В Северо-Западных территориях Канады произошёл необычный и масштабный оползень: объём сошедшего грунта был примерно равен объёму семи великих пирамид Гизы. Он оставил в лесном ландшафте голый шрам. Учёных озадачило, что оползень начался в мёрзлом грунте, который долго оставался неподвижным.
Исследователи относят это явление к новому классу катастрофических оползней — отрывным оползням в вечной мерзлоте. По их гипотезе, такие оползни могут запускать лесные пожары: они ослабляют грунт и оставляют трещины, через которые вода проникает глубоко под землю. Со временем вода может оттаять мерзлый слой снизу, что в итоге приводит к его внезапному отрыву и сходу.
Крупные оползни обычно не захватывают столько мёрзлого материала. А когда они начинаются в оттаивающих слоях, то, как правило, движутся медленно, говорит геофизик Дмитрий Николский, изучающий вечную мерзлоту в Университете Аляски в Фэрбанксе и не участвовавший в исследовании. По его словам, работа показывает, что учёным нужно внимательнее изучать процессы под поверхностью в районах вечной мерзлоты: «Мы не знаем, как будет двигаться [грунт] — медленно или катастрофически».
Идея исследования возникла у геолога вечной мерзлоты Джозефа Янга во время полёта на вертолёте к месту полевых работ в Северо-Западных территориях. В некоторых долинах склоны «просто обрушивались, повсюду сходили оползни», рассказывает Янг, который на тот момент работал в Университете Альберты в Эдмонтоне, а сейчас трудится в инженерной компании в этом городе. Это удивило исследователей: в районе, где они находились, мерзлота — грунт, промёрзший не менее двух лет подряд, — не должна была сильно оттаивать.
На месте обнаружились и другие необычные детали. «Обычно вечная мерзлота тает сверху вниз, образуя грязевую массу», — говорит Янг. Однако на некоторых участках оползней крупные блоки мёрзлого грунта, по его словам, переместились на сотни метров.
Янг и его коллеги изучили два крупнейших в регионе оползня, которые переместили большие массивы мерзлоты. Один из них высвободил 18 миллионов кубометров грунта и перекрыл реку Редстоун. При другом сошло 4,5 миллиона кубометров материала.
Полевые наблюдения показали, что оба оползня начались на плоских поверхностях скольжения примерно в 20 метрах под землёй — у основания слоя вечной мерзлоты. По спутниковым данным, грунт на обоих участках постепенно смещался со скоростью в несколько метров в год.
Учёные предположили, что к оползням могли привести потепление климата и лесные пожары. Они установили поблизости приборы для измерения температуры грунта в местах с нетронутым лесом и там, где пожар прошёл примерно за 25 лет до наблюдений.
Затем исследователи использовали эти данные в компьютерных моделях, чтобы оценить, как менялся грунт после пожара. Согласно результатам, лесные пожары и экстремально высокие летние температуры могут нагревать и ослаблять верхний слой мерзлоты. Грунт начинает медленно ползти, и в нём образуются трещины растяжения. По мере их расширения вода проникает глубже и может достичь пространства под слоем мерзлоты. Оттаивание снизу в итоге способно привести к отрыву этого слоя.
По словам Янга, по спутниковым наблюдениям в регионе выявлено более 150 других оползней, которые также могут относиться к этому типу. Такое явление возможно там, где слой вечной мерзлоты сравнительно тонкий и тёплый, а резкое потепление запускает процесс.
В холодных регионах по всему миру вечная мерзлота оттаивает, и эти огромные оползни наглядно показывают последствия этого процесса, говорит Янг. «Это непосредственная реальность меняющегося климата».