Исследованы особенности деградации вечной мерзлоты в Арктике
19 ноября 2025 г.
Ученые представили математическую модель деградации мерзлых гидратосодержащих засоленных пород при тепловом воздействии сверху и снизу. Статья опубликована в Russian Journal of Earth Sciences.
Исследование провели д.ф.-м.н. М. М. Рамазанов1,2, академик РАН Л. И. Лобковский3, к.т.н. Н. С. Булгакова1,4 и С. Р. Гаджимагомедова1,4 (1Институт проблем геотермии и возобновляемой энергетики – филиал Объединенного института высоких температур РАН, 2Институт динамики геосфер им. академика М. А. Садовского РАН, 3Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, 4Дагестанский государственный университет народного хозяйства).
На Сибирском арктическом шельфе происходят интенсивные выбросы метана. Это может быть выделение метана из газовых гидратов, высвобождение при таянии вечной мерзлоты и просачивание эндогенного метана через разломы в рифтовых зонах. Залежи газогидратов в вечной мерзлоте привлекают большое внимание из-за их высокой чувствительности к изменению климата.
Одной из основных целей настоящего исследования стало выявление и сравнение закономерностей деградации вечной мерзлоты сверху и снизу, а также изучение влияния на темпы разложения вечной мерзлоты и гидратов таких факторов, как тепло, соль и осмотическая сила.
В результате была сформулирована математическая модель деградации засоленных многолетнемерзлых пород, которые содержат лед, скопления газогидратов и свободного газа из-за потепления климата и влияния теплового потока снизу с учетом влияния осмоса.
Изучены темпы деградации гидратосодержащей мерзлоты сверху и снизу и соответствующие темпы разгрузки метана в окружающую проницаемую трещиновато-пористую среду и газовыводящие каналы или разломы.
Для исследования деградации сверху было рассмотрено несколько значений температуры на верхней границе мерзлого пласта, как положительные по Цельсию, так и отрицательные, что позволило оценить степень влияния на темпы деградации мерзлоты тепла и соли по отдельности, а также выявить вклад осмотической силы.
Для исследования деградации снизу рассмотрено несколько значений теплового потока, вызванного геотермическим градиентом.
В качестве приложения модели приведены результаты расчетов темпов деградации мерзлого гидратосодержащего пласта после начала трансгрессии океана на Арктическом шельфе примерно 10 тысяч лет назад.
Метки: ИО РАН, мерзлота и мерзлотоведение, RJES, ИДГ РАН