Профессора ТПУ рассказали в Президиуме РАН о результатах исследований в арктических морях

Напомним, в Томском политехе под руководством профессора Игоря Семилетова ведется масштабный научный проект «Сибирский арктический шельф как источник парниковых газов планетарной значимости: количественная оценка потоков и выявление возможных экологических и климатических последствий».

На его поддержку политехники получили гранты Правительства РФ и Российского научного фонда. Основная теория ученых заключается в том, что из-за таяния подводной мерзлоты происходят крупные выбросы парникового газа метана в атмосферу Земли. Эти выбросы могут оказывать существенное влияние на климатические изменения планетарного масштаба.

Для подтверждения этой теории был проведен целый ряд комплексных экспедиций в арктические моря России. Последняя экспедиция завершилась в октябре 2019 года.Вместе с исследователями из ведущих российских научных и образовательных организаций политехники на борту исследовательского судна имени академика Келдыша в течение 35 суток работали в морях Восточной Арктики.

Одним из самых ярких открытий этой экспедиции стало обнаружение мощного выброса метана в акватории Восточно-Сибирского моря. Общая площадь газового фонтана составила от четырех до пяти квадратных метров.

Так, доклад ученых «Фундаментальные проблемы взаимодействия процессов на шельфе и в глубоководной части Северного Ледовитого океана в условиях современных климатических изменений» был основан на результатах комплексных междисциплинарных многолетних исследований (1994-2019 годы), выполненных консорциумом ученых из 23 ведущих научных организации, в том числе институтов РАН, национальных университетов (ТПУ, МГУ и других), университетов Европы и США (Стокгольмский университет, Утрехтский университет, Манчестерский университет, Болонский университет и другие).

Результаты исследований научного консорциума при лидерской роли российских ученых, говорят исследователи, привел к получению ряда фундаментальных результатов в области исследования функционирования арктической климатической системы, в контексте выявления и оценки последствий современной деградации мерзлоты и роста стока Сибирских рек на состояние арктической морской экосистемы.

«Наша способность понимать и предвидеть будущие изменения арктических экосистем в ответ на происходящие климатические изменения является первостепенной, поскольку она обусловлена необходимостью своевременно реагировать на возможные сложные и критические ситуации, которые могут возникать в ходе воплощения государственных планов развития Арктического региона до 2035 года, включая эффективное и экологически безопасное освоение трассы Северного морского пути.

Многочисленные данные, накопленные сегодня по арктическому региону свидетельствуют о том, что Арктика переживает беспрецедентные изменения, касающиеся как отдельных компонентов экосистемы, так и системы в целом.

При этом достичь понимания механизмов саморегулирования этой системы и ее функционирования как единого целого возможно только после того, когда будет достигнуто понимание всех основных компонентов экосистемы во всей сложности и многообразии их взаимодействия друг с другом, будут разработаны подходы к количественной оценке происходящих изменений и обоснованы точки отсчета в их наблюдениях», — говорится в докладе.

Добавим, в настоящее время мировое научное сообщество пришло к выводу о том, что центральная роль Арктики в климатической системе планеты обусловлена в первую очередь, взаимодействием между гидрологическим циклом и циклом углерода. Поэтому изучение динамики и взаимосвязи отдельных компонентов этих циклов между собой является основой для понимания функционирования взаимодействия в арктической системе суша-шельф-глубокая часть Северного Ледовитого океана, что является необходимым условием для оценки и прогнозирования изменений природной среды в настоящем и ближайшем будущем.

При этом, учитывая, что Российская Федерация является крупнейшей арктической державой, более 2/3 которой находится в районах распространения многолетних мерзлых пород (мерзлоты) — гигантских резервуарах древнего органического вещества (ОВ) планетарного значения, по мнению ученых, становится крайне важно выявить и оценить количественно процессы вовлечения этого ОВ в современные биогеохимические циклы вследствие прогрессирующего потепления и деградации мерзлоты, что может привести к дальнейшему «раскачиванию» современной климатической системы.

Более того, изменение состояния мерзлоты в водосборах Великих Сибирских рек (Обь, Енисей, Лена, Яна, Индигирка, Колыма) приводит к возрастающему экспорту пресной воды и углерода в Северный Ледовитый океан, площадь которого соизмерима с площадью водосборов Великих Сибирских рек.

Однако технически невозможно организовать эффективный многокомпонентный мониторинг состояния мерзлоты на обширной территории РФ в краткие сроки. Поэтому для изучения ключевых процессов в Российском секторе Арктики, предложено рассматривать моря Северного Ледовитого океана (СЛО) в качестве интегратора биогеохимического и геологического сигнала изменений происходящих в водосборах арктических рек. Очевидно, что наиболее ярко эти изменения проявляются на мелководном и широком Сибирском арктическом шельфе, который сильно подвержен влиянию стока Великих Сибирских рек. Из этого следует, что в настоящее время и в ближайшие декады Сибирский арктический шельф есть и будет одной из наиболее важных природных систем на планете, делают вывод исследователи.

Кроме того, огромный интерес для мирового сообщества вызывают массированные выбросы пузырькового метана (СН4) из деградирующей подводной мерзлоты, более 80 % которой находится на шельфе морей Восточной Арктики. При этом в последние 30 лет роль геологического фактора (в данном случае, состояния подводной мерзлоты, которое имеет климатическую цикличность) в климатических изменениях не рассматривалась. Ученые предлагают обратить особое внимание на изучение взаимодействия геодинамических, сейсмотектонических и газодинамических процессов в литосфере Арктики для выяснения связанных с ними георисков и климатических последствий.

«Исходя из вышеизложенного, в качестве приоритета в развитии научного сотрудничества на национальном (межрегиональном) и международном уровне в арктическом регионе был предложен План Комплексных научных исследований, направленных на изучение механизма взаимодействия в арктической системе суша-шельф-глубокая часть СЛО в Сибирском секторе Арктики (от 30° в.д. до 170° з.д.), который не только составляет примерно половину всей Арктики, но и определяет пресноводный и углеродный баланс СЛО.

Предполагается, что предлагаемый План Комплексных научных исследований будет не только вкладом Российской Федерации в программу международных исследований в период председательства в Арктическом совете в (2021-2023 годы), но и будет положен в основу принимаемых мер государственного регулирования, направленных на адаптацию отраслей экономики и образа жизни населения к климатическим изменениям», — говорится в докладе.

Полный текст доклада доступен по ссылке.

Источник: Служба новостей ТПУ