7 月 29 日，俄羅斯塔斯社——對永久凍土融化的科學研究將用于在前伏爾加地區尋找淡水。來自拉韋羅夫聯邦北極綜合研究中心(FECIAR，阿爾漢格爾斯克)和圣彼得堡國立大學的專家發現，水中鈾同位素的比率與其中鹽分的比例之間存在聯系，FECIAR 的新聞處告訴塔斯社。

“同位素組成分析將顯示哪些來源參與了地下水的形成，以及我們必須采取哪個方向才能進一步探索水儲量。稍后，將有可能進行工業勘探，”該新聞處說。

自 2020 年以來，FECIAR 專家一直致力于研究俄羅斯北極地區永久凍土融化的項目。他們研究凍土地區水的同位素組成，例如科米和涅涅茨地區。放射科醫生測量氘和氧 18 的含量（這些是構成水分子的同位素）以及鈾 234 與鈾 238 的比例。“該項目得到了俄羅斯科學基金會的支持。參與者打算開發新方法，特別是提供使用天然鈾同位素鈾 234 和鈾 238 的方法。FECIAR 環境放射學實驗室負責人葉夫根尼·雅科夫列夫 (Yevgeny Yakovlev) 告訴塔斯社，“根據我們提出的解釋，它們的比例標志著FECIAR 地下冰層融化期間形成的“復蘇”水。”

為便于比較，專家們希望獲得永久凍土曾經存在但已經融化的地區的數據。他們選擇了前伏爾加地區，那里的永久凍土已經存在了幾十萬年。在研究過程中，科學家們發現“現代”水中的鈾同位素處于平衡狀態，這種水很新鮮，適合飲用。至于咸水，它們的特點是鈾 234 比鈾 238 顯著過量。該結果可用于尋找淡水，從而跳過不必要的鉆井。

永久凍土的咸味“痕跡”

前伏爾加河地區是伏爾加河右岸，靠近古比雪夫水庫：楚瓦什南部、韃靼斯坦西南和烏里揚諾夫斯克地區北部。這些地區在淡水方面遇到了很大的問題。只有一個城市，Tetyushi，有來自伏爾加河的集中供水。地下水主要是非常咸的。直到最近，可用于集中飲用水供應的伏爾加河前地區已探明的地下水儲量還微不足道。

即使在 50-70 米的相對較小的深度，水也是咸的。對此的“罪魁禍首”是融化的永久凍土。12-10 萬年前，前伏爾加河的氣候非常惡劣。寒流高峰發生在大約 1.8 萬年前。當時，猛犸象生活在前伏爾加河地區。他們在干燥的北極草原上漫步。當時的氣溫與拉比坦加附近的當前溫度相當，但降水量要少得多。

伏爾加河前地區沒有冰川，但由于終年嚴寒，多年凍土深度達到200-300米。它在一萬年前開始融化，鹽分開始溶解在水中。“在石膏溶解過程中形成的鹽在接近零度的溫度下具有異常高的溶解度。因此，在伏爾加河前地區，前永久凍土區和殘留溶液區都含有鹽度增加的水，”專家說。

永久凍土融化形成的水含有比鈾 238 多得多的鈾 234。在寒冷的天氣期間，鈾 234 會積聚在巖石中。“當永久凍土融化時，它比鈾 238 被沖刷得更快，因為它更易溶于水和流動，”他補充道。

與此同時，該地區的土壤一直含有大量粘土，這使得鹽水接近地表。項目參與者認為，在更大的深度，可能會有含鹽度低的水甚至淡水的區域。在研究過程中，科學家們發現了咸水和淡水。

為什么要研究永久凍土

科學家繼續說，永久凍土條件的研究對于俄羅斯北極地區非常重要。北極的氣候變化和變暖意味著幾乎每個地區都會繼續種植夏季解凍的地區。同時，還不清楚凍土內部會發生什么，尤其是在很深的地方。“這些變化體現在海岸的破壞、甲烷排放——亞馬爾漏斗、住宅建筑和工業結構下土壤強度的喪失，以及其他類似的負面現象，”雅科夫列夫解釋說。

目前北極地區不斷增長的人類經濟活動導致發生事故的風險，包括由于永久凍土退化。此外，永久凍土中的碳含量幾乎是大氣中的兩倍。融化會導致釋放出大量的甲烷和二氧化碳，從而可能導致進一步的氣候變暖。融化的永久凍土改變了水的化學成分，增加了重金屬和有機化合物的含量，因為它們在融化過程中被釋放出來。

為了探索深處存儲的東西，專家們必須鉆探井。“對大深度永久凍土區的研究意味著巨大的物質和財務費用。因此，尋找這樣的自然標簽是合乎邏輯的，這些標簽可以揭示過去氣候變化的歷史，并有助于研究現代自然過程，”研究員說。據這位科學家稱，研究解凍的常年凍土的“痕跡”可能有助于研究現代北極地區。同位素方法比鉆孔便宜得多，并且它們在評估重要區域的凍土條件方面是有效的。目前，科學家們一直在實驗室中實踐這些方法并收集新數據，特別是在巴倫支海。

FECIAR 繼續與圣彼得堡州立大學合作研究永久凍土退化。該項目得到了俄羅斯科學基金會的支持。