КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 23-77-10038

НазваниеКомплексная индикация газогеохимических полей и потоков природных газов о. Сахалин, прилегающего шельфа и склона на основе анализа геохимических, геологических и спутниковых данных

Руководитель Сырбу Надежда Сергеевна, Кандидат геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук , Приморский край

Конкурс №85 - Конкурс 2023 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-518 - Природные газогидраты, их образование, деградация, метановые выбросы

Ключевые слова метан, углекислый газ, о. Сахалин, газогеохимические поля, термальные источники, грязевые вулканы, газовые гидраты, спутниковые наблюдения

Код ГРНТИ38.33.17


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Морские континентальные окраины Азиатско-Тихоокеанского региона в последние годы стали объектом интенсивных геохимических исследований, поскольку в районах этой зоны были обнаружены крупные залежи углеводородов в различных формах, включая нефть, газ, газовый конденсат и газовые гидраты. Сахалинский регион представляет огромный интерес с позиций генезиса и экологической значимости природных газов осадочных бассейнов, скоплений подводных газогидратов, геотермальных и грязевулканических систем, газонасыщенных подземных вод и морских осадков. Исследования эмиссии газов о. Сахалин и прилегающего шельфа имеют большое значение в рамках реализации проекта «Дальневосточный морской карбоновый полигон», объединяющий все дальневосточные моря и Восточную Арктику. Остров Сахалин относится к территории, где создается сеть карбоновых полигонов, предназначенных для мониторинга парниковых газов и создания методики расчетов способности поглощения углерода окружающей средой из атмосферы. Оценка эмиссии климатически активных газов становится проблемой достоверного количественного учёта антропогенных и природных источников газов с одной стороны и природных (или созданных человеком) поглотителей этих газов с другой. До недавнего времени вклад геологических источников в глобальный бюджет метана, выделяющегося из различного типа трещин и разломов в земной коре, в значительной степени игнорировался. И лишь немногие расчеты с использованием обратного моделирования содержат оценку эмиссии метана геологическими источниками (Houweling et al., 1999; Ferretti et al., 2005, Harder et al., 2007). Однако в них значительно недооценены масштабы эмиссии из таких источников как газогидраты, магматические и грязевые вулканы (EPA, 2010). Одним из малоизученных вопросов остается воздействие на глобальный климат эмиссии метана дальневосточных окраинных морей, обусловленной геологическими источниками. Современные гидротермальные системы широко распространены в зоне перехода от Азиатского континента к Тихому океану. Здесь сосредоточены значительные запасы подземных вод с разнообразным химическим составом и температурой, которые выводятся на поверхность вдоль ослабленных зон земной коры. Глубинные разломы, пересекающие земную кору и уходящие в мантию, отличаются значительной протяженностью и шириной, а также древним заложением. Вдоль разломов глубокого заложения отмечаются линейно расположенные пояса интрузивов, проявления древнего вулканизма, современные грязевые вулканы, иногда нефтегазопроявления, гидротермальные изменения пород и рудопроявления.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


 

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Проект базируется на междисциплинарном подходе, интегрирующем методы газогеохимии, геологии, гидрологии, спутникового мониторинга и микробиологии. Остров Сахалин как фрагмент Азиатской континентальной окраины представляет собой не только регион активного осадконакопления и формирования углеводородных месторождений, но и является важнейшим объектом для изучения газогеохимических процессов в морских акваториях и береговых транзитных зонах. Исследования природной газовой эмиссии Сахалинской складчатой системы исключительно актуальны в наше время в связи с новыми национальными программами («Наука и Университеты», «Экологическое благополучие», «Морские карбоновые полигоны», «Плавучий Университет» и др.), международными программами (ожидаемыми приоритетами Десятилетия ООН наук об Океане в интересах устойчивого развития (2021-2030), председательствования России в Международном Арктическом совете, стремительному развитию морских исследований стран БРИКС+), в полной мере отвечают приоритетам Стратегии морского развития РФ, Программы развития Дальнего востока РФ, Стратегии научно-технического развития РФ, критических технологий, и способствуют адаптации общества к глобальным природным и антропогенным вызовам современности. В ходе второго года проекта для определения типов дегазации литосферы и распределения газов были проведены исследования как на суше (грязевые вулканы юга Сахалина – Южно-Сахалинский, Пугачевский, Восточный), так и на восточном шельфе (центральная часть восточного шельфа о. Сахалин в пределах Пограничного осадочного бассейна, залив Терпения, пролив Лаперуза). В рамках гранта РНФ коллектив принял участие в проведении морских экспедиционных исследований в рейсе 71 на НИС «Академик Опарин» (4 июня – 14 июля 2024 г.) и 88 рейсе НИС «Профессор Гагаринский» (23 августа – 20 сентября 2024 г.). Спутниковые данные, полученные с помощью инструментов AIRS (NASA) и Sentinel-5P (ESA), были использованы для мониторинга атмосферных концентраций метана над акваторией Охотского моря и побережья Сахалина. Это позволило выявить зоны аномальной эмиссии, коррелирующие с подводными источниками, такими как газогидраты и разломные зоны. Проведенная газогеохимическая съемка на восточном шельфе острова Сахалин позволила углубить понимание процессов распределения природных газов (CH₄, CO₂, He, H₂, H₂S) в морской воде, продолжив исследования, начатые ранее на мелководном северо-восточном шельфе. Аномально высокие концентрации метана и гелия, обнаруженные в ходе работ, служат прямым указанием на наличие глубинных источников дегазации, связанных с нефтегазовыми месторождениями и газогидратными залежами. Эти данные подтверждают, что восточный шельф Сахалина представляет собой уникальный район, где сочетание геологических, океанографических и климатических факторов формирует специфические условия для накопления и миграции газов. Выделена зона эмиссии метана средней интенсивности вдоль восточного шельфа Сахалина, а также на выходе из залива Терпения. В целом же наблюдается эмиссия слабой и умеренной интенсивности по всей представленной акватории о. Сахалина. Получен новый фактический материал для грязевых вулканов юга о. Сахалин с целью проведения изотопного анализа благородных газов и уточнения природы газовых выбросов на юге Сахалина и оценки его роли в формировании регионального цикла углерода дальневосточной тихоокеанской окраины. На аналитическом этапе исследования был применён подход совместного анализа вертикальных профилей концентрации растворенных газов (метан, гелий, водород, сероводород) в воде, гидрологических параметров (температура, соленость) и биооптических параметров (концентрация хлорофилла-а, ОРОВ и мутности) морской воды для индикации водных масс с повышенным содержанием растворенных газов. Установлено, что пространственное и вертикальное распределения как биооптических, так и газогеохимчеких параметров во многом определяются общей циркуляцией вод западной части Охотского моря и влиянием мезомасштабных циркуляций и прибрежного аппвелинга. Проведенный комплексный анализ позволили выделить водные массы с повышенным содержанием растворенных газов, что также позволяет получить больше информации о биогеохимических процессах трансформации и переноса соединений с углеродом в водной толще. На Дагинском газогидротермальном месторождении определены газогеохимические особенности, которые отражают четкую зональность, обусловленную близостью к Ныйскому заливу Охотского моря и геологическим строением местности; установлен наиболее тяжелый изотопный состав δ13С из всех ранее опубликованных δ13С -49.4 ‰, что подтверждает присутствие термогенной компоненты и указывает на сложный генезис газов; рассчитана доля гелия мантийного происхождения. Выполнен расчет и дана оценка потока метана с Дагинского газогидротермального месторождения, выполненная на основе данных как наземных измерений, так и дистанционного зондирования. Несмотря на относительно небольшие абсолютные значения потока с изученной площади (10.8 тонн/(км²·год), геологический объект вносит существенный вклад в общую эмиссию метана в данном регионе. Для анализа потенциального переноса метана с территории источника были проведены исследования, учитывающие скорость ветра, которые показали, что повышенные концентрации метана перемещаются преимущественно в восточном и юго-восточном направлениях, распространяясь на северо-восточный шельф Сахалина. Отдельным достижением стало открытие нового вида сульфатредуцирующей бактерии Desulfosporosinus shakirovi sp. nov. в осадках Татарского пролива. Этот микроорганизм демонстрирует способность к биодеградации нефтяных углеводородов, открывая перспективы для применения в биоремедиации загрязнённых экосистем. Основные результаты исследований второго года выполнения проекта были широко представлены на Первой Российской Газогидратной Конференции (п. Листвянка, Байкал), в технологической и инновационной международной конференции TECHNOLOGY AND INNOVATION CONCLAVE 1.0 (Нью Дели, Индия), организованной Департаментом научных и производственных исследований Министерства науки и технологий Индии, Правительством Индии совместно с АТЦПТ ЭСКАТО ООН и 15-ой межправительственной сессии региональной подкомиссии МОК ЮНЕСКО по западной части Тихого океана (Токио, Япония). В рамках популяризации науки и продвижения экологического образования результаты проекта вошли в состав научно-популярной лекции о климатически активных газах, глобальном изменении климата и роли океана (лектор – Сырбу Н.С): Научно-популярная лекция в баре BURO (г. Владивосток, 24 марта 2025 года), https://t.me/science_vl и цикл лекций с 14 по 19 апреля 2025 года в региональном центре «Сириус. Приморье» в рамках уникальной программа «Школа юного океанолога» для учащихся 7-8 и 10 классов.

 

Публикации

1. Еськова А. И., Рыжманова Я. В., Трубицын В. Э. , Полоник Н. С., Пономарева А. Л., Щербакова В. А. DESULFOSPOROSINUS SHAKIROVI SP. NOV., СУЛЬФАТ-ВОССТАНАВЛИВАЮЩАЯ БАКТЕРИЯ, СПОСОБНАЯ К БИОДЕГРАДАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТИ Microbiology, “Microbiology”, 2025, vol. 94, № 3 (год публикации - 2025)

2. Сырбу Н.С., Холмогоров А.О., Лобанов В.Б., Степочкин И.Е. Geological and Hydrographic Aspects of Dissolved Methane DistributionWithin Gulf of Patience, Sakhalin Island: Marine Expedition Results in Warm Season of 2024 and Remote Sensing Data Water, Water 2025, 17, 659. (год публикации - 2025)
10.3390/w17050659

3. Холмогоров А.О., Сырбу Н.С. , Лобанов В. Б. , Жердев П. Д. , Мальцева Е. В. Геологические и гидрологические факторы формирования полей повышенных концентраций метана на восточном шельфе острова Сахалин Геосистемы переходных зон, Геосистемы переходных зон, 2025, т. 9, № 2. (год публикации - 2025)
10.30730/gtrz.2025.0.gah-1

4. Липинская Н.А., Сырбу Н.С., Салюк П.А., Холмогоров А.О. ГАЗОГЕОХИМИЧЕСКИЕ, ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ И БИООПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕЛКОВОДНОГО СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО ШЕЛЬФА ОСТРОВА САХАЛИН Океанология, 2025, том 65, № 3, с. 383–397 (год публикации - 2025)