Арктика теплеет быстрее: новая работа связывает деградацию мерзлоты с угрозой оползневых цунами в Гренландии

Международная группа исследователей из Геологической службы Дании и Гренландии и партнёрских организаций опубликовала в журнале Communications Earth & Environment научное исследование о двух крупных нестабильных склонах в Уумманнакской фиордовой системе на западе Гренландии. Новизна работы в том, что авторы не просто описали трещины и разломы, а соединили спутниковые измерения скорости смещения склона, наземные GNSS-наблюдения, полевые фотографии и численное моделирование цунами. Для этого района такая комплексная оценка будущей опасности выполнена впервые и с необычной для удалённой Арктики полнотой.

Поводом для исследования стала катастрофа 17 июня 2017 года: в фиорде Каррат сошёл каменный оползень объёмом около 43 млн м³. Он вызвал цунами, которое прошло 32 км и обрушилось на посёлок Нуугаатсиак с заплеском около 10 м; погибли четыре человека. После этого события геологи стали внимательнее изучать соседние склоны. Так были выявлены два новых объекта: крупный нестабильный склон в фиорде Каррат объёмом около 400 млн м³ и меньший, но более быстро развивающийся склон в фиорде Кангерлуарсук объёмом около 30 млн м³. Оба сейчас находятся под наблюдением властей Гренландии.

Склон Каррат — один из самых крупных активно деформирующихся оползневых массивов, известных в мире; по масштабу его сравнивают с нестабильным склоном Барри-Арм на Аляске. Его ширина достигает 1800 м, высота — 850–1200 м, а верхняя часть ограничена хорошо выраженным отрывным уступом высотой 120–150 м. Спутниковая интерферометрия Sentinel-1 показала, что склон движется неравномерно: в верхней части — на сантиметры в год, в центральной — местами до метра и более в год, ближе к берегу — снова медленнее. GNSS-станции подтвердили это: максимальная измеренная скорость составила около 117 см в год. При этом склон, судя по старым аэрофотоснимкам 1950-х годов, существует давно — возможно, века или тысячелетия. Быстрые зоны в центре могут отражать движение более поверхностных масс, но полностью исключить внезапный обвал всего массива нельзя.

Склон Кангерлуарсук выглядит иначе. В 2015 году на космических снимках он почти не проявлялся, а к 2021 году у него уже сформировался хорошо заметный отрывной уступ, и движение ускорилось. По оценкам, крупнейший участок длиной 1300 м и шириной 600 м сползает по наклонной поверхности, параллельной слоистости пород, со скоростью от 20 до 180 см в год. Это похоже на поступательное, а не вращательное смещение, и такой тип оползня может со временем разрушиться целиком или частями — в течение ближайших лет или десятилетий, хотя точное время предсказать невозможно. Именно близость к посёлкам делает этот меньший склон особенно тревожным.

Для оценки цунами авторы сначала проверили модель на событии 2017 года: расчёт в целом воспроизвёл наблюдаемый заплеск 10–12 м в Нуугаатсиаке. Затем они смоделировали возможный обвал обоих склонов. Если весь склон Каррат объёмом до 400 млн м³ сместится разом, волна затронет всю Уумманнакскую фиордовую систему. Например, в посёлке Каарсут, расположенном более чем в 100 км от склона, расчётный заплеск в верхнем сценарии достигает 10–21 м; даже нижний сценарий с объёмом 300 млн м³ даёт значительное затопление. Волна в фиорде идёт со скоростью около 5 км/мин, и до ближайшего посёлка она может дойти примерно за 22 минуты. Для Кангерлуарсука волна ещё быстрее: до Уккусиссата — около 6 минут, а возможный заплеск оценивается в 3–7 м в верхнем сценарии. Это оставляет очень мало времени на предупреждение и эвакуацию.

Климатический контекст здесь принципиален. Оба склона находятся в области распространения многолетней мерзлоты, а Арктика нагревается почти в четыре раза быстрее среднего по планете. Геологическое строение и наклон слоёв пород изначально создают предпосылки для подвижек, но деградация мерзлоты может быть динамическим фактором, который меняет механические и гидравлические свойства пород и ускоряет движение. Авторы подчёркивают: толщина и тепловое состояние мерзлоты на этих склонах точно не известны, буровых данных нет, поэтому выводы о вкладе потепления остаются осторожными. Тем не менее общая картина согласуется с другими арктическими наблюдениями: рост температуры грунта и разрушение мерзлоты способствуют нестабильности скальных склонов.

Практический вывод исследования неприятен для удалённых сообществ. Обычные системы предупреждения о цунами — донные датчики и буи — в арктических фиордах применять крайне сложно: дно бороздят айсберги, а поверхность месяцами покрыта льдом. Зато цунами дают характерные длиннопериодные сейсмические сигналы, которые можно регистрировать станциями. Власти Гренландии уже развивают мониторинг склонов с помощью камер, сейсмометров, GNSS и гидрометеорологических приборов. Отдельный риск — круизные суда, которые всё чаще заходят в арктические фиорды. Исследование показывает, что потепление в Арктике — это не только температура и мерзлота, но и вполне конкретная угроза для людей, инфраструктуры и судоходства, которую нужно оценивать и отслеживать заранее.