карта сайта
Контакты Главная рассылка новостей контакты Библиотека Рассылка новостей

  
Главная Новостная лента Новости гидрогеологии Опасный прогресс. Подводная мерзлота меняется слишком быстро.
  



Информация

Подписка на гидрогеологические новости


Опасный прогресс. Подводная мерзлота меняется слишком быстро.

Завершилась 40-суточная комплексная экспедиция под руководством профессора Томского политехнического университета Игоря Семилетова в моря Восточной Арктики. В начале ноября флагманское судно Дальневосточного научно-исследовательского флота “Академик М.А.Лаврентьев” прибыло во Владивосток. Несмотря на шторма и непогоду, ученым удалось получить уникальные данные, которые проливают свет на функционирование арктических морских экосистем в условиях глобального потепления и прогрессирующей деградации подводной мерзлоты.
Особое внимание в ходе экспедиции исследователи сосредоточили на уточнении роли деградации подводной мерзлоты как фактора выброса основных парниковых газов (двуокиси углерода и метана) в атмосферу. Данные, полученные учеными, станут весомым вкладом в разработку стратегии дальнейших исследований морей Восточной Арктики (МВА). Согласно предварительным результатам, площади пузырьковых выбросов метана значительно увеличились, что свидетельствует о прогрессирующей деградации подводной мерзлоты.


Напомним, экспедиция под руководством известного исследователя Арктики члена-корреспондента РАН профессора ТПУ Игоря Семилетова вышла в море Лаптевых 24 сентября из порта Тикси. В условиях суровых штормов, членам экспедиции удалось выполнить наблюдения и работы в рамках 90 комплексных океанологических геологических станций, ведя при этом непрерывные замеры концентрации атмосферного метана и двуокиси углерода в воздухе, а также концентрации растворенного метана в поверхностной воде по маршруту судна.
Участники экспедиции получили ряд уникальных результатов на детальных геофизических полигонах, проведя сейсмопрофилирование высокого разрешения, выполненное синфазно с гидроакустическими, биогеохимическими и метеорологическими наблюдениями. Эти исследования дают много информации для понимания функционирования арктических морских экосистем в условиях глобального потепления и прогрессирующей деградации мерзлоты, что крайне важно для понимания фундаментальных процессов, происходящих в Арктике. Не менее актуальны эти данные и для решения прикладных задач, в частности для безопасной постановки буровых платформ, мониторинга экологического состояния вод, других арктических проектов.
Непрерывные измерения выполнены учеными не только в морях Восточной Арктики, но и по трассе следования судна в порт Владивосток через Чукотское и Берингово моря, северо-западную часть Тихого океана, Японское море. Таким образом, были повторены непрерывные комплексные измерения содержания метана в воздухе и в поверхностной воде в окраинных морях северо-востока Азии. Впервые аналогичные замеры были выполнены в ходе экспедиции на “Академике М.А.Лаврентьеве” в 2011 году.
В рамках нынешней экспедиции был продолжен и ряд многолетних наблюдений в морях Восточной Арктики, начатых группой Игоря Семилетова еще в 1990-х годах. Их цель - изучение последствий деградации наземной и подводной мерзлоты, которая приводит к вовлечению в современный биогеохимический цикл огромного количества древнего органического вещества (ОВ). Как было показано в предыдущих исследованиях, особенности транспорта и трансформации древнего ОВ в арктической системе “суша - шельф - атмосфера” приводят к значительному дисбалансу в региональном цикле углерода. Последствия этого проявляются в формировании планетарного максимума основных парниковых газов - двуокиси углерода и метана - в атмосфере над Северным Ледовитым океаном и прилежащей сушей.
В ряде статей, опубликованных в том числе в таких высокорейтинговых журналах, как Science, Nature Geoscience, было показано, что масштаб массированных выбросов метана из донных отложений шельфа МВА в водную толщу - атмосферу контролируется состоянием подводной мерзлоты. Основой публикаций послужили результаты многолетних оригинальных исследований, полученные под руководством И.Семилетова, Н.Шаховой, О.Дударева, при поддержке академиков В.Сергиенко, Г.Голицына, ректора Томского политехнического университета П.Чубика, члена-корреспондента РАН Л.Лобковского, доктора геолого-минералогических наук, профессора А.Мазурова и при участии члена Королевской Шведской Академии наук профессора О.Густафссона из Стокгольмского университета, а также других стратегических партнеров из 12 университетов Швеции, Нидерландов, Великобритании, Италии, Швейцарии, США.
В 2011 году во время экспедиции в море Лаптевых впервые был открыт мегафакел - гигантский выброс метана в виде бурлящих пузырей, выходящих из дна. Еще два мегафакела были обнаружены в ходе последующих экспедиций в море Лаптевых и Восточно-Сибирском море, выполненных в 2012 и 2014 годах.
- Как оказалось, один из мегафакелов за этот срок вырос более чем в три раза, что может свидетельствовать о прогрессирующей деградации подводной мерзлоты и возможной дестабилизации гидратов, - поясняет Игорь Семилетов. - Это является наиболее реалистичным объяснением обнаруженного феномена. Для количественной оценки массированных выбросов метана и понимания динамики их роста требуется проводить повторные полигонные исследования в районах обнаруженных аномалий. Поэтому основной целью ученых было детальное изучение темпов роста мегафакелов и сотен ранее открытых в МВА крупных факелов. Как оказалось, площади их пузырьковых выбросов выросли. Кроме того, в Восточно-Сибирском море, в воздухе над районом детально изученного мегафакела были зарегистрированы концентрации метана, многократно превышающие среднепланетарные значения.
Для выявления природы происхождения метана учеными путем тройного изотопного анализа (стабильные изотопы углерода и водорода метана плюс радиоуглеродный возраст) в специальные герметичные сосуды было отобрано около 70 проб воды. Изотопный анализ будет выполнен совместно с ведущими лабораториями Европы.
В лабораториях Томского политехнического университета, Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН, Стокгольмского университета, Манчестерского университета, Утрехтского университета, Института химии ДВО РАН и Института океанологии РАН с помощью самого современного оборудования будет проведен детальный анализ ОВ осадков на молекулярном уровне. Предполагается, что в районах фонтанирующего пузырькового метана возможно обнаружение новых специфических биомаркеров. Ученые также намерены уточнить основные закономерности транспорта и трансформации ОВ наземного происхождения в МВА. Это принципиально важно для понимания характерных особенностей осадконакопления и биогеохимических процессов в водах МВА. Ведь именно они являются источником коррозионных вод, обогащенных двуокисью углерода и перенасыщенных метаном, в Северном Ледовитом океане.
Результаты экспедиции и другие вопросы, связанные с проведением дальнейших исследований морей Восточной Арктики, обсудят участники международного форума - ученые из университетов и институтов России, Швеции, Нидерландов, Великобритании и Италии. Провести эту встречу, посвященную изучению биогеохимических последствий деградации вечной мерзлоты в Северном Ледовитом океане, запланировано в Томске в ноябре (http://portal.tpu.ru/conftpu/852.pdf). Мероприятие направлено также на углубление интеграции российских ученых в мировое научное сообщество.
 
Справка
Комплексная экспедиция была организована лабораторией арктических исследований Тихоокеанского океанологического института Дальневосточного отделения РАН в сотрудничестве с Томским политехническим университетом, при участии Института океанологии РАН и Института физики атмосферы РАН, в рамках научных проектов, финансируемых Правительством РФ и Российским научным фондом. Экспедиция была бы невозможна без логистической поддержки ФАНО России в координации с Президиумом ДВО РАН и институтами РАН - участниками экспедиции.
В этом году это уже вторая полномасштабная арктическая экспедиция, организованная на основе международной Лаборатории изучения углерода арктических морей Томского политехнического университета. Первая - от устьевой зоны великой Сибирской реки Оби (Обская губа - Салехард) до ее истоков (река Томь, Томск) - была посвящена выявлению роли болот Западно-Сибирской низменности в региональном балансе метана и двуокиси углерода.
Анна САШИНА
Источник - Поиск




Поиск главная контакты карта сайта