“Северный сфинкс”: истоки и смысл русского мерзлотоведения
Если главным вкладом русской мысли в политическую философию является анархизм, то в области наук о Земле его аналогом можно считать почвоведение и мерзлотоведение— науку о “вечной мерзлоте”. Символично, что в русскоязычный научный оборот это понятие ввел не кто иной, как Пётр Кропоткин в работе Исследования о ледниковом периоде, написанной в тюрьме Трубецкого бастиона Петропавловской крепости (по крайней мере, такова одна из версий). Так или иначе, российские и советские ученые сыграли ключевую роль в становлении геокриологии как науки, история которой неразрывно связана с имперским, а затем советским проектом освоения Севера. Возможно, именно поэтому в основных журналах по STS отсутствуют исследования, посвященные мерзлотоведению, которое остается слишком экзотической темой, требующей существенной страноведческой экспертизы.
Таковы результаты поиска по журналам Social Studies of Science, Science, Technology & Human Values, Technology and Culture, Science in Context, Public Understanding of Science, а также Historical Studies in the Natural Sciences. Примеры статей, где упоминается проблема таяния вечной мерзлоты, см. здесь и здесь.
Сказанное верно и в отношении историков науки. Если исключить из рассмотрения историко-научные очерки, написанные самими учеными (см. работы об истории мерзлотоведения в России, Австрии, Китае), а также исследования, затрагивающие историю изучения мерзлоты только косвенным образом, список литературы сократится до одного автора — американской исследовательницы Пэй-Йи Чу, ученицы Стивена Коткина. В 2020 году она опубликовала книгу The Life of Permafrost: A History of Frozen Earth in Russian and Soviet Science, посвященную интеллектуальной истории вечной мерзлоты. В своих работах Чу показывает, что формирование геокриологии как специализированной дисциплины, направленной на изучение уникального природного объекта, было одновременно интеллектуальным и социально-политическим процессом, неотделимым от контекста раннесоветской индустриализации:
В случае советского мерзлотоведения, географическое и дисциплинарное пространство появились одновременно. Географическое пространство “область вечной мерзлоты”, дисциплинарное пространство мерзлотоведения, и сама “вечная мерзлота” как объект формировались в процессе взаимодействия ученых и общества.
Михаил Сумгин и рождение советского мерзлотоведения
В истории вечной мерзлоты как эпистемического объекта есть главный герой — советский ученый Михаил Сумгин (1873–1942). На рубеже 1920–1930-х годов он стал одним из основателей советского мерзлотоведения как институционального и интеллектуального проекта. Выходец из нижегородских крестьян, Сумгин блестяще учился и, несмотря на сложные обстоятельства, сумел поступить на физико-математический факультет Петербургского университета, однако политическая деятельность и последовавшие за ней арест и ссылка помешали его научной карьере. В 1902 году, находясь в самарской ссылке, Сумгин вступил в партию эсеров; в 1905 году за участие в революционной мобилизации снова был осужден и сослан в Тобольскую губернию, где познакомился с почвоведом Николаем Прохоровым (1877–1930), сотрудником царского Переселенческого управления, который проводил там полевые исследования. После окончания ссылки, Прохоров взял Сумгина на работу в Метеорологическое бюро Переселенческого управления в Благовещенске, где тот проработал шесть лет и впервые заинтересовался исследованиями вечной мерзлоты. В 1927 году Сумгин посвятит свою первую книгу именно Прохорову:
Книга эта посвящается мною профессору Николаю Ивановичу Прохорову, который в амурской тайге среди вечной мерзлоты зажег во мне это страстное желание разгадать загадку этого русского сфинкса.
Во время революции Сумгин ненадолго возвращается в политику: он работает в ЦК партии эсеров, представляет Нижегородскую губернию в Учредительном собрании, а затем возглавляет ее в должности губернского комиссара. Однако уже в 1918 году он выходит из партии, чтобы посвятить себя научной работе.
Октябрьская революция открыла для Сумгина новые возможности, поскольку советская власть была заинтересована в достижениях прикладной науки, а также в лояльности научно-технической интеллигенции старого режима. В 1927–1930 годах Сумгин работает заведующим Геофизическим отделом исследовательского дорожного бюро Центрального управления местного транспорта Наркомата путей сообщения в Ленинграде, где впервые в СССР начинает изучение проблем строительства в условиях вечной мерзлоты. При поддержке академиков Владимира Вернадского (1863–1945) и Владимира Обручева (1863–1945), он успешно лоббирует создание Комиссии по изучению вечной мерзлоты (КИВМ) в 1929 году, председателем которой становится Обручев, а его заместителем — сам Сумгин. Его усилиями в 1930-е годы КИВМ постепенно трансформировалась в самостоятельную институциональную единицу: в 1934 она была включена в структуру Почвенного института, в 1935 — вошла в состав Геологической ассоциации, в 1936 — преобразована в Комитет вечной мерзлоты (КОВМ); наконец, в 1939 году Президиум АН СССР реорганизовал КОВМ в Институт мерзлотоведения. В 1950-е годы Институт предложит понятие геокриологии в качестве альтернативного название области своей экспертизы.
Свои лоббистские усилия Сумгин и его коллеги аргументировали необходимостью специализированной экспертизы в области изучения вечной мерзлоты для реализации экономических проектов по “завоеванию Севера”. Интеллектуальной основой этой концепции стала работа Сумгина Вечная мерзлота почвы в пределах СССР, опубликованная в 1927 году. В этой книге Сумгин предложил ставшее общепринятым определение:
1. В настоящей работе мерзлой почвой (или грунтом) называется такая почва (или грунт), которая имеет отрицательную температуру, причем наличность или отсутствие в почве (или грунте) воды не принимается во внимание.
2. Слово “вечный” понимается как “непрерывно длящийся продолжительное время”.
3. Вечно мерзлой почвой или вечной мерзлотой называется такой находящийся на некоторой глубине от дневной поверхности слой почвы, который имеет отрицательную температуру, длящуюся непрерывно минимум два года, максимум — тысячелетия и десятки тысячелетий.
Как показывает Чу, избранный Сумгиным подход к определению вечной мерзлоты не был ни случайным, ни самоочевидным — напротив, он отражал определенную стратегию в борьбе за интеллектуальное лидерство и институциональное влияние. Хотя выражение “вечная мерзлота” вошло в русскоязычный обиход еще в XIX веке, его научный статус оставался предметом дебатов. Что такое “мерзлота” — подземный лед, замерзшая земля, или и то, и другое? Является ли она объектом, процессом или агрегатным состоянием? Коллеги и конкуренты Сумгина обсуждали разные варианты ответов на эти вопросы. Геолог Александр Львов (1871–1941) предлагал рассматривать мерзлоту как “кристаллизацию избыточного холода” в результате нарушения теплового баланса почвы. Географ Сергей Пархоменко (1886–1949) критиковал подход Сумгина за произвольный выбор отрицательной температуры в качестве основного признака вечной мерзлоты, указывая на способность воды оставаться в жидком состоянии при температуре ниже нуля — например, находясь под давлением.
Однако стратегия Сумгина одержала верх — возможно, именно потому, что его подход к определению мерзлоты наилучшим образом отвечал задачам институционального строительства: новая научная дисциплина была бы невозможна без собственного объекта. Подход Сумгина опирался как раз на “объектное” понимание мерзлоты как почвы или грунта, обладающих определенными тепловыми и темпоральными характеристиками. Хотя с точки зрения фундаментальной физики его определение могло показаться произвольным — в конце концов, на Земле нет и не может быть ничего “вечного” — формулировка Сумгина прекрасно вписывалась в образ мысли инженера-строителя: с точки зрения жизненного цикла строительного проекта, два года — это и есть “вечность”. Если грунт не размерзает в течение двух лет, строить придется прямо на нем, не дожидаясь сезонного оттаивания, а значит необходимы специальные технические решения, основанные на глубоком понимании природы вечной мерзлоты. Таким образом, мерзлотоведение родилось как прикладная наука, направленная на обеспечение инженерных задач.
Эта прикладная направленность новой дисциплины обеспечила ей международный успех. В английском названии книги Сумгина использовалось выражение “everfrozen of soil”, однако в итоге в международном научном языке закрепился термин пермафрост, предложенный американским геологом русского происхождения Симоном Маллером (1900–1970). В 1942 году Армия США поручила Маллеру подготовить аналитический обзор по инженерным проблемам вечной мерзлоты, в ходе работы над которым он обнаружил, что большая часть релевантной литературы написана по-русски. В своем отчете 1943 года под названием Permafrost, or Permanently Frozen Ground and Related Engineering Problems, рассекреченном и опубликованном в 1947 году, Маллер напрямую заимствовал определение Сумгина, сделав оговорку, что большая часть используемой им терминологии является либо вольным переводом русскоязычных терминов, либо их прямым заимствованием. Так произошло не только с понятием пермафроста, но и со многими другими элементами терминологического аппарата мерзлотоведения— например, с термином талик (гипотезу о заимствовании термина пермафрост ранее высказывал петербургский филолог Виктор Кабакчи; доказательства с цитатами по первоисточнику приводятся в работе Пэй-Йи Чу).
Территориализация холода
Другим достижением Сумгина была “Схематическая карта вечной мерзлоты в СССР”, зафиксировавшая границы “области вечной мерзлоты”. Она представала как единое пространство с уникальными экологическими характеристиками, значимыми с точки зрения задач индустриализации и освоения Севера и потому требующими специального изучения. Оппонент Сумгина Пархоменко ставил под сомнение научную и практическую ценность “Схематической карты”, которая не учитывала существование мерзлоты на Севере Скандинавии, в Монголии и на Урале. Однако риторически она была беспроигрышным ходом — графическая репрезентация, наглядно демонстрирующая масштаб проблемы, оказалась убедительнее любой вербальной аргументации, придавая объекту мерзлотоведения отчетливые пространственные границы. Мерзлота, согласно расчетам Сумгина занимавшая 46% территории страны, в буквальном смысле стала областью экспертных притязаний представителей новой дисциплины. Будучи результатом работы ученых, карта содержала информацию о распространения вечной мерзлоты на территории страны, необходимую при планировании инженерно-строительных работ в этих районах, тем самым подтверждая ценность мерзлотоведения для промышленного развития и создавая нишу для экспертизы ученых-мерзлотоведов.
Разрабатывая карту распространения мерзлоты, Сумгин ориентировался на работы своих дореволюционных предшественников, академиков Императорской академии наук Карла Эрнста фон Бэра (1792–1876) и Александра Теодора фон Миддендорфа (1815–1894), создавших первые картографические репрезентации замерзшей земли. В начале 1840-х годов Бэр предложил различение между подземным льдом (нем. Bodeneis) и окружающим его пространством — собственно, мерзлотой (нем. Eisboden). Его протеже Миддендорф вскоре отказался от такого подхода в пользу более инструментального понимания мерзлоты, основанном на простом измерении температуры мерзлой породы, безотносительно наличия или отсутствия в ней подземного льда. В 1842–1845 годах по поручению Академии наук Миддендорф организовал исследовательскую экспедицию в Северную Сибирь, одним из результатов которой стал географический атлас этого региона. В 1848 году, опираясь на данные, собранные Бэром, он зафиксировал южную границу вечной мерзлоты. Почти восемьдесят лет спустя Сумгин следовал той же логике, сделав отрицательную температуру основным признаком мерзлоты и “привязав” ее к конкретному географическому пространству. Как пишет Чу, стремясь изолировать вечную мерзлоту в качестве объекта для новой науки, Сумгин фактически стер различие между самим феноменом (мерзлыми породами) и условиями окружающей среды, благодаря которым он возникает (холодный климат).Он представил экологические и климатические характеристики, затрудняющие быстрое экономическое развитие на Севере, в качестве свойств самой мерзлоты.
Таким образом, Сумгину удалось сформулировать ясную концепцию мерзлоты как объекта, обладающего четко определенными тепловыми (температура), пространственными (регион) и темпоральными (“вечность”) свойствами, и одновременно обосновать необходимость его специального изучения для решения важных государственных задач. Институционализация новой области экспертизы одновременно и опиралась на опыт изучения мерзлоты предыдущими поколениями ученых, инженеров и путешественников — вплоть до открытия этого феномена во времена колонизации Сибири — и разрывала с этим опытом, впервые увязывая совокупность практических проблем с четко очерченной областью абстрактного знания.
“Запасы холода” и пределы инженерного разума
Зафиксировав границы мерзлоты как объекта и пространства и дав старт профессионализации мерзлотоведения, Сумгин также сформулировал идею деградации вечной мерзлоты, которая сегодня находится в центре внимания в связи с проблемами изменения климата. В статье 1932 года он проанализировал данные температуры почвы, измеренной на разной глубине 28-метровой скважины, собранные в городке Сковородино Амурской области в течение 1928–1930 годов. Построив график распределения температур по глубине, Сумгин обнаружил, что, вопреки ожиданиям, почва становилась холоднее по мере увеличения глубины, достигая значения −1.6 °C у самого дна скважины. Предположив, что в какой-то момент она доберется до минимума, после чего снова начнет возрастать, Сумгин пришел к выводу, что содержащиеся в земле “запасы холода” являются наследием ушедшей эпохи, когда климат был значительно более холодным, чем в XX веке. Из этого следовало, что изменения в атмосфере связаны с формированием почв, а значит “дисгармония” современного теплого климата и многолетней мерзлоты рано или поздно будет упразднена — мерзлота начнет таять и отступать под влиянием климатических изменений и человеческой деятельности.
Южная граница “области мерзлоты”, обозначенная на карте Сумгина, показывала районы, в которых деградация была наиболее вероятна — так абстрактное определение мерзлоты, основанное на показателе температуры, “привязывалось” к конкретныму физическому пространству. Если мерзлота залегала достаточно глубоко и была стабильна, можно было строить прямо на ней; однако если она уже начала деградировать, этот процесс следовало ускорить путем целенаправленного “размораживания” мерзлоты. Тем не менее, в своих публикациях Сумгин не уставал предупреждать, что “силовое” решение проблемы мерзлоты обойдется очень дорого. В 1938 году вместе с писателем Борисом Демчинским (1877–1942) он выступил соавтором популяризаторской книги Завоевание Севера (в области вечной мерзлоты), где приводятся следующие расчеты:
Располагая данными о теплоемкости почвы и содержащейся в ней влаги, нетрудно рассчитать и количество тепла, необходимое для “размораживания” вечной мерзлоты. Для оттаивания 1 м³ почвы пришлось бы затратить 3 кг угля. <…> Если же говорить о всей толще вечной мерзлоты, то получим следующие цифры. Если принять ее среднюю мощность в 50 м, то оттаивание этого слоя на площади в 1 км² потребовало бы 150 тыс. т угля, что составит для всей площади мерзлоты 1500 млрд. т. Мировая добыча угля достигает 1.5 млрд. т в год. Таким образом, на оттаивание вечной мерзлоты пришлось бы в течение 1000 лет расходовать всю мировую выработку угля. Так выражаются запасы холода, накопленные в почвах Севера.
Иначе говоря, к мерзлоте следовало адаптироваться. Различия локальных паттернов замерзания и оттаивания, а также процессы деградации мерзлоты заставляли советских ученых и инженеров искать способы борьбы с такими явлениями, как проседание зданий, пучение грунта, образование плывунов и наледей. Как пишет Чу, практики адаптации “на земле” существенно отличались от “прометеанского” характера советской риторики “покорения” и “завоевания” Севера. Это расхождение между идеологией и практиками позволяет по-новому взглянуть на советский проект в целом, переставая видеть в нем лишь катастрофическую попытку подчинить природу человеческой воле и помещая его в широкий исторический контекст взаимной адаптации людей и окружающей среды. Конкретные способы адаптации советских инженеров к условиям мерзлоты зависели от прагматических соображений и локальных контекстов — это могло быть сохранение мерзлоты (например, строительство домов и сооружений на сваях, чтобы защитить мерзлоту от теплового воздействия), использование межмерзлотных водоносных горизонтов для водоснабжения, и даже целенаправленное создание мерзлотных поясов для защиты от наледей.
Конец вечности
И в перспективе покорения, и в перспективе адаптации Север оставался уникальной территорией, “устрашающая природа” которой ничуть не уменьшала “притягательную силу” ее богатств, а вечная мерзлота сохраняла свой статус ключевой особенности Севера, заслуживающей “наибольшего внимания”. В концепции Сумгина и его последователей мерзлота, с одной стороны, выходила далеко за пределы человекоразмерного мира, существуя на временном интервале длиной в десятки тысяч лет — в буквальном смысле в “вечности”, и в то же время действовала как опасная, переменчивая и своенравная сила, постоянно бросающая вызов находчивости инженерного разума.
Метафора “русского сфинкса”, предложенная Сумгиным в конце 1920-х, чтобы подчеркнуть загадочность феномена вечной мерзлоты, к 1970–м годам прочно укрепилась в советской научно-популярной литературе — мерзлоту стали называть “северным сфинксом” или “ледяным сфинксом”. По словам автора статьи в журнале “Вокруг света” (1 августа 1973 года),
вечная мерзлота поразительно чутка, таяние ее иногда начинается, казалось бы, из-за пустяка. Протоптали тропинку, содрали мох, поставили какой-нибудь домишко — и природное равновесие нарушено. Отсюда и коварство ее: если на Севере построить обычный дом, земля под ним от теплового воздействия протает, дом завалится или рассыплется, как карточный. А ведь толща-то ее на Севере, как правило, сотни метров! Толстенный, твердейший, казалось бы, панцирь, и вот достаточно легкого дыхания тепла, чтобы твердь «поплыла»! Но это не все и даже не самые изощренные парадоксы вечной мерзлоты, которую недаром называют «северным сфинксом». <…> мерзлота может оборачиваться то камнем, то грязью, то лезущим из бутылки джинном. Словом, мерзлоту не с чем сравнивать. Она мерзлота, и этим все сказано.
Советское представление о мерзлоте, укорененное в инженерном способе мысли и одновременно наследующее европейской романтической традиции, изображало природу как нечто прекрасное, таинственное и способное активно противостоять человеку. Это представление во многом сохраняется до сих пор, пережив не только Сумгина и Советский Союз, но отчасти и сам свой объект — мерзлоту, о “вечности” которой сегодня говорить уже не приходится. Участники нынешних дискуссий об ускоренной деградации мерзлоты под влиянием глобального потепления продолжают пользоваться риторикой 1930-х годов, апеллируя к площади “мерзлотных” территорий как показателю масштаба обсуждаемой проблемы— тем более, что в современной России вечная мерзлота распространена на большей доли территории (порядка 60%), чем в СССР. В наши дни главной загадкой “северного сфинкса”, по-видимому, будет гипотеза “метангидратного ружья”, согласно которой таяние вечной мерзлоты в результате потепления климата может привести к выбросам содержащегося в ней метана в атмосферу (в том числе, из талых озер Сибири), что еще больше усилит парниковый эффект. В этом контексте непредвзятый анализ советского опыта может оказаться полезным для разработки стратегий адаптации к мерзлоте — уже не вечной, а тающей.
