Новости

21 ноября, 2016 16:58

Фонтан метана. Чем опасна деградация подводной мерзлоты

Источник: Lenta.ru
Фото: пресс-служба Томского политехнического университета

Изучение морей Восточной Арктики (МВА) крайне важно не только для понимания фундаментальных процессов, происходящих в Арктике, но и с практической точки зрения — для обеспечения безопасности буровых платформ, мониторинга экологического состояния вод и других арктических проектов.

Во время экспедиции удалось выполнить наблюдения и работы в рамках 90 комплексных океанологических геологических станций, непрерывно проводились измерения концентрации атмосферного метана и двуокиси углерода в воздухе, а также концентрации растворенного метана в поверхностной воде по маршруту судна. Синфазно с гидроакустическими, биогеохимическими и метеорологическими данными получены уникальные результаты на детальных геофизических полигонах — сейсмопрофилирование высокого разрешения.

Непрерывные измерения выполнялись не только в морях Восточной Арктики, но и по маршруту следования судна в порт Владивосток через Чукотское море, Берингово море, северо-западную часть Тихого океана, Японское море. Так продолжились многолетние наблюдения в морях Восточной Арктики (МВА), начатые в 1990-х группой Игоря Семилетова. В ходе своих экспедиций в Арктику ученые ТПУ с коллегами обнаружили значительную деградацию подводной мерзлоты. Некогда надежная ледяная «пробка», препятствующая высвобождению огромных запасов газовых гидратов, «прохудилась», образовались талики. Через них происходят мощные выбросы метана в атмосферу. Ученые стремятся определить, сколько метана захоронено на этих огромных площадях Сибирского арктического шельфа и как может повлиять его высвобождение на эту чувствительную климатическую систему Арктики.

«Площадь распространения зон метановых мегавыбросов («сипов») значительно увеличилась по сравнению с 2011-2014 годами, — говорит профессор Томского политехнического университета Игорь Семилетов. — Это может свидетельствовать об увеличении скорости деградации подводной мерзлоты и дестабилизации гидратов. Для количественной оценки массированных выбросов метана и понимания динамики их роста требуются повторные полигонные исследования в районах обнаруженных аномалий».

Согласно предварительным результатам, площадь пузырьковых выбросов изученных в 2016 году факелов значительно увеличились. Более того, в Восточно-Сибирском море, в воздухе над районом детально изученного мегафакела зафиксирована концентрация метана, многократно превышающая среднепланетарные значения.

В ряде научных статей (опубликованных в том числе в таких топ-журналах, как Science, Nature Geoscience) ученые Томского политехнического университета в соавторстве с известными исследователями из разных стран показали, что масштаб выбросов метана из донных отложений шельфа МВА в водную толщу-атмосферу контролируется состоянием подводной мерзлоты. Для выявления природы происхождения метана методом тройного изотопного анализа в экспедициях в специальные герметичные сосуды было отобрано около 70 проб воды. Изотопный анализ будет выполнен совместно с ведущими лабораториями Европы.

«Мы предполагаем обнаружить новые специфические биомаркеры в районах фонтанирующего пузырькового метана. Также мы намерены уточнить основные закономерности транспорта и трансформации органического вещества наземного происхождения в морях Восточной Арктики», — поясняет Игорь Семилетов.

Результаты экспедиции будут обсуждаться на международной конференции, которая состоится с 21 по 24 ноября 2016 года в Томском политехническом университете. Ученым из 12 университетов и институтов России, Швеции, Нидерландов, Великобритании и Италии предстоит составить план совместных исследований в рамках Международного научного форума «Workshop-Conference on Cryosphere-Carbon-Climate Interactions in the Siberian Arctic Ocean: Current State and Future Directions» в контексте развития международных многолетних программ «International Siberian Shelf Study» (ISSS) и «The Swedish‐Russian‐US Investigation of Cryosphere‐Carbon‐Climate Interactions in the East Siberian Arctic Ocean» (SWERUS‐C3). Это позволит исследователям из Сибири, Дальнего Востока и Москвы глубже интегрироваться в мировое научное сообщество при сохранении лидирующей роли российских ученых.

Комплексная экспедиция была организована лабораторией арктических исследований Тихоокеанского океанологического института Дальневосточного отделения Российской Академии наук (ТОИ ДВО РАН) в сотрудничестве с Томским политехническим университетом (ТПУ) 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 Федерального агентства научных организаций (ФАНО) в координации с президиумом ДВО РАН, институтами РАН — участниками экспедиции.

Отметим, что 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.

29 февраля, 2024
Лишайники будут выделять больше парниковых газов при изменении климата
Красноярские ученые впервые обнаружили, что лишайники, растущие на живых деревьях, при повышении в...
29 февраля, 2024
Как смочить полимер: перспективы пучково-плазменных технологий
Исследователи из МФТИ, ОИВТ РАН и ИБХФ им. Н. М. Эмануэля РАН при учас...