Деградация вечной мерзлоты к середине XXI века может привести к повреждению арктических зданий на $76–261 млрд. Такой диапазон получили исследователи из Университета Коннектикута, Университета Джорджа Вашингтона и климатического центра Вудвелла, построившие наиболее подробную на сегодня модель застройки в мерзлотной зоне России, Канады и США.
Исследование охватило 986 населённых пунктов. В российскую часть модели вошли территории Республики Коми и Якутии, Архангельской и Мурманской областей, Ненецкого, Ханты-Мансийского и Ямало-Ненецкого автономных округов, Красноярского, Камчатского краёв, Магаданской области и Чукотки.
Для составления карты исследователи обработали около 10 терабайт спутниковых снимков. С помощью алгоритмов глубокого обучения они находили здания, определяли их площадь и разделяли объекты на жилые и нежилые. Полученные данные объединили с информацией OpenStreetMap.
Главным отличием новой работы стал учёт этажности жилых зданий. Высоту построек определяли по цифровой модели рельефа ArcticDEM, а количество этажей рассчитывали с учётом строительных нормативов России, Канады и США. В результате общая площадь жилого фонда оказалась на 75% больше площади, которую здания занимают на поверхности. Для российской части Арктики разница достигла 82%.
Всего исследователи учли около 220 млн кв. м застройки. Автоматический анализ спутниковых снимков позволил дополнительно обнаружить 52 млн кв. м, отсутствовавших в OpenStreetMap. Из них 42 млн кв. м пришлись на Россию. Наиболее крупные пробелы в исходных картах выявили в Якутии и Ханты-Мансийском автономном округе.
Карту застройки сопоставили с прогнозируемым снижением несущей способности свайных фундаментов при оттаивании грунта. Модель сравнивает состояние мерзлоты в 2015–2024 и 2055–2064 годах. В стоимость возможного восстановления включены конструкции зданий, инженерные системы и находящееся внутри имущество. Расчёты приведены в долларах 2024 года по паритету покупательной способности.
При сценарии SSP2-4.5, предполагающем промежуточный уровень будущих выбросов, медианная оценка ущерба составила $75,7 млрд. При сценарии очень высоких выбросов SSP5-8.5 она увеличилась до $260,7 млрд.
На Россию приходится большая часть возможных потерь — $69,1 млрд и $205,4 млрд соответственно. При сценарии SSP5-8.5 медианный ущерб на Аляске оценён в $22 млрд, в Канаде — в $17,3 млрд. Среди российских регионов наиболее значительные риски связаны с Ямало-Ненецким автономным округом, Красноярским краем и Якутией.
Жилые здания формируют основную часть рассчитанного ущерба. Их возможное восстановление оценено в $46,3 млрд при SSP2-4.5 и $171,2 млрд при SSP5-8.5. Для нежилых объектов медианные значения составили соответственно $28,5 млрд и $87,6 млрд.
Полученная оценка более чем вдвое превышает результат предыдущей циркумполярной модели, согласно которой ущерб к середине века мог составить $76–110 млрд. Авторы объясняют разницу более полным учётом зданий, разделением жилых и нежилых объектов и включением площади всех этажей.
При этом $261 млрд — не сумма неизбежного ущерба, а медиана расчётов для сценария очень высоких выбросов. Неопределённость остаётся значительной: диапазон между 5-м и 95-м процентилями составляет от $2,9 млрд до $259,5 млрд для SSP2-4.5 и от $17 млрд до $379,1 млрд для SSP5-8.5.
На результаты влияют различия между климатическими моделями, состояние грунтов, конструкция фундаментов, принятый запас их прочности и погрешности распознавания зданий. Для российских территорий неопределённость дополнительно увеличивает отсутствие открытых официальных карт застройки, позволивших бы ученым проверить результаты спутникового анализа.
Модель также не учитывает будущую численность населения и не определяет, какие здания продолжат использоваться к середине века. В расчёт могли попасть заброшенные объекты, а также сооружения, уже получившие повреждения. Поэтому авторы рассматривают полученные суммы как оценку масштаба риска, необходимую для планирования адаптации арктических населённых пунктов.
