Трещины от мороза: что такое криосейсм и как он угрожает инфраструктуре

Криосейсмизм — это удел экстремальных зим. Чаще всего он случается, когда влажная, лишённая снежного одеяла земля стремительно промерзает. Северная Финляндия знакома с этим явлением не понаслышке: мощные толчки фиксировали в 2016, 2019 и 2022 годах. Но Финляндия — не исключение. Похожие процессы уже наблюдаются и в других северных регионах. Неужели это новая норма?

Раньше главными виновниками считали дороги. Но оказалось, всё не так просто. «Наше исследование показало, что ключевую роль играют болота и дренажные каналы, — объясняет профессор Елена Козловская. — Зимой 2022–2023 в окрестностях Оулу основные толчки рождались именно на заболоченных территориях с высоким уровнем грунтовых вод». Природа снова демонстрирует свою сложность, пока мы пытаемся её упростить.

Что такое криосейсмизм?

Механизм прост и разрушителен, как удар молота. Вода в почве замерзает, расширяется — и грунт не выдерживает, трескается. Сопровождается это глухим гулом и ощутимым толчком. Для жителей домов это похоже на отдалённое землетрясение или вибрацию от тяжёлого состава. В регионах вечной мерзлоты с такими явлениями знакомы давно, но теперь они приходят туда, где их не ждали.

Новое исследование сфокусировалось именно на болотах и водно-болотных угодьях. Учёные выяснили: чтобы земля треснула, достаточно промерзания всего на 5 сантиметров. А трещины могут уходить гораздо глубже, угрожая подвалам, трубам и асфальту. Лёд под ногами — это не просто скользко. Это опасно.

Частота этих событий растёт. Интенсивность пока невелика, но вспомните 2016 год в Оулу: серия криосейсмов тогда повредила дорожное полотно. «Этот случай и стал для нас отправной точкой, — говорит соавтор работы Кари Мойсио. — Криосейсмы происходят по всему северу, но до сих пор их почти не изучали с помощью точных сейсмических приборов». Раньше снег был естественным утеплителем. Теперь же оттепели оголяют землю, делая её уязвимой для глубокого и быстрого промерзания.

Как лёд разрывает землю: хроники зимы

Зимой 2022-2023 годов исследователи развернули две сети сейсмических станций — в Оулу и Соданкюля. Их задача — поймать «дыхание» криосейсмов. Станции фиксировали малейшие вибрации и температуру почвы. И когда столбик термометра стремительно падал, ниже -20°C, а скорость падения составляла около градуса в час, в домах местных жителей раздавался тот самый грохот. Эти свидетельства стали ключом для расшифровки данных с приборов.

Оказалось, что в Оулу основные толчки шли от обширных болот рядом с жилым районом. А в Соданкюля к ним добавился и мощный раскалывающийся лёд на реке Китинен. Природа использовала все доступные инструменты.

«Трещины молниеносно бегут по дренажным каналам возле дорог и через заболоченные низины, — описывает процесс Козловская. — Сейсмические волны от них вызывают резкие смещения грунта на сотни метров вокруг». Это не локальная проблема отдельной канавы. Это системный риск.

Что дальше? Учёные работают над системой прогнозирования. Цель — анализировать состояние почвы и данные со спутников, чтобы заранее определять зоны риска. Это шанс защитить инфраструктуру от невидимых ледяных ударов. Ведь в мире, где зимы становятся всё более непредсказуемыми, важно научиться слушать, как трещит земля.