Трансформация природной среды и опасные геологические процессы окраинно-континентальных территорий востока Евразии в условиях изменения климата и антропогенной нагрузки

Развитие дальневосточных регионов тесно связано с необходимостью оценки и прогнозирования рисков, вызванных природными и антропогенно-техногенными катастрофами. При этом современные природные и техногенные риски являются взаимосвязанной многофакторной системой, требующей комплексного изучения и применения междисциплинарных решений. Увеличение антропогенного воздействия, представляющего угрозу для населения, климата и экономики, ставит перед обществом, государством и наукой серьёзные задачи, которым уделено особое внимание в текущей стратегии научно-технологического развития Российской Федерации. Последствия изменений климата в Азиатско-Тихоокеанском регионе носят планетарный характер и включают последствия глобального повышения уровня моря, изменения температуры, что формирует вероятность обратных связей, влияющих на инициацию опасных природных процессов, включая повышение концентрации парниковых газов в атмосфере, сейсмическую активность, локальные климатические трансформации. На региональном уровне это формирует риски, связанные с использованием судоходных маршрутов, обеспечением доступа к запасам ископаемого топлива, поддержанием и развитием транспортной, социальной и промышленной инфраструктуры. В настоящее время важной задачей для национальной экономики является разработка стратегий социально-экономического развития территорий РФ, разработка и актуализация федеральных, отраслевых и региональных планов адаптации с учетом климатических изменений. В соответствии с Климатической доктриной Российской Федерации, утвержденной указом Президента РФ № 812 от 26 октября 2023 г., необходимость учета изменений климата, включая анализ прошлого климатической системы, рассматривается в качестве одного из ключевых долговременных факторов безопасности Российской Федерации, а также одним из приоритетов внутренней и внешней политики РФ. В соответствии с п. 58 Климатической доктрины РФ, к приоритетным направлениям научного обеспечения выработки и реализации климатической повестки России являются фундаментальные и прикладные исследования в этой области. Одной из наиболее подверженных климатическим рискам является геостратегическая территория арктической зоны и зоны Дальнего Востока России, обладающая значительным инвестиционным и стратегическим потенциалом. Для разработки государственных стратегий в области прогнозирования и управления климатическими изменениями важнейшее значение имеет анализ предшествующих климатических изменений на территории и их корреляция с возможными перспективными рисками и катастрофическими климатическими событиями в будущем. При этом необходим всесторонний анализ палеоклиматических изменений и выявление синергетического влияния глобальных и региональных факторов на изменение климата региона. Большая часть территории Дальнего Востока России характеризуется повышенным уровнем рисков возникновения опасных геологических процессов (землетрясения, сели, лавины, нивально-гляциальные явления). Это вызвано как геодинамическими, геокриологическими и климатическими особенностями территории и её геологическим строением, так и последствием разработки месторождений полезных ископаемых. Важным элементом возникновения опасных природных и природно-техногенных ситуаций являются региональные геологические процессы восточной окраины Евразии, которые формируют прямые и косвенные риски, в конечном итоге накладывающие ряд ограничений на реализацию долгосрочных стратегий социально-экономического развития регионов Российской Федерации, в том числе Дальнего Востока и арктической зоны. Последние десятилетия исследования получили новый этап развития территории, что связано с ресурсным потенциалом востока Евразии. Освоение месторождений полезных ископаемых охватывает все большие площади. Помимо нефтегазовой отрасли с сопутствующей инфраструктурой, идет развитие горнодобывающей и перерабатывающей промышленности на рудных месторождениях. Оттаивание мерзлоты приводит к появлению в селевых бассейнах дополнительного объема воды, вдобавок к влаге, поступающей с выпадающими жидкими осадками. Увеличение количества влаги, накапливаемой в грунтах, в дальнейшем будет снижать их несущую способность, что приведет к росту числа случаев формирования селей и оползней на территории, а также к изменению характеристик этих процессов. Для долгосрочного рационального освоения указанных территорий необходимо прогнозировать и оптимизировать риски, связанные с опасными геологическими процессами. Расчет таких рисков основан на современных научных представлениях, изученности и комплексных многофакторных базах данных. Геологические процессы также формируют знания о глобальных климатических трансформациях. Кроме того, важнейшей составляющей природных геосистем, влияющих на трансформации природной среды и опасные геологические процессы окраинно-континентальных территорий востока Евразии в условиях изменения климата и антропогенной нагрузки являются подземные и поверхностные воды. При этом недостаточно внимания уделено пониманию процессов формирования геохимического облика подземных и поверхностных вод, формирующихся в зоне развития природных аномалий, включая зоны проявлений термальных вод, являющиеся индикаторами активных геологических процессов. До настоящего времени проблемы формирования ресурсов термоминеральных источников и эволюции их химического состава остаются актуальными и дискуссионными. Не полностью решён вопрос о происхождении микрокомпонентного состава, слабо изучено поведение и фракционирование редкоземельных элементов в щелочных кремнистых термах, изотопный состав отдельных компонентов газовой и водной фаз, не раскрытыми остаются механизмы и процессы взаимодействия термоминеральных вод с вмещающими породами, а также роль микроорганизмов в трансформации исходного флюида. Возникают проблемы при оценке температур резервуара и глубины циркуляции термоминеральных вод. На окраинно-континентальных территориях востока Евразии сосредоточено и разрабатывается значительное количество полезных ископаемых. Учитывая большую антропогенную нагрузку при освоении ресурсов данных территорий, особую роль в трансформации природной среды, включая гидросферу, играет гипергенез и техногенез, протекающие в горнопромышленных техногенных системах. Необходима объективная эколого-геохимическая оценка влияния этих процессов, обеспечивающая возможность выявления степени негативного воздействия на гидросферу, как часть общей экосистемы. Перспективными объектами исследований являются значительные объемы природного и техногенного сырья сульфидных руд, являющихся одним из значимых источников загрязнений территорий районов активного недропользования. Изучение процесса окисления сульфидных руд и отходов их обогащения поможет найти необходимые методы минимизации техногенной нагрузки на окружающую среду. В свою очередь кислые сульфатные воды, формирующиеся в зоне окисления сульфидных руд, могут в перспективе рассматриваться в качестве потенциально-перспективного минерального сырья стратегических металлов. При этом перспективным направлением является поиск технологических подходов, использующих природоподобные технологии и воспроизводящие процессы живой природы, интегрированные в природную среду и естественный природный ресурсооборот. Одним из таких подходов является разработка методов биовыщелачивания. Также важным элементом при комплексной оценке трансформации природной среды в условиях региональных и глобальных антропогенных изменений является техногенная нагрузка на атмосферный воздух. На сегодняшний день отсутствуют систематические комплексные данные о химическом, морфологическом составе пылеаэрозольных взвесей и атмосферных выпадений многих населенных пунктов Российской Федерации, в том числе Дальневосточного региона. При этом для оценки фактической техногенной нагрузки на атмосферный воздух населенных пунктов важна инструментальная оценка качественного и количественного состава загрязнителей атмосферы, том числе и в условиях крупных производств, моногородов, а также объектов промышленности и энергетики, установление локального влияния стационарных источников пыления, а также определение закономерностей переноса твердых взвешенных частиц из крупных городов региона на условно антропогенно-незагрязненные территории с установлением динамики их накопления.