Одним из наиболее активно обсуждаемых вопросов, стоящих перед современной наукой, является вопрос о глобальном изменении климата. Согласно данным Росгидромета, на территории Арктики РФ за последние десятилетия потепление климата происходило быстрее, чем в среднем по земному шару. Скорость роста температуры, вызванного в основном увеличением концентрации парниковых газов в атмосфере, составила за последние десять лет 0,8 ºС.
Особую тревогу также вызывает скорость таяния ледового покрова Северного Ледовитого океана. Рекордный минимум площади морского льда за четыре десятилетия спутниковых наблюдений был достигнут в 2015 г. По данным Межправительственной группы экспертов Организации Объединенных Наций по изменению климата, уровень мирового океана поднялся примерно на 10– 20 см, что в 10 раз превышает средний показатель за предыдущие 2000 лет.
Также динамические изменения климата привели к тому, что на многих участках криолитозоны было зафиксировано повышение температуры верхнего слоя многолетнемерзлых грунтов, а в отдельных районах Арктики отмечается увеличение глубины сезонного протаивания многолетнемерзлых грунтов.
Повышение уровня мирового океана будет сопутствовать разрушению прибрежной территории и представлять большую опасность для объектов инфраструктуры.
Изменение климата вызывает увеличение температуры многолетнемерзлых грунтов (ММГ), уменьшение их прочностных свойств и интенсификацию ряда деструктивных геокриологических процессов, таких как термокарст, солифлюкция, неравномерные просадки почвы и т. п.
Прогнозы указывают на то, что эти изменения будут усиливаться в последующие десятилетия, в результате чего возникнут повреждения и разрушения сооружений и транспортных коммуникаций в криолитозоне. Наблюдаемые климатические изменения оказывают негативное воздействие на состояние и функционирование транспортной инфраструктуры, такой как автомобильные и железные дороги, мосты, тоннели, портовая инфраструктура (рис. 1).
Инфраструктура в Арктике, находящаяся в зоне многолетнемерзлых грунтов, строилась, как правило, без учета возможного потепления климата. По оценкам исследователей, к 2050 г. из-за глобального потепления может быть повреждено 70 % арктической инфраструктуры. Финские, норвежские и американские исследователи из университета Оулу опубликовали в Nature Communications подробнейшую карту многолетнемерзлых грунтов и отметили на ней инфраструктуру в потенциальной зоне риска. Они проанализировали количество сооружений там, где исчезновение многолетнемерзлых грунтов, скорее всего, приведет к их повреждению (рис. 2). Также они составили карту многолетнемерзлых грунтов с разрешением около одного километра и отметили на ней области, где протаивание грунта и потеря его несущей способности может вызвать повреждения жилой, транспортной и промышленной инфраструктуры к 2050 г. (рис. 3).