Donmuş bölgelerde tarım mümkün mü? Permafrost bölgesindeki arazinin termal ıslahı yöntemi.

permafrost Krasnoyarsk bölgesi

Olayın asıl nedeni sürekli donmuş toprak Kayaların donma noktasının altında sıcaklıklara sahip olduğu son derece soğuk bir iklim. Permafrost, sert iklim koşullarının, özellikle de az kar yağışlı sert kışların bir sonucudur.

Aşağıdaki faktörler permafrostun oluşumuna ve korunmasına katkıda bulunur:

Negatif ortalama yıllık sıcaklıklar, şiddetli ve uzun kışlar, donma derinliği yazın çözülme derinliğini aşıyor.

Permafrost'un belirli bir etkisi vardır. ekonomik aktivite kişi. Rusya'da permafrost'un gelişimi 20. yüzyılın otuzlu yaşlarında başladı. Rus permafrost bilim adamları geliştirdi özel sistemler engelleyen teknik önlemler Olumsuz sonuçlar permafrost. Bu teknik yenilikler permafrost alanlarının geliştirilmesini mümkün kılmaktadır.

Permafrost var büyük etkiİnsanın ekonomik faaliyeti hakkında. Kazı çalışmaları, çeşitli binaların inşaatı ve işletmesi vb. önünde önemli engeller oluşturur. Permafrost üzerine inşa edilen ısıtılmış binalar, altlarındaki toprağın çözülmesi nedeniyle zamanla yerleşir, içlerinde çatlaklar oluşur ve bazen çöker. Permafrost aynı zamanda yerleşim yerlerinde ve diğer bölgelerde su teminini de zorlaştırıyor. demiryolları. Bu gerekli gelişme özel yöntemler permafrost koşullarında inşaat.

Permafrost, tarım arazilerinin batmasına katkıda bulunur, bunun sonucunda ek ıslah çalışmalarının gerekli olması, yani tarlalardaki fazla nemin giderilmesi gerekir.

Permafrost'un insanlara faydası, onu bir araç olarak kullanmalarıdır. eşsiz buzdolabı. Yiyecekleri uzun süre korur: balık, et, meyveler, meyveler, tohumlar.

Permafrost madenlerde ve madenlerde iyi bir sabitleme malzemesidir. Artık permafrost bölgelerinde çok sayıda mineralin bulunduğu tespit edilmiştir: kömür, gaz, elmas, altın, nikel, bakır, kalay ve tuzlar. Bu bölgelerde çok fazla tatlı su var.

Ne yazık ki şu anda permafrost kazaları yaşanıyor. Sebebi ise iklim ısınması, insan yapımı “ısınma”. Sonuç, binaların dengesiz yerleşimi, temellerin tahrip olması ve deformasyonudur.

Norilsk sanayi bölgesinde son 10 yılda permafrostun bozulması nedeniyle 250 bina hasar gördü, 100 bina bakıma muhtaç durumda, 60-80'lerde inşa edilen yaklaşık 40 çok katlı konut binası yıkıldı veya yıkıldı. yıkıma tabidir.

Binaların ve yapıların neredeyse %60'ı deforme oldu Igarka, Dikson, Vilyuysk şehirlerinde binaların %60'ı deforme oldu. Ulusal köylerdeki bina ve yapıların %100'ü Taimyr Bölgesi Binaların %100'e kadarı hasar gördü. Vorkuta'da binaların yaklaşık %40'ı hasar gördü. Yakutsk'ta 20. yüzyılın 70'li yıllarından bu yana 300 bina çökme nedeniyle hasar gördü. İnsan yapımı "çözülme" devam ederse, insanlar birçok konutu ve sanayi işletmesini yeniden inşa etmek, yolları ve demiryollarını yeniden döşemek zorunda kalacak.

Permafrostun yaygın olduğu illerin doğası üzerinde farklı etkileri vardır. Her şeyden önce hareket etmeyi zorlaştırıyor yeraltı suyu-- permafrost altı, permafrost arası ve özellikle de permafrost üstü, gün yüzeyine en yakın yerde bulunur. Bu, Srednyaya'nın yeraltı beslenmesini büyük ölçüde sınırlıyor ve Doğu Sibirya. Bu koşullar altında yeraltı suyu sıklıkla buz barajları, şişkin tepecikler ve diğer rahatlama biçimlerini oluşturarak Sibirya'nın doğu bölgelerinin kara yüzeyine belirli özellikler kazandırır. BDT'nin kuzeydoğusunda yaklaşık 25 milyar m3 buz içeren yaklaşık 4000 aufeis (Yakut'ta taryn) bulunmaktadır. Donmuş toprakların çözülmesi ve bunların çökmesi, termokarstın geniş dağılımına ve bunun sonucunda Kuzey Sibirya, Indigirka, Kolyma, Orta Yakut ve permafrost alanlarındaki diğer ova ve platoların benzersiz topografyasına katkıda bulunur.

Permafrost bitki örtüsünün ve toprak örtüsünün gelişimini olumsuz etkiler. Aşırı soğuk koşullardaki bitkiler normal beslenmez ve önemsiz bir büyüme sağlar organik madde toprak yüzeyini yeterince kaplamayın. Permafrost, açıkça çökmüş bir görünüme sahip, seyrek ağaçlı, zayıf ve zayıf bir görünüme sahip olan odunsu bitki örtüsü üzerinde özellikle zararlı bir etkiye sahiptir. tür bileşimi. Orta ve Doğu Sibirya'da Daurian karaçamı, permafrost'a en iyi dayanan ağaçtır.

Permafrostun yaygın olduğu illerde toprak örtüsü. Orta ve Doğu Sibirya'da, donma nedeniyle oluşan hava koşullarının kimyasal ve biyolojik hava koşullarına hakim olması nedeniyle kaba iskeletli kayalık topraklar yaygındır; ovalarda her yerde bataklık olayları vardır. Bu koşullar altındaki topraklar ilkel olarak gelişmiştir, incedir, keskin bir şekilde bastırılmış biyokimyasal süreçler ve besin eksikliği ile karakterize edilir.

Solufluction fenomeni Orta ve Doğu Sibirya'da yaygındır ve termokarst ile birlikte rölyef oluşturma açısından büyük öneme sahiptir.

Permafrost, su ve buzun etkisiyle rahatlamayı etkiler. farklı yoğunluklar Bunun sonucunda kayaların donması ve çözülmesi deformasyona uğrar. Donmuş toprağın suyun geçmesine izin vermemesi de önemlidir.

Donmuş toprakların en yaygın deformasyon türü, donma sırasında su hacmindeki artışla ilişkili olarak kabarmadır. Sonuç pozitif formlar kabartmaya kabarma tepecikleri denir; yükseklikleri genellikle 2 metreden fazla değildir. Turbalı tundrada yükselen tepeler oluşursa, bunlara genellikle turba tepeleri denir; turba iyi bir ısı yalıtkanıdır; altındaki permafrost uzun süre kalır ve genellikle permafrost olmadığı düşünülen yerlerde, örneğin Kola Yarımadası. Turba höyüklerinin yüksekliği 3-7 m'ye ulaşabilir; genellikle yuvarlak planlıdırlar, bazen tek tek, ancak daha çok gruplar halinde bulunurlar.

Yazın üst katman permafrost çözülüyor. Alttaki permafrost eriyik suyunun aşağıya sızmasını önler; su, bir nehre veya göle akmazsa, tekrar donacağı sonbahara kadar yerinde kalır. İlkbaharda, zaten ısıtılmış havanın ve hala soğuk olan toprağın sıcaklıklarının eşitlenmesi sonucunda erime yukarıdan aşağıya doğru ilerledi; Sonbaharda havada sıcaklık değişimleri daha hızlı gerçekleşir ve yukarıdan aşağıya doğru donma da meydana gelir. Sonuç olarak, eriyen su, alttan gelen su geçirmez kalıcı permafrost tabakası ile yukarıdan aşağıya doğru yavaş yavaş büyüyen yeni, mevsimsel permafrost tabakası arasında kalıyor. Buz sudan daha fazla hacim kaplar. Muazzam basınç altında iki buz tabakası arasında sıkışıp kalan su, en çok zayıflık mevsimsel donmuş katmanda ve onu kırar. Yüzeye dökülürse bir buz alanı oluşur - don; Aufeis'in jeomorfolojik önemi, kenarlarında yoğun donma etkilerinin meydana gelmesi gerçeğinde yatmaktadır. Yüzeyde yoğun bir yosun örtüsü veya bir turba tabakası varsa, su içinden geçemeyebilir, sadece onu kaldırarak altına yayılabilir. Daha sonra donarak tümseğin buz çekirdeğini oluşturur; Yavaş yavaş büyüyen böyle bir höyük, 200 m'ye kadar çapa sahip 70 m yüksekliğe ulaşabilir.

İklim ısınması, bozulma sıcaklık rejimi ormansızlaşma, inşaat vb. nedeniyle topraklar, bireysel permafrost alanlarının çözülmesine yol açabilir, bu da toprağın çökmesine, çukurların oluşmasına, yer altı boşluklarına ve dıştan karst'a benzeyen diğer olumsuz rahatlama biçimlerine neden olacaktır. Permafrost'un yerel olarak çözülmesinin neden olduğu rölyef oluşumu süreçlerine ve bunların yarattığı tüm formlara termal karst veya (daha sıklıkla) termokarst (Yunanca therme - ısı) denir. Termokarstın dağıldığı bölgelerde çok sayıda yuvarlak çöküntü vardır; nem aşırı olduğundan ve altta yatan permafrost su geçirmez olduğundan genellikle göller bulunur. Termokarst gölleri karstik göllerden daha fazla farklılık gösterir. doğru biçim ve daha az derinlik. Ne yazık ki, merkezi Yakutya'nın düz kısımlarında sıklıkla bulunur - onlarca metreden birkaç kilometreye kadar çapa ve 15-30 m derinliğe kadar düz tabanlı termokarst havzaları Ne yazık ki genellikle göller, bataklıklar, çayırlar tarafından işgal edilir; bazen kurumuş veya aşırı büyümüş termokarst göllerinin çöküntülerini temsil ederler.

Permafrost koşullarında, özellikle donmuş kayadaki buz içeriği yüksekse, su kaya üzerinde yalnızca mekanik değil aynı zamanda sıcaklık etkisi de yaratır, çünkü buzun erimesi kayanın tahrip olmasına katkıda bulunur. Bu nedenle özel terimler eklenmiştir - termal erozyon ve termal aşınma. Termal erozyon, nehirlerin kıyılarını kolayca aşındırması ve dağ geçidi ağının çok düz arazilerde bile (örneğin Yamal'da) inanılmaz yoğunluğa ulaşmasıyla kendini gösterir; termal aşınma bazen deniz dalgalarının etkisi altında kıyıların hızla geri çekilmesine neden olur.

Permafrost ile ilişkili yer şekilleri, şu anda permafrostun bulunmadığı yerlerde de bulunabilir, yani kalıntı niteliğinde olabilirler. Yani ortada ve güney kısımları Komi Cumhuriyeti'nde şu anda permafrost yok, ancak sığ yuvarlak göller sıklıkla bulunuyor; hava fotoğraflarında çokgen topraklardan oluşan ızgara açıkça görülebiliyor, özellikle yüksek nehir teraslarında açıkça görülebiliyor.

Toplam alanı 2016 yılında sera alanı 0,75 hektardı. Sera sebze ürünlerinin üretimi 76,6 ton olarak gerçekleşti. Sera sebze satışından elde edilen gelir ise yaklaşık 26,1 milyon ruble oldu. (2015 - yaklaşık 24,9 milyon ruble) planlanan değeri 24,8 milyon ruble. Böylece planlanan göstergenin uygulanma oranı %105,1 oldu. Ortalama sayı 2016 yılında ilçedeki çiftliklerde örtü altı bitkisel üretimde istihdam edilen işçi sayısı 25 kişi oldu. “Bitkisel Üretimin Geliştirilmesi” alt programının uygulanması için 27,6 milyon ruble tahsis edilirken, bölge bütçesinden sağlanan fonlar yaklaşık 26,3 milyon ruble, işletmelerin öz fonları ise 1,3 milyon rubleyi aştı.

Oleg ÇESNOKOV
[e-posta korumalı]

Bir sonraki kuzey teslimatının başlamasına bir aydan az süre kaldı. İlk gemide, diğer kargoların yanı sıra taze meyve ve sebzeler de teslim edilecek, bunların neredeyse tamamı ithal edilecek; depolanmak üzere yerli sebzeler Çukotka'ya yalnızca yaz sonu ve sonbaharda ulaşacak. İlçede yetiştirilen sebzeler şu ana kadar toplamın yalnızca küçük bir yüzdesini oluşturacak.

HEM KENDİNİZ HEM İNSANLAR
Ama içinde Sovyet zamanları Bölgedeki her kollektif çiftlikte, devlet çiftliğinde ve her ren geyiği gütme çiftliğinde uygun finansmanın sağlandığı yardımcı çiftlikler mevcuttu. Ayrıca açık bir pazar vardı. Ve en önemlisi, helikopter uçuş saatinin maliyeti herhangi bir tarım işletmesi için uygundu. olan sebzeler yeterli miktarözel çiftlikler tarafından yetiştiriliyor ve diğer şeylerin yanı sıra, ren geyiği gütme ekiplerine, aktarma depolarına, Kuzey Kutbu kıyısındaki uzak köylere ve bölgesel merkezlere teslim ediliyordu.
Bugün, ilçe Tarım Dairesi başkanı Sergei Davidyuk'a göre, bölgedeki iki tarım işletmesinin (Markovsky ve Vaezhsky) 10 hektarlık ekilebilir arazisi var. Bunlardan sadece 2 hektarı gerçekte amacına uygun olarak kullanılmaktadır. Ayrıca özel mülk sahiplerinin birkaç hektarı var. Bu alanlardan 2016 yılında yaklaşık 24,5 ton patates (2015 - 18,8 ton) ve 4 ton diğer açık öğütülmüş sebzeler hasat edilmiştir. Nüfus tarafından yetiştirilen bitkisel ürünler çoğunlukla kişisel ihtiyaçların karşılanması ve kısmen de sosyal kurumların tedariki için kullanılmaktadır.

BİTKİSEL ÜRETİMİN DESTEKLENMESİNDE
Kalan arazinin kullanımını engelleyen temel nedenler ise nakliye maliyeti ve depolama sorunlarıdır. Çiftlikler daha fazla büyüyebilir ancak mahsulün depolanması ve ihraç edilmesi onlar için bir sorundur. Ayrıca çoğu yerde bitkisel üretimle doğrudan bağlantılı olan hayvancılık geçmişte kaldı: ana organik gübre - gübre yok, bu da daha önce üretkenliğin olmadığı anlamına geliyor. Özel mülk sahiplerinin onu hala sığırların bulunduğu Vaeg'den kış yolu boyunca Markovo'ya getirdiği noktaya geldi. Alüvyon tabakası aynı zamanda mahsul üretimi için de iyi olduğundan, nehir taşkınlarından sonra oluşan siltlenme biraz yardımcı olur. Ancak organik madde vererek aynı zamanda asitleştirir verimli arazi gübre ve diğer gübrelerin uygulanması olmadan verimi keskin bir şekilde azaltır. Çiftlikler “anakaradan” gübre ithal etmiyor.
Sergei Nikolaevich, "Sonuç olarak, 2016 yılında patates verimi hektar başına 80-90 sente ulaştı" diyor. - Bu, en hafif deyimle, en fazla değil yüksek oran: 200-250 kental yetiştirebiliriz.
Bölge hükümeti bu duruma dikkat çekti ve bugün bölgede, kapalı alanda mahsul üretimi yapan işletmeleri desteklemenin yanı sıra, sebze yetiştiriciliğinde uzmanlaşmış özel tüccarlardan mahsul satın alan ticaret kuruluşlarını da sübvanse eden bir “Mahsul üretiminin geliştirilmesi” alt programı var. daha fazla satış ve işleme için. Böylece Anadyr Ticaret Şirketi'ne sebzeleri tüketiciye ulaştırmak için nakliye masraflarını telafi etmek üzere sübvansiyonlar tahsis ediliyor. Bu, sebze ürünlerinin ekim alanından diğer yerleşim alanlarına teslim edilmesini mümkün kılar. Şirket geçen yıl özel sahiplerden yaklaşık 20 ton patates satın alarak bunları diğer köylerdeki tüketicilere sattı (KS, 24 Mart 2017 tarihli 11 numaralı sayısında bundan bahsetmişti).
- Herkesi destekliyoruz ama farklı koşullar, - İlçe Tarım Dairesi başkanını ekler. - Örneğin, eğer bu bir çiftçiyse, çiftliği kentsel bölgede değil, ilçede kayıtlı olmalıdır. kırsal bölgeler- bir köyde veya yerleşimler arası bölgede, çünkü yalnızca ortak finansman koşullarında federal destek alabiliyorlar.

SU KURTARICIDIR
Muhatabımıza göre Çukotka'da tarıma uygun alanlar çoğunlukla nehir deltalarında bulunuyor: Suyun olduğu yerde permafrost yok oluyor.
Sergei Davidyuk, "Su, ısı açısından yoğun bir maddedir; yazın dünyayı ısıtır ve permafrost'u derinliklere doğru iter" diye açıklıyor. “Kış aylarında tekrar biraz yükselmeyi başarıyor ancak üstte yaklaşık 3-5 metrelik donmamış toprak kalıyor ve bu da bitkilerin yaşaması için yeterli. Diğer yerlerde humus tabakasının çoğu, yangında olduğu gibi donduğunda özelliklerini kaybeder - ölür. Dolayısıyla orada tarım ancak kapalı alanda yani seralarda yapılabiliyor. İlçemiz sadece riskli tarımın değil aynı zamanda öngörülemeyen risklerin de bulunduğu bir bölgede yer almaktadır. İstatistiklere göre, Markovo'da bile çeyrek asırdır, bu sürenin% 80'inde açık alanda neredeyse hiç ürün yoktu; sebzeler yalnızca seralarda yetişiyordu.
Bitkisel üretimin geliştirilmesi bölgede hayvancılığın canlanmasına ilave bir ivme kazandırabilir. Bu yönler her zaman birbiriyle doğrudan bağlantılıdır. Daha önce tüm kollektif çiftliklerin, devlet çiftliklerinin ve ren geyiği gütme çiftliklerinin kendi tavukları, domuzları ve inekleri vardı. Onlar için üç yıllık yem stoku tutuldu. Buzlanma durumunda ren geyiklerini beslemek için sürülere bile götürülüyordu. Bugün bu ancak bölgede yem üretiminin organize edilmesiyle mümkündür. Özel çiftliklerin yeniden canlanması bu yemlere olan talebi artıracaktır. Tersine, yemin mevcudiyeti hayvancılık üretimini destekleyecektir. İnsanların besi için hayvanları aldığı sözleşme sistemi de yeniden canlandırılabilir. O zaman “anakaradan” ithal edilen et hacmini sınıra kadar azaltmak mümkün olacak.
Uzman, "Bir zamanlar Magadan Araştırma Enstitüsü'nden, kurutulan termokarstik göllerde bitkisel üretim olanaklarını inceleyen uzmanlar bizimle birlikte çalışıyordu" diye anımsıyor. - Temel amaç ilçede uygulanan süt hayvancılığına yem yetiştirmekti. Daha sonra, yeterli yatırımla 600 baş hayvan için, permafrostun dönüşüne kadar 5-7 yıl boyunca bu teknolojiyi kullanarak yem yetiştirmenin oldukça mümkün olduğu ortaya çıktı. Daha sonra su tekrar toplandı, beş yıl içinde permafrostun yerini aldı ve işlem tekrarlandı.

YARDIM İÇİN DEPOLAMA
Bugün Çukotka'da seracılıkta gerçek bir patlama başladı. Seralarda yeşillik ve sebze yetiştirmek için yeni işletmelerin bölgesel başkent Pevek, Anadyrsky bölgesi ve Providensky kentsel bölgesinde açılması planlanıyor. Ancak şimdilik sistematik olarak en büyük sebze ürünleri üreticisi, geçen yıl 76,6 ton (2015'te 72,4 ton) büyüyen Rosinka sebze fabrikası olmaya devam ediyor.
Bugün istatistiklere göre bir ilçe sakini başına 1,6 kg örtü altı sebze ürünü üretiyoruz. Bu, önerilen normların yalnızca %10'udur. Yani ilçe bitkisel ürünlerinin %90'ını ithal etmektedir. Ancak Sergei Davidyuk'a göre bu miktarın yarısı kendi başınıza yetiştirilebilir.
Çeşitli teknolojiler, seralarda tüm yıl boyunca sebze yetiştirmeyi mümkün kılmaktadır. Üstelik bunlar garantili işler.
Ancak bölgede bitkisel üretimin gelişmesini engelleyen, yerel tarımın eksikliğiyle bağlantılı bir başka önemli faktör daha var. modern üsler sebzelerin depolanması. Bu, özellikle aynı anda belirli miktarda sebzeye ihtiyaç duyan hastaneler, okullar, anaokulları gibi sosyal açıdan önemli tüketiciler için pek çok sorun yaratıyor. Ticari kuruluşların bitkisel ürünleri ihraç etmesi daha kolay gerekli miktarlar kış yollarında.
Depolama tesislerinin ortaya çıkışı, mahsul üretimine ek bir ivme kazandıracak ve “anakaradan” gelen kaynaklara bağımlılığı azaltacaktır. Aslında bu, bir zamanlar var olan satın alma ofislerinin yeniden canlandırılması olacak. Bu nedenle Markovo, Vaega ve diğer bazı bölgelerde sebze depolama tesisleri inşa edilmesi konusu şu anda bölge hükümetinde tartışılıyor. nüfuslu alanlar Sebze yetiştirme alanlarında bulunan sebzeler, kış yolları açılıncaya kadar depolanacak ve daha sonra bölgedeki tüketicilere ulaştırılacak.

Kullanım: içinde tarımözellikle permafrost bölgesindeki arazilerin tarımsal gelişimi için. Buluşun özü: Yöntem, en az 0,04 - 0,06 eğime sahip bir alanda permafrost topraklarının çözülmesini ve alttaki mineral toprak ve bir katmanla karışıncaya kadar örneğin diskli tırmıklarla eğim boyunca tekrar tekrar tırmıklamayı içerir. düzgün topaklı bir yapı oluşur. 4 hasta.

Buluş, permafrost bölgesindeki bölgelerin tarımsal kalkınması için arazi ıslahına ilişkindir. Termokarst göllerinin kurutulması ve diplerinin çayır olarak kullanılması yoluyla tundra topraklarının geliştirilmesinin bilinen bir yöntemi vardır. Bu yöntemin dezavantajı çayır havzalarının bozulması ve yok olmasıdır. ekonomik kullanım 5-7 yıl sonra havza tabanlarının soğuması nedeniyle ekolojik durum geniş alanlarda termal erozyon meydana gelir, tundranın batması ve yosun ve ren geyiği yosununun tahribatı nedeniyle ren geyiği meralarının alanında azalma meydana gelir. Permafrost bölgesinde arazi geliştirmek için çeşitli teknik ve tekniklerle arazi drenajı ilkesine dayanan bilinen yöntemler vardır. teknolojik yöntemler: Yaz dönemi için drenaj kanallarının kapatılması, drenaj yapılan alanın yüzeyine mineral toprak eklenmesi, yeraltı suyunun drenajını hızlandıracak yüzey tesviye teknikleri ile donmuş toprağın çözülmesinin minimuma indirilmesi ile gerekli değer. Bu yöntemlerin dezavantajı, tundranın hafif eğimlerini geliştirirken bunları kullanmanın imkansızlığıdır. Önerilen yönteme en yakın olanı bölgedeki termal arazi ıslah yöntemidir. sürekli donmuş toprak engebeli arazide arazinin tarımsal kullanımı amacıyla tundra eğim alanlarının geliştirilmesi için, eğim boyunca bir drenaj malzemesi tabakasının dökülmesi ve eğimin yanındaki eğimin altına gömülü bir platform yapılmasından oluşur. gündüz yüzeyi bitki örtüsü miktarına göre. İlk dezavantaj Bu method Drenaj malzemesi ve toprak tabakası ile doldurulmuş yamaçtaki yapay terasın alanı yaklaşık olarak yapay kazı alanına eşit olduğundan ve gelişme katsayısından dolayı bölgenin kullanım katsayısı düşüktür. eğim bölgesi yaklaşık 0,5'tir. İkinci dezavantaj ise yapay kazının suyla ve terasın toplu toprakla tahrip olması nedeniyle mahsul ekim ve hasadı için tarım makine ve ekipmanlarının kullanılmasının imkansızlığıdır. Üçüncü dezavantaj, tabanda ithal drenaj malzemesinden ve üst kısımda yamaçtaki bir kazıdan alınan topraktan inşa edilen terasların inşasının emek yoğunluğu ve büyük sermaye maliyetleridir. Bu yöntemin en önemli dezavantajı, eriyen kar veya yağıştan kaynaklanan suyla dolan permafrost topraklarındaki yapay kazının kırılganlığıdır. Tundra toprak örtüsünün kaldırılması yapay termokarsttır ve termal erozyona, oluk oluşumuna ve eğim tahribatına yol açar (en fazla iki yıl). Hak talebinde bulunuldu teknik çözüm permafrost bölgesinde tarımsal arazi kullanımının verimliliğinin ve dayanıklılığının artırılması ve çevre dengesinin korunması amaçlanıyor. Görev, ilkbaharda permafrost bölgesindeki arazinin termal ıslahı yöntemine göre, toprak 20-30 cm çözüldükten sonra yüzeyin yosun-tümsek tabakasıyla kaplanması ve eğime sahip olmasıyla gerçekleştirilir. en az 0,04-0,06 oranında eğim boyunca tekrar tekrar tırmıklanır, örneğin diskli tırmıklar alttaki mineral toprakla karışıncaya ve düzgün topaklı yapıya sahip bir tabaka oluşana kadar. 20-30 cm'lik donmuş toprağın gerekli minimum çözülmesini sağladıktan sonra yamacın tundra yüzeyinin termal ıslahı üzerinde çalışmaya başlarlar. normal iş diskli tırmıklar. Termal ıslah sonucu permafrostun çözülmesiyle mevsimsel olarak eriyen katmanda oluşan etkili yeraltı akışını sağlamak için, eğim yüzeyinin minimum eğimi 0,04-0,06'dan fazla olmalıdır, maksimum yalnızca tarım makinelerinin teknik yetenekleri ile sınırlıdır. . Uygulamanın gösterdiği gibi, daha düşük eğimlerde (0,04-0,06'dan az), yüzeyde nem birikerek termokarst çökmesi ve toprak kırılmaları oluşur. İyileştirilmiş yamaç alanının yüzeyi, ot yığınlarının, yosunların iyi bir şekilde öğütülmesini ve bu organik kütlenin alttaki mineral toprakla 25-25-25 mm derinlikte bir katmana kadar karıştırılmasını sağlamak için diskli tırmıklarla yaklaşık 6-8 iz halinde tekrar tekrar işlenmelidir. 30 cm ye kadar düzgün topaklı bir yapı oluşur. Bu yüzey işlemi, ısı akışını büyük ölçüde sınırlayan yosun ve ot yığınından oluşan güçlü ısı yalıtım "yastığını" tamamen yok etmenize olanak tanır. Güneş enerjisi yere. İkincisi, böyle bir yosun tümseği "yastık" yabani olarak büyüyen (saman) otların tohumlarının, tırmıktan ve ısının tahrip edilmesinden sonra altında 20-25 cm derinlikte bulunan mineral tabakasıyla temasını güvenilir bir şekilde izole eder. -yalıtım “yastık”, bir değişiklik meydana gelir termal rejim toprağa ısı akışında keskin bir artışla ifade edilen toprak. Toprakta artan ısı birikimi, yeni ezilmiş toprak mineral ve organik bileşen katmanındaki termofiziksel özelliklerdeki bir değişiklikten kaynaklanır: ısıl iletkenlik, ısıl yayılma ve ısı kapasitesi katsayılarında bir artış. Sonuç olarak, yaşlanmanın ilk yılının termal döneminin sonunda, toprağın mevsimsel çözülme gücünde (Chukotka'nın Anadyr bölgesi koşulları için) maksimum% 50-70 oranında bir artış vardır. işlenmemiş bölge (kontrol). İlkbaharda arazi ıslahı çalışmasının tamamlanmasından sonra, örneğin çok yıllık saman otlarının ekimi gibi tarımsal kalkınma aşamasına geçebilirsiniz. Islah çalışmalarının başlamasından sonraki ikinci yılın sıcak döneminin sonunda, toprağın çözülme kapasitesinde, işlenmemiş alana (kontrol) kıyasla yalnızca %20-25 veya %10-15 oranında hafif bir artış vardır. Gelişimin ilk yılındaki tedavi edilen alanla karşılaştırıldığında %. Yaşlandırmanın 3-4. yılının sonunda, önerilen yönteme göre termal ıslah yoluyla toprakların mevsimsel çözülme gücündeki göreceli artış neredeyse tamamlanmış olup, kontrol ile %5-15 tutarındadır. Bu andan itibaren, üst aktif katman ile üst aktif katman arasında yeni bir stabilize ısı alışverişi durumu ortaya çıkar. çevreŞekil 4'teki diyagramla sabitlenen bu durum, Şekil 1'deki ısı değişiminin başlangıçtaki (bozulmamış) kararlı durumuyla karşılaştırıldığında. Bu nedenle, önerilen arazi ıslahı yöntemi, yalnızca aktif katmandaki ısı değişim dinamiklerinde hafif bir değişikliğe neden olan bu tür teknolojik etkilerin kullanımına dayanmaktadır. Bu durumda değer ısı akışı toprağa belli bir miktarı geçmeyecek kritik seviyeüzerinde donmuş toprakların yoğun (yıkıcı) çözülmesi ve termokarst süreçlerinin gelişmesi meydana gelebilir: termal çökme, termal erozyon, damar buzunun açığa çıkmasıyla zemin çökmeleri, oluk oluşumu. Önerilen arazi ıslah yöntemini uygularken, aşağıdakilerle ilişkili bu tür teknolojik etkilerin kullanılması kabul edilemez: yatay yer değiştirme toprak: örneğin, toprak katmanlarını (çim) bir pullukla gevşetmek ve ters çevirmek veya yüzeyi düzleştirirken toprağı gevşetmek ve hareket ettirmek. Bu tür arıtma yöntemleri kabul edilemez ve kalıcı donmuş toprakların geri dönüşü olmayan bozulmasına neden olabilir. Şekil 1'de çalışma başlamadan önce eğim boyunca bir kesit gösterilmektedir; Şekil 2, yosun-tümsek “yastığı”nın mineral toprakla kesilip öğütülmesinden sonraki aynı kesiti göstermektedir; Şekil 3, yaşlanmanın birinci veya ikinci yılından sonraki eğimin bir kesitini göstermektedir; Şekil 4, üst aktif katman ile çevre arasında ısı alışverişinin yeni bir kararlı durumuna ulaşıldığı andaki eğimin bir kesitini göstermektedir. Çizim şunları göstermektedir: 1 termal ıslah çalışması yapılmadan önce bölgenin yüzeyi, 2 üst sınır sürekli donmuş topraklar, 3 tekrarlayan buz kaması (IWL), 4 sürekli donmuş toprak (IWL çekirdeklerinin toprakları), 5 ıslah çalışmasından sonra bölgenin yüzeyi, 6 gelişimin 1.-2. yılında mahsul ekiminden sonra bölgenin yüzeyi, 7 buzun erimesi sürecinde permafrost topraklarının üst sınırı, 8, 9 permafrostun yeni üst sınırı ve yer buzunun erimesi sona erdikten sonra buz bölgesinin konumu ve bu sürecin stabilizasyonu (3-4. yıl). Önerilen termal arazi ıslahı yöntemi, saman çayırları için arazi geliştirme sırasında tundranın hafif yamaçlarında Anadyr kenti yakınlarındaki "Severny" banliyö hayvancılık çiftliğinin 38 hektarlık deneysel üretim alanlarında dört yıl boyunca deneysel olarak test edildi. , açık alanda sebze yetiştiriciliği ve meralar. Yöntem, yeşil yem, saman ve turp yetiştirmek için çok yıllık otların yetiştirilmesinde yüksek verimlilik göstermiştir. Yöntemin Chukotka'nın tüm bölgelerinde ve Kuzey'in diğer yarı arktik ve arktik bölgelerinde kullanım olasılığı var. harika fırsatlar Tekrarlanan buz dilimleri içeren ve daha önce hiç kullanılmamış permafrost kayalarının sürekli dağılımıyla geniş tundra bölgelerinin tarımsal gelişimi.

İddia

Engebeli arazide permafrost topraklarının çözülmesi de dahil olmak üzere PERMAFROST BÖLGESİNDEKİ ARAZİNİN TERMAL GELİŞTİRİLMESİ YÖNTEMİ, toprağın çözülmesinden sonra ilkbaharda yüzeyin 20 - 30 cm'lik bir yosun-tümsek tabakasıyla kaplanması ve en az 0,04 - 0,06 eğim, özellikle diskli tırmıklarla, alttaki mineral toprakla karışmak ve düzgün topaklı yapıya sahip bir katman oluşturmak için eğim boyunca tekrar tekrar tırmıklanır.

Permafrost Rusya topraklarının %65'ini kaplıyor. İle coğrafi konum subaerial, subglacial ve rafa ayrılmıştır.

Havadan kriyolithozon- maksimum alan - yüzeyden permafrost kayalarıyla temsil edilir. Ülkenin Avrupa kesiminde yalnızca tundra ve orman-tundrada dağıtılır; güney sınırından Mezen Nehri ağzına kadar ve oradan da neredeyse Kuzeydoğu boyunca devam etmektedir. Kuzey Kutup Dairesi Urallara. İÇİNDE Batı Sibirya permafrost bölgesinin sınırı Yenisey Nehri'ne kadar enlemesine bir uzantıya sahiptir; nehir kıyısında Podkamennaya Tunguska keskin bir şekilde güneye döner ve Yenisey'in sağ kıyısı boyunca ilerler. Yenisey'in doğusunda, Kamçatka'nın güneyi, ada, Primorye ve diğer bazı bölgeler hariç, bölgenin çoğuna permafrost dağılmıştır. Donmuş tabakaların kalınlığı 100–200 ila 1500 m (Orta Sibirya) arasında değişmektedir.

Buzul altı kriolitozon yüksek enlemler için anormal derecede düşük kalınlıklarla karakterize edilen buzulların altında bilinir ve yüksek sıcaklıklar Kuzeydoğu Rusya ve Altay'daki dağlardaki buzulların altında.

Raf kriolitozon yaygın arktik denizler Sibirya kıyısı açıklarında. Okyanustaki permafrost bölgesi, sıcak Kuzey Atlantik Akıntısının etkilediği alanlar hariç, Arktik havzanın önemli bir bölümünü kaplar.

Kayaların mevsimsel donması, her yıl görünmeyen ve derinliğinin birkaç santimetreyi aşmadığı subtropikal bölge hariç, Rusya'nın geri kalanının çoğunu kapsıyor. Mevsimsel donma derinliği kaya sıcaklığının artmasıyla zonal olarak azalmakta, batıdan doğuya doğru karasal iklimin artmasıyla da artmaktadır. En büyük değerler(4-8 m'ye kadar) mevsimsel donma, keskin karasal soğuk iklime, az kar yağışına, şiddetli kışlara (Orta ve Güney), düşük nemli kaba topraklara ulaşır. Mevsimsel donma tabakasının kalınlığı iletişimin ve bina temellerinin derinliğini belirler.

Bolshezemelskaya tundrasının kuzey kesiminde, Kutup Urallarında, Batı Sibirya tundrasında, Orta Sibirya Platosu'nun kuzey kesiminde, Taimyr Yarımadası'nda, takımadalarda sürekli permafrost yaygındır. Severnaya Zemlya Yana-Indigirskaya ve Lena Nehri deltasında, Orta Yakut Ovası'nda, Lena Platosu'nda ve Verkhoyansk ve Chersky sırtları, Kolyma Yaylası, Anadyr Platosu ve Yukagir'de Yayla ve Anadyr Ovası. Permafrost katmanlarının kalınlığı 300 ila 500 m veya daha fazla, dağlarda ise 1500 m'ye kadar değişir; sıcaklıklar – –2°C ila –10°C ve altı. Sürekli permafrost bölgesinde eriyen kayalar yalnızca kanallarda meydana gelir büyük nehirler ve büyük göllerin altında. Bu bölgenin güneyinde donmuş kayalar erimiş kayalarla dönüşümlü olarak yer alıyor.

Transbaikalia'daki Lena Platosu'nun güney kesiminde, Nizhnyaya ve Podkamennaya Tunguska nehirleri arasındaki Bolshezemelskaya ve Malozemelskaya tundralarında, çözülmüş toprak adaları (aralıklı, ara sıra) içeren permafrost hakimdir. Donmuş tabakaların kalınlığı bazen 250–300 m'ye ulaşır, ancak daha sıklıkla 10–20 ila 100–150 m arasında değişir, sıcaklık - 0°C ila –2°C arasındadır. Süreksiz permafrost bölgesinde talik oluşumunun ana nedenleri, Dünya yüzeyinin yüzeyi ve radyasyon rejimidir.

Ada permafrostu, Kola Yarımadası'nda, Kanino-Pechora bölgesinde, Batı Sibirya'nın tayga bölgesinde, Orta Sibirya Platosu'nun güney kesiminde, Uzak Doğu'da, kıyı boyunca ve yarımadada gelişmiştir. Tabakanın kalınlığı birkaç metreden onlarcaya kadar değişir ve sıcaklıklar 0°C'ye yakındır. Ada permafrostu da tipiktir dağlık ülkeler- Sayan, Urallar ve Kafkasya'da ağırlıklı olarak bölgelerin çevresinde bulunur modern buzullaşma. Adanın permafrost bölgesinde, buzlu turba ve tınlı kayalarda, büyük gölgeleme etkisine sahip ormanlarda, kuzey ve doğuya bakan yamaçlarda modern donmuş kaya masifleri korunur.

Donmuş kayalardaki buz iki türle temsil edilir: 1) kristaller, katmanlar, damarlar (kriyojenik dokular) ve 2) monomineral buz kayası (çokgen damarlar ve buz tabakası, yükselen tümseklerin çekirdekleri). Kristalin ve metamorfik kayalarda buz, çatlakları dolduran damarlar şeklinde, kumlarda - mercekler ve küçük kristaller şeklinde, kil, tınlı, kumlu tınlı ve turbada - katmanlar veya bir ağ şeklinde oluşur. Özel mekan 20-50 m derinliğe kadar kayaya nüfuz eden buz damarlarından oluşan kafesleri işgal ederler. Batı Sibirya ve Orta Yakut ovalarında, Kuzey Sibirya ovasında ve gevşek taşsız kayalarda yaygındırlar. Üst kayaların donması genellikle bir buz çekirdeği içeren mevsimsel ve çok yıllık hidrolakkolit tepeciklerinin oluşumuna yol açar; çoğunlukla Bulgunnyakhs olarak adlandırıldıkları Batı Sibirya'nın kuzeyindeki Transbaikalia, Taimyr'de bulunurlar. Dağlık bölgelerde, nehir vadilerinde ve yamaçlarda aufeis yaygındır - yeraltı suyu donduğunda oluşan buz örtüleri, mevsimsel donma sırasında ortaya çıkan basınç altında ve ayrıca çıkışlar donduğunda dökülür. artezyen suları. Kaya tabakalarında bulunan buz oluşumlarının çözülmesi genellikle çökmeye, kraterlerin ortaya çıkmasına, yuvarlak çöküntülere vb., yer şekillerine (termokarst), yüzey heyelanlarına, yer akıntılarına (solifluction) yol açar.

Donmuş kayaların buz içeriği değişir; üç ana çeşidi vardır: düşük buz, çoğunlukla kum ve ana kaya (%20'den az buz), orta buzlu tınlı ve kumlu tınlı (%20-40 buz) ve yüksek derecede buzlu göl turba ve balçıkla temsil edilen bataklık ve alüvyon birikintileri (%40'tan fazla buz).

Permafrost süreçleri

Permafrost bölgesi içinde, hakim kriyojenik süreçler açısından farklılık gösteren beş tür bölge ayırt edilebilir. Rusya'nın Avrupa kısmının kuzeyindeki ovalarda ve Batı Sibirya'da termokarst ve kabarma gözlemleniyor. Doğuda, daha şiddetli iklim koşullarında, tundra ve orman-tundra düzlüklerinde ek olarak don çatlakları oluşur. İçin daha geniş bölge Sibirya'nın alçak ve orta dağları termokarst, kabarma, aufeis, solifluction ve kurums ile karakterize edilir. İÇİNDE yüksek dağlar Orta ve Doğu Sibirya'nın tayga bölgesinin çöküntüleri, alçak ovaları ve nehir vadileri, Uzak Doğu aufeis, solifluction ve kurums baskındır. Süreksiz ve ada permafrostunun yaygın olduğu Rusya'nın permafrost bölgesinin güneyindeki orta ve alçak dağlar için, termokarst ve solifluction süreçleri tipiktir.

Permafrost'un sürekli dağılımı ile yaz aylarında üst kısımlarında mevsimsel bir çözülme tabakası oluşur. Derinliği peyzaj ve iklim koşullarına ve kaya bileşimine bağlıdır. Gevşek çökeltilerde, Uzak Kuzey'de ve turbanın her yerinde minimum düzeydedir (bir metreden fazla değildir). Kumlarda 2 m veya daha fazladır. Dağlarda, ana kayalarda erime 3 metreye veya daha fazlasına ulaşır. Nehir vadilerinde erime derinliği büyük oranda değişiklik gösterir. kısa mesafeler. Permafrostun aralıklı ve adacık dağılımıyla, yazın donmuş kayaların mevsimsel erimesi ve kışın eriyen kayaların mevsimsel donması bir arada görülür. Kural olarak, ıslak (buzlu) kayalar donmuş durumdadır ve nispeten sığ bir şekilde çözülür. Yakınlarda bulunan erimiş kayalar genellikle daha az ıslaktır ve üzerlerindeki mevsimsel donma tabakası daha kalındır.

Mühendislik yapıları, demiryolları ve otoyollar, köprüler, boru hatları ve hidrolik yapılar inşa edilirken, toprakların kabarması ve çökmesi, çözülen toprakların yamaçlarda kayması ve buz barajlarının oluşması olasılığını hesaba katmak gerekir. Tarımda, permafrost bazı durumlarda belirli mahsullerin gelişimini sınırlar, diğerlerinde ise aktif katmanın mevsimsel çözülmesi sırasında ilave toprak nemi nedeniyle bitkilerin yetiştirilmesini kolaylaştırır. Termodinamik olarak kararsız ve bu nedenle denge koşullarındaki değişikliklere karşı son derece hassas olan permafrost katmanlarında, kontrolsüz gaz emisyonlarına, patlamalara ve yangınlara yol açan ve sera etkisini artıran gaz hidratları keşfedildi. Donmuş kayalarda, buzda ve aşırı soğutulmuş sularda, kayaların çözülmesi sırasında sıklıkla modern biyojeokimyasal süreçlerde yer alan canlı mikroorganizmalar keşfedilmiştir.


Bu makaleyi sosyal ağlarda paylaşırsanız minnettar olurum:

Makaleyi beğendin mi? Arkadaşlarınla ​​paylaş!