ПОЧЕМУ ОТТАИВАЮЩИЕ СКЛОНЫ ТИБЕТА ОБРУШИВАЮТСЯ СКОПЛЕНИЯМИ

Вечная мерзлота — грунт, остающийся мёрзлым круглый год, — теплеет по всему Тибетскому нагорью, и ландшафт на это реагирует. Одна из самых драматичных реакций — термоцирк, или ретрогрессивный оползень оттаивания (retrogressive thaw slump). Когда богатый льдом грунт обнажается и оттаивает, почва обрушивается, сползает и стекает вниз по склону; крутая стенка отрыва затем отступает вверх по склону, и шрам растёт год за годом. Такие оползни могут перемещать большие объёмы почвы, наносов и органического углерода и влиять на реки, качество воды и растительность ниже по склону. Недавние кадастры показывают, что их число и активность на нагорье растут.

Избирательное обрушение

Загадка в том, где они появляются. Потепление повсеместно, а термоцирки — нет. Если разбить нагорье на квадраты 10 × 10 км, то лидирующие квадраты — всего 0,17%, 0,69% и 1,20% площади — содержат 50%, 80% и 90% всех термоцирков из кадастра. Соседние склоны часто ведут себя совершенно по-разному.

Ни один фактор в отдельности этого не объясняет. Температура, влажность, крутизна склона, подземный лёд и растительный покров — всё это важно, но их влияние нелинейно и меняется от региона к региону. Юйтин Ян, Ган Мэй и их коллеги из Китайского геологического университета в Пекине вместе с Университетом Чанъань в Сиане предлагают рассматривать их вместе.

Карта слабости

Их инструмент — поле ослабления склонов (Hillslope Weakening Field): карта того, насколько ослаблен каждый склон по сравнению с другими в своём регионе, с учётом совокупности его тепловых, влажностных, почвенных, рельефных, мерзлотных, ледовых условий и растительного покрова.

Исследование охватывает семь регионов нагорья, разбитых на 37 749 склоновых единиц — естественных склонов от водораздела до русла, — и 2672 термоцирка, собранных из нескольких опубликованных кадастров. Для каждой единицы обобщаются пятьдесят переменных окружающей среды. Чтобы избежать порочного круга, каждый регион проверяется вслепую: его карта ослабления строится только по шести другим регионам, а его собственные термоцирки используются лишь потом, для проверки результата.

Скопления в цифрах

Сами термоцирки сильно скучены во всех семи регионах:

• Лишь 1342 склоновые единицы из 37 749 (3,56%) содержат хотя бы один термоцирк.
• Расстояния между соседними термоцирками составляют лишь 27–40% от того, что дала бы случайность.
• Пары соседних склонов, на которых есть термоцирки, встречаются в 4,35–12,12 раза чаще, чем при случайном распределении.
• Скопления простираются на 2,8–13,7 км.

Карта ослабления, построенная без учёта термоцирков, сама пространственно организована: слабые склоны соседствуют с другими слабыми склонами на типичных расстояниях 1,4–7,6 км, образуя сплошные области сильного ослабления, а не отдельные пятна.

Где склоны поддаются

Две картины совпадают. У склонов с термоцирками медианный показатель ослабления составляет 0,694 против 0,548 у склонов без них. Связь положительна в шести из семи регионов и сильна в пяти; в одном регионе (R1) её нет.

В этих пяти регионах термоцирки концентрируются тем сильнее, чем больше ослабление. На 30% самых слабых склонов термоцирки встречаются в 2,27–2,76 раза чаще регионального фона; на 10% самых слабых — в 3,35–5,09 раза. Более крупные и сильнее ослабленные области с большей вероятностью содержат термоцирки. А вокруг склона, на котором произошёл оползень, соседи тоже слабее среднего, причём контраст затухает кольцо за кольцом на протяжении трёх колец соседей.

По мнению авторов, именно так повсеместное потепление превращается в крайне избирательные обрушения: оно фильтруется местными условиями, и термоцирки собираются там, где несколько неблагоприятных условий накладываются друг на друга на связных участках земли.

Карта для наблюдения, а не прогноз

Слабый склон без термоцирка — не ошибка. Карта описывает долговременную предрасположенность; краткосрочные спусковые факторы, такие как обнажение подземного льда, эрозия у подножия склона или необычно жаркие и влажные эпизоды, решают, когда оползень начнётся. Поскольку в кадастрах нет дат, исследование не может разделить эти два аспекта.

Другие ограничения: все семь регионов находятся на Тибетском нагорье; данные о подземном льде и сезонно-талом слое грубые; береговая эрозия, дорожные работы, тип горных пород и экстремальные явления пока не учтены. И всё же авторы видят практическую пользу: сосредоточить полевые обследования, картографирование с дронов и мониторинг деформаций на наиболее ослабленных и связных склонах — особенно вдоль дорог и других инфраструктурных коридоров, пересекающих нагорье.