) — один из наиболее речных и озерных регионов России. В условиях изменения климата происходит перестройка водного режима рек, в частности, прослеживается
тенденция к более ранним срокам начала и пика половодья. Начиная с 1998 г. в Республике Саха (Якутия) отмечается рост повторяемости и масштаба наводнений. Так, наводнения на реках Лена, Яна, Колыма, Алазея, Олекма, и др. по величине подъема уровня воды, масштабам затопления и суммарному ущербу превысили все крупнейшие наводнения предыдущих лет и по существующим классификациям относятся к разряду катастрофических, причем с очень редкой повторяемостью. Общая сумма ущерба, нанесенного наводнениями населению и экономике Республики, оценивается десятками миллиардов рублей [21].
Практически все стихийные наводнения, происходящие на реках Якутии, связаны с формированием мощного ледового покрова в результате аномально холодных зим. Являясь своеобразными динамичными ледяными плотинами, заторы создают иногда очень высокие подпорные уровни воды. Вместе с тем следует отметить, что заторы льда на реках, имеющих течение с юга на север, представляют собой обычное природное явление, ежегодно наблюдаемое в весеннее время.
В настоящее время ученые выделяют и другой фактор, влияющий на частоту и интенсивность наводнений, — процессы деградации многолетней мерзлоты. В результате увеличение мощности сезонно-талого слоя выделяются дополнительные объемы воды, которые способствует заболачиванию ледового комплекса и увеличению площади водной поверхности озер. Вода из последних затем поступает в северные реки [22]. По подсчетам ученых, с каждого квадратного километра территории высвобождается 30 тыс. т во-
Высота снежного покрова, см
20171,2018
1963
2002
2007
к
X
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 Рис. 3. Динамика максимальной высоты снежного покрова по данным метеорологической станции «Среднеколымск»
ды [23]. Кроме того, с потеплением зимних температур возрастает вероятность выпадение аномально большого количества снега. Например, в 2017 г. на севере-востоке арктической зоны Якутии выпало рекордное количество снега и в результате от паводка пострадало 17 населенных пунктов в 11 районах.
По данным метеостанции «Среднеколымск», до 2000 г. аномально высокий снег превышающий отметку 70 см наблюдался всего три раза (1963, 1974, 1985 гг.), причем временной интервал между этими событиями составил 11 лет (рис. 3). После 2000 г. снежные года участились, при этом в 2017 и 2018 гг. выпало рекордное количество снега, превышающее высоту 90 см. В эту зиму еще более аномальные показатели были зафиксированы на метеостанции «Чокурдах», где максимальная высота снежного покрова в три раза превысила многолетнюю норму и составила 180 см.
Наши исследования в Центральной Якутии и Оймяконском нагорье показали тесную связь между температурным режимом почвы и высотой снежного покрова [24]. Если в годы с минимальной толщиной снега мерзлотные почвы сильно и глубоко замерзают, то в годы с максимальной мощностью снежного покрова почвы практически не замерзают или слабо замерзают, при этом увеличивается глубина сезонного протаи-вания.
В результате максимальных зимних осадков 2016—2017 гг. во время весеннего половодья оказались подтопленными многие населенные пункты. Всего на территории Якутии пострадали 17 населенных пунктов в 11 районах: в Абый-ском, Анабарском, Среднеколымском, Усть-Ян-ском, Оймяконском, Томпонском, Нижнеколымском и других улусах. Общая предварительная сумма ущерба составила более 244 млн рублей.
Леса Якутии отличаются чрезвычайно высокой горимостью, что определяется особенностью
климата и природными условиями региона. Из-за особенностей климатических изменений последних десятилетий на территории республики резко повысились число крупных лесных пожаров, а в 2019—2021 гг. эти пожары приобрели характер стихийного бедствия (рис. 4). В сезоне 2021 года зарегистрировано 1,7 тыс. лесных пожаров на площади более 8 млн га. Сумма причиненного ущерба превысила 3,7 млрд рублей.
В арктической зоне стихия лесных пожаров наиболее сильно бушевала в 2019—2020 гг. В 2020 г. пожары вызвали рекордные выбросы углерода — с 66 млн до 143 млн т углерода, выброшенного в атмосферу [25]. Больше всего от пожаров пострадали Верхоянский, Жиганский и Среднеколымс-кие районы.
В связи с потеплением климата и происходящими на его фоне деструктивных криогенных процессов в арктических ландшафтах значительно актуализированы вопросы природопользования и хозяйственной деятельности на территории арктических районов Якутии.
Примечателен тот факт, что практически все горнопромышленные разработки полезных ископаемых в арктической и субарктической Якутии ведутся в бассейнах водотоков, имеющих либо прямой сток в моря Лаптевых и Восточносибирского (рр. Анабар, Оленек, Яна, Колыма и др.), либо посредством транзитной водной системы р. Лена (рр. Марха и Вилюй), также сообщающейся с прибрежными водами Северного Ледовитого океана. Иными словами, рост глобального загрязнения экосистем Российской Арктики становится еще актуальнее в масштабах циркумполярных областей Земли.
Многолетние исследования НИИПЭС СВФУ выявили, что разработка россыпных и рудных месторождений полезных ископаемых, расположенных в бассейнах арктических рек, сопровождается существенным влиянием на окружающую
• термоточки I | арктическая зона Якутии
Количество термоточек
300 000
250 000
200 000
150 000
100 000
50 000
0
—о— Арктическая зона —■— Республика Саха (Якутия) 1
1 1
А
А // \
и \
Год 2000
2005
2010
2015
2020
б)
Рис. 4. Распространения термоточек ЫОБШ от лесных пожаров за 2001—2021 гг. (а) и динамика количества термоточек (б) на территории Республики Саха (Якутия)
среду, вызывая значительные ее изменения и загрязнение, которые могут суммироваться в пределах речных систем, оказывая опосредованное воздействие на здоровье населения. Прежде всего, происходит значительная трансформация аллювиальных ландшафтных комплексов, что приводит к полному уничтожению мест обитания ихтиофауны на участках отработки аллювиальных россыпей, донных биоценозов при отведении русла рек и загрязнении рек мелкодисперсными взвесями и т. д.
На участках рек, находящихся под техногенным воздействием горнодобывающих предприятий, отмечается значительное увеличение минерализации воды за счет повышения концентрации главных ионов, в т. ч. сульфатов и магния, также выявлены довольно высокие значения ряда сидеро- и халькофильных элементов — марганца, меди и цинка. В водотоках, находящихся непосредственно в районах горнодобычных работ, выявлены повышенные концентрации марганца, кобальта, цинка, меди и общего железа. На локальных участках расположения инфраструктурных объектов промышленных предприятий выявлены довольно высокие концентрации нефтепродуктов в воде.
В целом, сведения о загрязнении арктических рек свидетельствует о большой пространственной его изменчивости. Наблюдается высокое разнообразие геохимических процессов и обстано-вок, обуславливающих миграционную подвижность различных токсичных соединений. В связи
с этим предстоит изучение миграции тяжелых металлов и соединений не только в водной среде, но и вместе с речными наносами, аккумуляции в донных отложениях и условия, при которых может активизироваться их транспортировка.
В результате наших исследований выявлены различные формы реакции гидробиоценозов на негативное антропогенное влияние, как накопление токсичных элементов в различных органах рыб, изменение половозрастной структуры рыбного населения и размеров тела, сокращение их численности.
Исследованиями выявлено, что в органах рыб в районах добычи алмазов в бассейне р. Ана-бар увеличивается содержание тяжелых металлов (Си, Ъп, Сг, V, РЬ, Н^, 8Ъ, Со, Сё), поступающих в водотоки при промывке аллювиальных отложений. При этом выявлена тесная корреляционная связь между содержанием водорастворимых форм металлов в воде и высокой концентрацией тяжелых металлов в почках, печени и чешуе выловленных рыб.
Как известно, напряженная экологическая ситуация сохраняется на арктической территории Якутии также и из-за накопленного экологического ущерба (НЭУ), где неблагополучные в экологическом отношении районы образуют так называемую Яно-Индигирскую импактную зону. Наиболее сложная ситуация наблюдается в Усть-Янском и Верхоянском районах, где хвостохра-нилища, карьеры, площадки, отвалы, остатки обогатительных фабрик и т. п. заброшенных про-
мышленных объектов советского периода остаются потенциально опасными источниками загрязнения окружающей среды.
По результатам комплексных исследований водных объектов выявлено, что указанные объекты НЭУ являются основными источниками поступления высоких содержаний загрязняющих веществ в природные водотоки. Их негативное воздействие заключается в многократных превышениях нормативов ПДК и гигиенических нормативов ряда показателей, накоплении тяжелых металлов в донных отложениях, а также изменении качественного и количественного состава гидробионтов и микрофлоры.
На нарушенных ландшафтах формируются техногенные поверхностные образования, как натурфабрикаты, квазиземы, артифабрикаты и токсифабрикаты, которые, будучи химически сильно загрязненными, могут быть источниками химического загрязнения близлежащих почв. Антропогенно-преобразованные почвы занимают обширные площади вокруг селитебных территорий, промышленных объектов и по берегам ручьев ниже техногенных объектов.
Процесс самовосстановления техногенно-нарушенных участков, где происходило полное уничтожение растительного покрова на исследованной территории идет крайне медленно. Проективное покрытие на большей части площади отвалов, хвостохранилищ на сухих участках не превышает 5 %. Во всех геохимических пробах растений, отобранных в зоне влияния объектов, несущих высокую техногенную нагрузку в окрестностях п. Депутатский и п. Батагай, обнаружены избыточные (токсичные) концентрации отдельных тяжелых металлов.
Таким образом, широкомасштабная реализация планов промышленного освоения арктических и субарктических территорий Якутии, не соответствующая экологической емкости природной среды Севера, при практическом отсутствии адекватных мер по ее реабилитации приведет к дальнейшему ухудшению состояния экосистем: усилению загрязнения компонентов окружающей среды, деградации многолетней мерзлоты и почвенно-растительного покрова, нарушению условий землепользования, в т. ч. пастбищных и охотничьих угодий, нерестилищ и нагульных участков северных рек, ухудшению среды обитания коренного населения и условий их традиционного природопользования, изменению биоразнообразия и сокращению запасов биоресурсов.
Заключение. Проведенными нами исследованиями выявлено, что вся территория Якутской Арктики с 1976 г. находится в зоне положительных трендов среднегодовой температуры с коэф-
фициентом 0,6—0,9 °С/10 лет. Направление трендов атмосферных осадков сильно варьирует в пространстве и времени. Так, годовая сумма осадков в южных районах Арктики растет, а в северных падает со скоростью 0—10 мм/10 лет.
Значительное повышением среднегодовой температуры воздуха в арктической зоне Якутии привело к росту повторяемости опасных гидрометеорологических явлений. Выросла частота и интенсивность экстремальных осадков, и, как следствие, с каждым годом осложняется паводковая обстановка на водосборах крупных рек в период снеготаяния. В то же время периоды засух стали более интенсивными и продолжительными, в результате чего в лесных районах арктической зоны отмечается увеличение лесных пожаров. Все эти негативные явления способствуют ускорению деструктивных криогенных процессов в арктических ландшафтах.
Специфика реакции основных компонентов наземных экосистем Арктики и Субарктики Якутии на экзогенные факторы современности заключается, прежде всего, в их слабой устойчивости, обусловленной экстремальными природно-климатическими условиями их функционирования.
Выявлено, что реакция наземных экосистем на усиливающиеся антропогенные воздействия в условиях меняющегося современного климата такова, что со временем приведет к необратимым преобразованиям почвенно-растительного покрова. Исследователи полагают, что процесс восстановления растительности длится десятками и сотнями лет и нет примера произрастания до климаксового состояния.
Самоочищаемость рек Арктики и Субарктики крайне слабая из-за низкой температуры и незначительного расхода воды в летний межень. Соответственно, формы реакции гидробиоценозов арктических водотоков на негативное антропогенное влияние в условиях сверхкороткого потепления температуры воды во время открытой воды и длительного периода ледового режима, при котором сильно замедляются процессы самоочищения, своеобразны. Характерны накопление токсичных элементов в различных органах рыб, изменение половозрастной структуры рыбного населения и размеров тела, сокращение их численности.
Как известно, объекты горнодобывающей отрасли, особенно ориентированные на открытую добычу полезных ископаемых, существенно преобразуют естественную ландшафтную структуру, а самовосстановление нарушенных компонентов природной среды идет крайне медленно [26]. Более того, после завершения открытых горных
разработок многочисленные нарушения мерзлотных ландшафтов (отвалы пород, карьеры, траншеи, хвостохранилища и др.) долгое время остаются источниками высокого техногенного давления на окружающую среду, поставляя в водные системы загрязняющие вещества и тонкодисперсный материал. По статистике только двадцатая часть добытого сырья превращается в товар, а остальное становится отходами [27].
Таким образом, реализуемые в настоящее время и планируемые крупномасштабные промышленные проекты на арктической территории Республики Саха (Якутия) представляют собой
реальные экологические угрозы и вызовы для слабоустойчивой природы Арктики и Субарктики, особенно на фоне меняющегося климата планеты [28].
В связи с этим, система природопользования всей хозяйственной и иной деятельности в пределах арктических и субарктических территорий Якутии требует совершенно нового подхода для обоснованного выстраивания стратегии устойчивого развития экосистем, в т. ч. проведения комплексных экологических исследований, направленных на разработку мер по снижению негативных последствий.
Библиографический список
1. Бурцева Е. И., Петрова А. Н. Экологические проблемы северных территорий Якутии в условиях промышленного освоения и глобального потепления // Успехи современного естествознания. — 2017. — № 5. — С. 83—88.
2. Ефремов Э. И. Природно-ресурсные факторы стратегии социально-экономического развития Арктической зоны Республики Саха (Якутия) // Региональная экономика: теория и практика. — 2012. — № 20. — С. 9—17.
3. Шумилов Ю. В., Саввинов Г. Н. Арктический фасад Якутии: состояние и векторы развития // Арктическая зона РФ: северо-восточный вектор развития: Сб. мат. Межд. науч-практ. конфер., посвящ. 380-летию вхождения Якутии в состав Рос. гос-ва. 28—30 ноября 2012 г. — СПб., 2012. — Ч. I. — С. 171—173.
4. Шац М. М., Скачков Ю. Б. Климат Севера: потепление или похолодание? // Климат и природа, № 2 (19), 2016. — С. 27—37.
5. Варламов С. П., Ким Е. С., Хан Е. Н. Современные изменения температуры в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке России // Метеорология и гидрология. — 1998. — № 1. — С. 19—28.
6. Скачков Ю. Б. Реакция криолитозоны Центральной Якутии на современное изменение климата // Региональный отклик окружающей среды на глобальные изменения в Северо-Восточной и Центральной Азии / Материалы Международной научной конференции. — Иркутск: Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 2012. — Т. 1. — С. 38—41.
7. Малкова Г. В., Павлов А. В., Скачков Ю. Б. Оценка устойчивости мерзлых толщ при современных изменениях климата // Криосфера Земли. — 2011. — Т. 15, № 4. — С. 33—36.
8. Горохов А. Н., Федоров А. Н. Современные тенденции изменения климата в Якутии // География и природные ресурсы. — 2018. — № 2. — С. 111—119.
9. Порфирьев Б. Н., Терентьев Н. Е. Эколого-климатические риски социально-экономического развития Арктической зоны Российской Федерации // Экологический вестник России. — 2016. — № 1. — С. 44—51.
10. Поморцев О. А., Попов В. Ф. Отклик криогенных ландшафтов северо-востока Азии на глобальное потепление климата // Арктическая зона РФ: северо-восточный вектор развития: Сб. мат. Межд. науч-практ. конф., посвящ-й 380-летию вхождения Якутии в состав Рос. гос-ва. 28—30 ноября 2012 г. — СПб., 2012. — Ч. 2. — С. 95—97.
11. Бирман Б. А., Бережная Т. В. 2012: Основные погодно-климатические особенности Северного полушария Земли. 2011 год: Аналитический обзор. — М., Гидрометцентр России, 2012. 56 с.
12. Bekryaev R. V., Polyakov I. V., Alexeev V. A., 2010: Role of Polar Amplification in Long-Term Surface Air Temperature Variations and Modern Arctic Warming. J.Climate, 23, 3888—3906. doi: 10.1175/2010JCLI3297.1
13. Груза Г. В., Ранькова Э. Я. Наблюдаемые и ожидаемые изменения климата России: температура воздуха. — Обнинск: ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012. — 194 c.
14. WMO, 2021: State of the Global Climate 2020—WMO, № 1264, 56 p., https://library.wmo.int/ doc_num.php?explnum_id=10618
15. Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Общее резюме. — СПб.: Наукоемкие технологии, 2022. — 124 с.
16. Архив данных ВНИИГМИ—МЦД [Электронный ресурс]. — http://www. meteo.ru
17. Julian Murton, Mary Edwards, Patricia Anderson, Marina Cherepanova, Tomasz Goslar, Stanislav Gubin, Julia Korzun, Anatoly Lozhkin, Alexei Lupachev, Grigoriy Savvinov, Alexei Tikhonov, Oksana Zanina. Reconnaissance palaeoenviron-mental study of 90 m of permafrost deposits at Batagaika megaslump, Yana Uplands, northern Siberia. // XI. International Conference on Permafrost 20—24 June 2016, Potsdam, Germany. Book of Abstracts. P. 589. doi: 10.2312/GFZ.LIS.2016.001.
18. Julian Murton, Mary E. Edwards, Anatoly V. Lozhkin, Patricia M. Anderson, Grigoriy N. Savvinov, Nadezhda T. Bakulina; Olesya V. Bondarenko; Marina Cherepanova; Petr P. Danilov, Vasiliy Boeskorov; Tomasz Goslar, Semyon Grigoriev, Sta-nislav V. Gubin, Julia Korzun; Alexei V. Lupachev, Alexei Tikhonov, Valeriya I. Tsygankova; Galina V. Vasilieva; Oksana Zanina // Preliminary palaeoenvironmental analysis of permafrost deposits at Batagaika megaslump, Yana Uplands, northeast Siberia // Quaternary Research (2017), 1—17. doi: 10.1017/qua.2016.15 (Web of Science/Scopus).
19. Саввинов Г. Н., Данилов П. П., Петров А. А., Макаров В. С., Боескоров В. С. Экологические проблемы Верхоянского района // Вестник СВФУ. — 2018. — № 6 (68). — С. 18—33.
20. Kseniia Ashastina, Svetlana Kuzmina, Natalia Rudaya, Elena Troeva, Werner H. Schoch, Christine Romermann, Jennifer Reinecke, Volker Otte, Grigoriy Savvinov, Karsten Wesche,Frank Kienast. Woodlands and steppes: Pleistocene vegetation
in Yakutia's most continental part recorded in the Batagay permafrost sequence // Journal of Quaternary Science Reviews 196: 38—61 September 2018 with 233 Reads. DOI: 10.1016/j.quascirev.2018.07.032
21. Быков А. Н., Горкун А. В., Барышев Е. В., Находкин Н. А. Методические рекомендации по проведению мероприятий, направленных на предотвращение образования заторов льда на реках Республики Саха (Якутия). — Якутск, 2011. — 67 с.
22. Готовцев С. П. О причинах подтопления села Амги в 2018 г. / С. П. Готовцев // Наука и техника в Якутии. — 2019. — № 1. — С. 31—33. — DOI: 10.24411/1728-516X-2019-10007
23. Десяткин А. Р. Увеличения глубины сезонного протаивания почв и водный баланс мерзлотных территорий / А. Р. Де-сяткин, Р. В. Десяткин // Почвоведение — продовольственной и экологической безопасности страны: тезисы докладов VII съезда Общества почвоведов им. В. В. Докучаева и Всероссийской с зарубежным участием научной конференции. Белгород, 15—22 августа 2016 г. — Белгород, 2016. — Ч. 2. — С. 347—348.
24. Makarov V., Savvinov G., Gavrilieva L., Gololobova A. The Effect of Grazing on the Temperature Regime of the Alas Soils of Central Yakutia // Land, 2020, 9, 365.
25. McCarty J. L. Arctic fires re-emerging / J. L. McCarty, T. E. L. Smith, M. R. Turetsky // Nature Geoscience, 13 (2020), pp. 658—660.
26. Ларичкин Ф. Д., Воробьев А. Г., Глущенко Ю. Г. и др. Специфика учета и управления ресурсами и затратами в комбинированных горнопромышленных производствах. — Апатиты: КНЦ РАН, 2012. — 285 с.
27. Соколов Ю. И. Арктика: к проблеме накопленного экологического ущерба // Арктика: экология и экономика. — 2013. — № 2. — С. 18—27.
28. Саввинов Г. Н. Экологические исследования, как неотъемлемая часть обеспечения устойчивого развития арктических регионов. // Арктика: перспективы устойчивого развития: сборник докладов участников Международной научно-практической конференции (Якутск, 26—28 ноября 2014 г.). — Якутск: ГАУ «Центр стратегических исследований Республики Саха (Якутия)», 2015. — С. 217—220.
ECOSYSTEMS OF THE YAKUT ARCTIC: MODERN CHALLENGES AND THREATS
G. N. Savvinov, Ph. D. in Biology, Dr. Habil., Director of Scientific Institute of Applied Ecology of the North, Ammosov North-Eastern Federal University. E-mail: savvinov_gn@mail.ru; ipes-08@mail.ru, Yakutsk, Russia,
V. S. Makarov, Senior Researcher of the Scientific Institute of Applied Ecology of the North, Ammosov North-Eastern Federal University; Melnikov Permafrost Institute of the Siberian Branch of the RAS, E-mail: mvs379@yandex.ru, Yakutsk, Russia, V. V. Velichenko, Ph. D. in Biology, Dr. Habil., Head Researcher of Scientific Institute of Applied Ecology of the North, Ammosov North-Eastern Federal University, E-mail: ipes-08@mail.ru, Yakutsk, Russia
References
1. Burtseva E. I., Petrova A. N. E'kologicheskie problemy' severny'kh territory Yakutii v usloviyakh promy'shlennogo osvoeni-ya i global'nogo potepleniya [Ecological problems of the northern territories of Yakutia in the conditions of industrial development and global warming]. Successes of Modern Natural Science. 2017. No. 5. P. 83—88 [In Russian].
2. Efremov E'. I. Prirodno-resursny'e faktory' strategii soczial'no-e'konomicheskogo razvitiya Arkticheskoj zony' Respubliki Sakha (Yakutiya) [Natural resource factors of the strategy of socio-economic development of the Arctic zone of the Republic of Sakha (Yakutia)]. Regional Economy: Theory and Practice. No. 20. 2012. P. 9—17 [In Russian].
3. Shumilov Yu. V., Savvinov G. N. Arkticheskij fasad Yakutii: sostoyanie i vektory' razvitiya. Arctic facade of Yakutia: state and vectors of development. [The Arctic zone of the Russian Federation: north-east vector of development]. Proceedings of the International scientific-practical conference dedicated to the 380th anniversary of the entry of Yakutia into the Russian State. November 28—30, 2012. 2012. St. Petersburg, Part I. P. 171—173 [In Russian].
4. Shats M. M., Skachkov Yu.B. Klimat Severa: poteplenie ili pokholodanie? [Climate of the North: warming or cooling?]. Climate and Nature, No. 2 (19). 2016. P. 27—37 [In Russian].
5. Varlamov S. P., Kim E. S., Khan E. N. Sovremenny'e izmeneniya temperatury' v Vostochnoj Sibiri i na Dal'nem Vostoke Rossii [Modern temperature changes in Eastern Siberia and the Russian Far East]. Meteorol. 1998. No. 1. P. 19—28 [In Russian].
6. Skachkov Yu. B. Reakcziya kriolitozony' Czentral'noj Yakutii na sovremennoe izmenenie klimata [The reaction of the permafrost zone of Central Yakutia to modern climate change]. Regional response of the environment to global changes in Northeast and Central Asia: Proceedings of the International Scientific Conference. Irkutsk, Sochava Institute of Geography, SB RAS, 2012. Vol. 1. P. 38—41 [In Russian].
7. Malkova G. V., Pavlov A. V., Skachkov Yu. B. Oczenka ustojchivosti merzly'kh tolshh pri sovremenny'kh izmeneniyakh klimata Kriosfera Zemli [Assessing the stability of frozen strata under modern climate change]. Cryosphere of the Earth. 2011. Vol. 15. No. 4. P. 33—36 [In Russian].
8. Gorokhov A. N., Fedorov A. N. Sovremenny'e tendenczii izmeneniya klimata v Yakutii [Current trends in climate change in Yakutia]. Geography and Natural Resources. 2018. No. 2. P. 111—119 [In Russian].
9. Porfir'ev B. N., Terent'ev N. E. E'kologo-klimaticheskie riski soczial'no-e'konomicheskogo razvitiya Arkticheskoj zony' Rossijskoj Federaczii [Ecological and climatic risks of socio-economic development of the Arctic zone of the Russian Federation]. Ecological Bulletin of Russia. 2016. No. 1. P. 44—51 [In Russian].
10. Pomortsev O. A., Popov V. F. Otklik kriogenny'kh landshaftov Severo-Vostoka Azii na global'noe poteplenie klimata [Response of cryogenic landscapes of the North-East of Asia to global climate warming]. Arctic zone of the Russian Federation: north-eastern vector of development: Proceedings of the International scientific-practical conference dedicated to the 380th anniversary of the entry of Yakutia into the Russian State. November 28—30, 2012. St. Petersburg: 4. II. P. 95—97 [In Russian].
11. Birman B. A., Berezhnaya T. V. 2012: Osnovny'e pogodno-klimaticheskie osobennosti Sevemogo polushariya Zemli. 2011 god. Analiticheskij obzor. Gidrometczentr Rossii. 56 s. [Main weather and climate features of the Northern Hemisphere of the Earth. 2011]. Analytical review. Hydrometcentre of Russia. 56 p. [In Russian].
12. Bekryaev R. V., Polyakov I. V., Alexeev V. A., 2010: Role of Polar Amplification in Long-Term Surface Air Temperature Variations and Modern Arctic Warming. J. Climate, 23, 3888—3906. doi: 10.1175/2010JCLI3297.1 [in English].
13. Gruza G. V., Ran'kova E'. Ya. Nablyudaemy'e i ozhidaemy'e izmeneniya klimata Rossii: temperatura vozdukha. Obninsk, FGBU "VNIIGMI-MCzD", 2012. 194 p. [Observed and expected climate changes in Russia: air temperature]. Obninsk, FGBU "VNIIGMI-MTsD", 2012. 194 p. [In Russian].
14. WMO, 2021: State of the Global Climate 2020—WMO, # 1264, 56 p. Available at: https://library.wmo.int/ doc_num.php?explnum_id=10618 [In English].
15. Tretij oczenochny'j doklad ob izmeneniyakh klimata i ikh posledstviyakh na territorii Rossijskoj Federaczii. Obshhee rezyume [Third Assessment Report on Climate Change and Its Consequences in the Territory of the Russian Federation]. General summary. St. Petersburg: Science-intensive technologies, 2022. 124 p. [In Russian].
16. Arkhiv danny'kh VNIIGMI—MCzD [Data archive VNIIGMI—WDC [Electronic resource]. Available at: http://www. me-teo.ru] [In Russian].
17. Julian Murton, Mary Edwards, Patricia Anderson, Marina Cherepanova, Tomasz Goslar, Stanislav Gubin, Julia Korzun, Anatoly Lozhkin, Alexei Lupachev, Grigoriy Savvinov, Alexei Tikhonov, Oksana Zanina. Reconnaissance palaeoenviron-mental study of 90 m of permafrost deposits at Batagaika megaslump, the Yana Uplands, Northern Siberia. XI International Conference on Permafrost 20—24 June 2016, Potsdam, Germany. Book of Abstracts. P. 589. doi: 10.2312/GFZ.LIS.2016.001 [in English].
18. Julian Murton, Mary E. Edwards, Anatoly V. Lozhkin, Patricia M. Anderson, Grigoriy N. Savvinov, Nadezhda T. Bakulina; Olesya V. Bondarenko; Marina Cherepanova; Petr P. Danilov, Vasiliy Boeskorov; Tomasz Goslar, Semyon Grigoriev, Sta-nislav V. Gubin, Julia Korzun; Alexei V. Lupachev, Alexei Tikhonov, Valeriya I. Tsygankova; Galina V. Vasilieva; Oksana Zanina. Preliminary palaeoenvironmental analysis of permafrost deposits at Batagaika megaslump, Yana Uplands, northeast Siberia. Quaternary Research, 2017. P. 1—17. doi: 10.1017/qua.2016.15 [in English]
19. Savvinov G. N., Danilov P. P., Petrov A. A., Makarov V. S., Boeskorov V. S. E'kologicheskie problemy' Verkhoyanskogo rajona. Vestnik SVFU, No. 6 (68). 2018. P. 18—33 [In: Russian Environmental Problems of the Verkhoyansk Region]. Bulletin of the NEFU, No. 6 (68). 2018. P. 18—33 [In Russian].
20. Kseniia Ashastina, Svetlana Kuzmina, Natalia Rudaya, Elena Troeva, Werner H. Schoch, Christine Römermann, Jennifer Reinecke, Volker Otte, Grigoriy Savvinov, Karsten Wesche, Frank Kienast. Woodlands and steppes: Pleistocene vegetation in Yakutia's most continental part recorded in the Batagay permafrost sequence. Journal of Quaternary Science Reviews. No. 196. P. 38—61 • September 2018 with 233 Reads. DOI: 10.1016/j.quascirev.2018.07.032 [in English].
21. By'kov A. N., Gorkun A. V., Bary'shev E. V., Nakhodkin N. A. Metodicheskie rekomendaczii po provedeniyu meropriyatij, napravlenny'kh na predotvrashhenie obrazovaniya zatorov l'da na rekakh Respubliki Sakha (Yakutiya) [Guidelines for carrying out activities aimed at preventing the formation of ice jams on the rivers of the Republic of Sakha (Yakutia)]. Yakutsk, 2011. 67 p. [In Russian].
22. Gotovtsev S. P. O prichinakh podtopleniya sela Amgi v 2018 g. / S. P. Gotovczev [On the causes of flooding of the Amgi village in 2018 / S. P. Gotovtsev]. Science and technology in Yakutia. 2019. No. 1. P. 31—33 [In Russian].
23. Desyatkin A. R. Uvelicheniya glubiny' sezonnogo protaivaniya pochv i vodny'j ba lans merzlotny'kh territorij [Increase in the depth of seasonal soil thawing and the water balance of permafrost territories, in Soil Science]. Food and Ecological Security of the Country: Abstracts of the Reports of the VII Congress of Dokuchaev Society of Soil Scientists and the All-Russian scientific conference with foreign participation, Belgorod, August 15—22, 2016. Belgorod, 2016. Part 2. P. 347—348 [In Russian].
24. Makarov V., Savvinov G., Gavrilieva L., Gololobova A. The Effect of Grazing on the Temperature Regime of the Alas Soils of Central Yakutia. Land. 2020. No. 9. P. 365 [in English]
25. McCarty J. L. Arctic fires re-emerging / J. L. McCarty, T. E. L. Smith, M. R. Turetsky. Nature Geoscience. 2020. No. 13. P. 658—660 [in English].
26. Larichkin F. D., Vorob'ev A. G., Glushhenko Yu. G., et al. Speczifika ucheta i upravleniya resursami i zatratami v kom-binirovanny'kh gornopromy'shlenny'kh proizvodstvakh. [Specifics of accounting and management of resources and costs in combined mining operations]. 2012. Apatity, KSC RAS. 285 p. [In Russian].
27. Sokolov Yu. I. Arktika: k probleme nakoplennogo e'kologicheskogo ushherba [The Arctic: on the problem of accumulated environmental damage]. The Arctic: Ecology and Economy. 2013. No. 2. P. 18—27 [In Russian].
28. Savvinov G. N. E'kologicheskie issledovaniya, kak neot'emlemaya chast' obespecheniya ustojchivogo razvitiya arkticheskikh regionov [Ecological research as an integral part of ensuring the sustainable development of the Arctic regions]. Arctic: prospects for sustainable development: a collection of reports from the participants of the International Scientific and Practical Conference (Yakutsk, November 26—28, 2014). Yakutsk, Center for Strategic Studies of the Republic of Sakha (Yakutia). 2015. P. 217—220 [In Russian].
