Новый тип оползней: мерзлота съезжает целыми пластами

В 2017 и 2018 годах в долине Маккензи на северо-западе Канады со склонов сошли два огромных оползня. Мерзлый грунт съехал не жидкой кашей, как обычно, а цельными глыбами размером с дом и перегородил реки. Геологи выделили такие обвалы в новый тип и нашли у них неожиданную причину — лесные пожары двадцатилетней давности.

Глыбы размером с дом

Первый оползень сошёл в 2017 году в долине реки Джонсон, второй — годом позже в долине Редстоун. Оба на Северо-Западных территориях Канады, в центральной части долины Маккензи. Вместе они сдвинули около 18 миллионов и 4,5 миллиона кубометров грунта. Шрам второго оползня в ширину около 350 метров. Обрушения перегородили реки, и на их месте возникли новые озёра.

Удивило исследователей другое. Когда вечная мерзлота тает, грунт обычно оплывает сверху: верхний слой раскисает и сползает вязкой массой. Здесь же со склона ушли цельные мёрзлые пласты, а начались оба оползня на ровных плоскостях скольжения на глубине около 20 метров, в земле, которая много лет оставалась замёрзшей.

Пожар 1995 года

Группа под руководством Джозефа Янга, который вёл эту работу аспирантом Университета Альберты в Эдмонтоне, сопоставила спутниковые снимки, съёмку с дронов, полевые образцы и геофизические замеры. В 2020–2022 годах исследователи следили за температурой грунта в нетронутом лесу и на участках, выгоревших примерно за 25 лет до того, а потом проверили картину на компьютерных моделях.

Мерзлота в этих местах прерывистая и тонкая: от 20 до 40 метров, а её температура держится около минус одного градуса, у самой точки таяния. С 1980 по 2020 год она прогревалась примерно на 0,3 градуса за десятилетие. В 1995 году оба склона сильно пострадали от лесных пожаров.

После огня и на фоне потепления грунт начал понемногу смещаться, и на поверхности пошли трещины. По ним вода стала просачиваться вглубь и подтапливать мерзлоту снизу, у самого основания мёрзлого слоя. На то, чтобы прогрев дошёл до 20 метров, уходит лет двадцать. Ровно столько и прошло между пожарами 1995 года и оползнями. Когда основание оттаяло, весь мёрзлый пласт оторвался и поехал вниз одним куском.

Авторы назвали такие обвалы permafrost detachment slides — оползнями отрыва мерзлоты. Работа опубликована в Geophysical Research Letters. Ещё в 2022 году та же группа показала, что оползни в этих предгорьях в 2004–2020 годах участились именно как отголосок давних пожаров.

Склоны, которые предупреждают

Спутниковые данные показали, что грунт на обоих участках десятилетиями сползал на несколько метров в год, прежде чем обрушиться. В этом есть и хорошая сторона: выгоревший склон, на котором годами идут трещины и подвижки, можно заранее взять под наблюдение. Предсказать, где и когда сорвётся следующий, исследование пока не позволяет.

А таких склонов немало. По спутниковым снимкам в том же районе нашли больше 150 других оползней, которые тоже могут оказаться оползнями отрыва. Подобное возможно везде, где мерзлота тонкая и тёплая, а склон пережил быстрый прогрев. Исследователи ждут, что в Канаде и на Аляске таких обрушений станет больше: лесные пожары там становятся крупнее, жарче и дольше.

Дмитрий Никольский из Университета Аляски в Фэрбанксе, не участвовавший в работе, считает, что после неё учёным придётся внимательнее изучать то, что происходит под поверхностью мерзлоты, а не только на ней.

Совсем иначе, сверху вниз, мерзлота тает в Якутии: кратер Батагайка начался с лесной вырубки 1960-х и к 2024 году вырос до километра в длину и ста метров в глубину.

Инфраструктуру оползни отрыва пока не задевали. Долина Маккензи почти безлюдна, и под удар попадают только реки.