НовостиМакроУченые применяют ИИ для отслеживания таяния вечной мерзлоты, пока арктические озера исчезают за считаные часы

Ученые применяют ИИ для отслеживания таяния вечной мерзлоты, пока арктические озера исчезают за считаные часы

Автор: Fortune Crypto·

Ключевые выводы

  • •Международная команда в рамках Permafrost Discovery Gateway отслеживает более 4 миллионов арктических озер, включая 70 миллионов термокарстовых прудов на тундре Аляски.
  • •Внезапное осушение озера — весомый признак таяния насыщенной льдом мерзлоты: озеро, формировавшееся тысячелетие, может осушиться за несколько часов.
  • •Полуострова Сьюард и Болдуин на северо-западе Аляски потеряли почти 200 из примерно 4 600 озер — более четверти их площади — только за лето 2018 года после необычно теплой зимы.
  • •Несмотря на более холодную, чем обычно, зиму 2025-26 годов, в июне и июле 2026 года исследователи выявили около 30 дополнительно осушенных озер, что указывает на продолжающееся таяние мерзлоты.
  • •Новые карты в реальном времени помогают сообществам избегать насыщенных льдом грунтов при выборе строительных площадок и находить более безопасные участки с низким содержанием льда.
Ученые применяют ИИ для отслеживания таяния вечной мерзлоты, пока арктические озера исчезают за считаные часы

Флорида часто попадает в заголовки новостей из-за провалов грунта, особенно когда они поглощают автомобили или целые дома. Но риск провалов во Флориде не идет ни в какое сравнение с Аляской.

Значительная часть грунтов Аляски — это вечная мерзлота: земля, которая остается ниже 32 градусов по Фаренгейту (0 градусов Цельсия) минимум два года подряд. Такие грунты часто насыщены льдом, и когда лед тает, расположенная выше земля может проседать. По мере роста температур такие обрушения происходят в Арктике все чаще.

Последствия схожи с флоридскими: существенный имущественный ущерб, когда земля под зданиями, дорогами и трубопроводами уходит из-под ног. Ставки высоки: вечная мерзлота залегает примерно под четвертью суши Северного полушария, включая множество арктических поселений, где дороги, трубопроводы и здания проектировались исходя из предположения, что грунт под ними останется замерзшим.

Несмотря на высокий потенциал ущерба, актуальные карты таяния вечной мерзлоты, которые помогли бы жителям Арктики и местным руководителям готовиться, остаются редкостью. Чтобы закрыть этот пробел, команда гидрологов и специалистов по данным создала интерактивный веб-сайт, отслеживающий таяние вечной мерзлоты в Арктике почти в реальном времени и использующий уникальную особенность «арктической версии» провала грунта.

Явные признаки таяния вечной мерзлоты

Невозможно напрямую измерить вечную мерзлоту, не пробурив ее, но существуют характерные признаки. Когда насыщенная льдом мерзлота тает, поверхность земли проседает, образуя так называемые термокарстовые ponds — впадины, заполняющиеся водой. Значительная часть Арктики ныне усеяна образованными таким образом прудами и озерами, поскольку температуры в регионе растут в два-три раза быстрее среднего глобального темпа.

Эти озера легко распознать на спутниковых снимках, а наблюдение за их изменением во времени дает подсказки о том, как меняется мерзлота под ними.

Когда большие озера исчезают за одну ночь

Иногда тот же процесс, что вызывает провал грунта, прорезает новые русла, полностью осушающие озеро и оставляющие после себя круглую котловину голой земли. Озеро длиной в несколько сотен метров могло формироваться тысячелетие, однако таяние мерзлоты, вызванное одним необычно теплым летом, способно полностью осушить его всего за несколько часов.

Внезапное исчезновение озера — весомый признак того, что насыщенная льдом мерзлота растаяла. Исчезающие озера также служат практичным способом мониторинга мерзлоты на обширных территориях и позволяют определять, где таяние наиболее активно.

Аэрофотоснимки, начиная с конца 1940-х годов, и спутниковые изображения, доступные с 1970-х годов, позволили ученым восстановить, как выглядели ландшафты вечной мерзлоты Арктики в прошлом, в том числе где существовали и где отсутствовали озера на мерзлоте.

С помощью искусственного интеллекта ученые теперь могут оперативно анализировать свежие снимки обширных районов Арктики на предмет признаков изменений мерзлоты — например, появления новых прудов или исчезновения старых. Этот подход отражает более широкую трансформацию исследований мерзлоты: регион слишком обширен и труднодоступен для одних лишь полевых работ, поэтому машинный анализ спутниковых данных стал основным инструментом отслеживания изменений ландшафтов в масштабах всей Арктики.

Международная команда ученых, сотрудничающих через Permafrost Discovery Gateway, составила карты и сейчас активно отслеживает более 4 миллионов озер по всей Арктике, включая 70 миллионов термокарстовых прудов (также называемых trough ponds) на тундре Аляски.

Выявление признаков таяния мерзлоты в этих ландшафтах помогает сообществам планировать адаптацию к изменениям окружающей среды. Новые карты показывают, где земля подстилается насыщенной льдом мерзлотой — что означает плохой выбор для строительных площадок, — а где замерзший грунт содержит меньше льда, что, вероятно, указывает на более безопасные условия для строительства.

Изменения вечной мерзлоты в 2026 году

Полуострова Сьюард и Болдуин на северо-западе Аляски — очаги внезапного осушения озер. За последние два десятилетия регион лишился многих крупных озер, покрывавших его ландшафт тысячелетиями. Только за лето 2018 года почти 200 из примерно 4 600 озер региона потеряли более четверти своей площади после необычно теплой зимы.

Хотя зима 2025-26 годов на Аляске была холодной, регион продолжал терять площадь озер — данные указывают на продолжающееся таяние мерзлоты. В июне и июле 2026 года команда выявила около 30 дополнительных озер, подвергшихся осушению.

Этот процесс происходит с сотнями озер по всей Арктике каждое лето, особенно в июне и июле. Однако не все изменения озер связаны с таянием мерзлоты. Например, озера на поймах и болотах нередко резко меняются от сезона к сезону из-за обилия талых вод весной. Роль может играть и дикая природа: бобры, к примеру, способны восстановить озеро после его внезапного осушения, перегородив плотинами новообразованные дренажные русла.

Жизнь с таянием вечной мерзлоты

Ранее сведения об изменениях вечной мерзлоты поступали в основном из научных публикаций, выходивших спустя годы. Теперь, когда доступны данные почти в реальном времени, исследователи могут детальнее изучать процессы таяния, а сообщества — получать актуальную информацию о состоянии мерзлоты перед планированием нового строительства и узнавать, где вероятны проблемы. Для ученых, изучающих углеродный цикл Арктики, такой мониторинг важен и за пределами строительного планирования: грунты вечной мерзлоты накапливают огромные запасы замерзшего органического углерода, а таяние открывает его для разложения. Следующий вопрос — можно ли расширить мониторинг озер в реальном времени на другие индикаторы таяния, такие как просадка грунта и береговая эрозия, чтобы получить более полную картину изменений ледяного Севера.

Анна Лильедаль (Anna Liljedahl), адъюнкт-профессор арктической гидрологии, Университет Аляски в Фэрбанксе, и Ингмар Нитце (Ingmar Nitze), постдокторант-исследователь в области полярных наук о Земле, Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера центра Гельмгольца

Эта статья перепубликована из The Conversation по лицензии Creative Commons. Изначально материал был опубликован на Fortune.com.