Economic assessment of the impact of permafrost degradation induced by climate change the road infrastructure resilience in the Russian Arctic
- Authors: Porfiriev B.N.1, Elisseev D.O.2,3, Streletskiy D.A.4,5
-
Affiliations:
- Institute of Economic Forecasting of the Russian Academy of Sciences
- Russian New University
- Sochi Research Center of the Russian Academy of Sciences
- George Washington University
- Institute of the Earth’s Cryosphere of Tyumen Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 89, No 12 (2019)
- Pages: 1228-1239
- Section: Point of view
- URL: https://journals.eco-vector.com/0869-5873/article/view/18758
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-587389121228-1239
- ID: 18758
Cite item
Abstract
This paper evaluates three model scenarios of road infrastructure resilience variation resulting from the climate change-induced degradation and thawing of permafrost in nine regions of the Russian Arctic. To provide economic assessment of climate change implications for development of the regions above by mid-21st century model estimates of the permafrost a physic-geographic basis for conditions have been used. These estimates are obtained using the IPCC six key scenarios of climate change including the most negative RCP 8.5 scenario considered as the most similar to Russian Arctic environments. The upgraded data from the Transportation Strategy of the Russian Federation served a basis for forecasting the road infrastructure development by 2035. It is argued that the “business as usual” (conservative) scenario of the road infrastructure development in the explored nine regions of the Russian Arctic from 2020 to 2050 implies annual investments of 14 billion rubles to maintain resilience and reduce the risks of destruction of the infrastructure following permafrost thawing and degradation. The investments for the moderate and modernization scenarios will exceed 21 billion and 28 billion rubles, respectively, with the maximal numbers expected in the Yakutia, Magadan, and Chukotka regions. Implementation of the modernization scenario assumes reconsideration of the existing standards, technologies, and the road infrastructure and capital construction economics as a whole. Priority areas include innovation standards and construction technologies development as well as improvement of the methodology and procedures of respective investments assessments considered in this paper.
Full Text

About the authors
B. N. Porfiriev
Institute of Economic Forecasting of the Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: b_porfiriev@mail.ru
demician of the Russian Academy of Sciences, Director
Russian Federation, MoscowD. O. Elisseev
Russian New University; Sochi Research Center of the Russian Academy of Sciences
Email: elisd@mail.ru
PhD in Economics, Head of the Research Center of RosNOU, Senior Researcher
Russian Federation, Moscow; SochiD. A. Streletskiy
George Washington University; Institute of the Earth’s Cryosphere of Tyumen Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
Email: strelets@gwu.edu
PhD, Professor, Department of Geography, George Washington University
Russian Federation, Washington; TyumenReferences
- Snow, Water, Ice and Permafrost in the Arctic (SWIPA). Oslo: Arctic Monitoring and Assessment Program (AMAP), 2017.
- Спорышев П. В., Катцов В. М., Говоркова В. А. Эволюция температуры в Арктике: достоверность модельного воспроизведения и вероятностный прогноз на близкую перспективу // Труды Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова. 2016. № 583. С. 45-84.
- Российская Арктика: современная парадигма развития / Под ред. А. И. Татаркина. СПб.: Нестор-История, 2014.
- Оберман Н. Г., Шеслер И. Г. Современные и прогнозируемые изменения мерзлотных условий европейского северо-востока Российской Федерации // Проблемы Севера и Арктики Российской Федерации. Научно-информационный бюллетень. 2009. Т. 9. С. 96-106.
- Стрелецкий Д. А., Шикломанов Н. И., Гребенец В. И. Изменение несущей способности мёрзлых грунтов в связи с потеплением климата на севере Западной Сибири // Криосфера Земли. 2012. Т. XVI. № 1. С. 22-32.
- Рекомендации по устройству свайных фундаментов в вечномёрзлых грунтах. М.: НИИОСП, 1985; СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномёрзлых грунтах. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990.
- Instanes A., Anisimov O. Climate change and Arctic infrastructure// Proc. 9th Int. Conf. on Permafrost. 2008. Р. 779-784.
- Hong E., Perkins R., Trainor S. Thaw settlement hazard of permafrost related to climate warming in Alaska // Arctic. 2014. V. 67. № 1. Р. 93-103.
- Nelson F. E., Anisimov O. A., Shiklomanov N. I. Subsidence risk from thawing permafrost // Nature. 2001. № 410. Р. 889-890.
- Romanovsky V. E., Smith S. L., Christiansen H. H. et al. Terrestrial permafrost // Bulletin of the American Meteorological Society. 2015. V. 96. № 7. P. S139.
- Shiklomanov N. I., Drozdov D. S., Oberman N. G. et al. Terrestrial permafrost // Bulletin of the American Meteorological Society. 2014. V. 95. № 7. P. S139.
- Чеснокова И. В. Оценка ущерба от криогенных процессов и проблема страхования их последствий для территории РФ // Х Международная конференция по мерзлотоведению (TICOP) "Ресурсы и риски регионов с вечной мерзлотой в меняющемся мире". Т. 5. Тюмень: Печатник, 2012.
- Основные природные и социально-экономические последствия изменения климата в районах распространения многолетнемёрзлых пород: прогноз на основе синтеза наблюдений и моделирования. Оценочный отчёт / Под ред. О. А. Анисимова. М.: Greenpeace, 2009.
- Streletskiy D. A., Suter L., Shiklomanov N. I., Porfiriev B. N., Eliseev D. O. Assessment of climate change impacts on buildings, structures and infrastructure in the Russian regions on permafrost // Environ. Res. Lett. 2019. V. 14. № 025003. P. 1-15.
- Социально-экономическое развитие российской Арктики в контексте глобальных изменений климата / Под ред. Б. Н. Порфирьева. М.: Научный консультант, 2017.
- Распоряжение от 22 ноября 2008 г. № 1734-р "Об утверждении Транспортной стратегии Российской Федерации на период до 2030 года". http://docs.cntd.ru/document/902132678 (дата обращения 27.11.2019).
- Приказ Росавтодора от 20.02.2013 г. № 29 «Об утверждении Методики расчёта значений показателя "Прирост протяжённости автомобильных дорог общего пользования регионального или межмуниципального значения, соответствующих нормативным требованиям к транспортно-эксплуатационным показателям (в процентах к 2011 году)"».
- Streletskiy D. A., Shiklomanov N. I., Nelson F. E. Permafrost, infrastructure and climate change: a GIS-based landscape approach to geotechnical modeling // Arctic, Antarctic, Alpine Res. 2012b. V. 44. Р. 368-380.
- Выступление Президента России В.В. Путина на Пленарном заседании V Международного арктического форума "Арктика – территория диалога" 9 апреля 2019 г. www.kremlin.ru/events/president/news/60250 (дата обращения 12.04.2019).
Supplementary files
