Ученые ТГУ обнаружили, что в Арктической зоне за месяц исчезло озеро

Лаборатория «БиоГеоКлим» создана и оснащена на средства мегагранта, выделенного правительством РФ. Ее руководителем является ученый ТГУ и обсерватории Миди-Пиренейз (Тулуза, Франция) Олег Покровский.

– Обычно образование хасырея – это достаточно длительный и поэтапный процесс, который занимает несколько десятков лет, – поясняет руководитель научного проекта, старший научный сотрудник лаборатории Сергей Лойко. – В данном случае все произошло в десятки раз быстрее. Этот хасырей мы обнаружили по космоснимкам спустя два года после его образования, когда искали молодые котловины бывших водоемов в Арктической зоне РФ. Озеро исчезло летом 2016 года, которое выдалось достаточно жарким: еще в начале июля оно было, а в конце месяца – уже нет.

Чтобы понять, куда делась вода, ученые лаборатории отправились на место бывшего водоема. Обследование котловины показало, что озеро ушло в залив Обской губы Карского моря (Тазовскую губу). При этом промоина, по которой стекало озеро, уже успела зарасти осокой и злаками. Это и другие исследования в рамках проекта, финансируемого РНФ, помогли получить данные, насколько скорость спуска воды зависит от перепада между озером и принимающим водоемом – другим озером, рекой или морем. В случае с исчезнувшим водоемом этот перепад был весьма значительным – около 15-20 метров – и, главное, резким.

В донных отложениях хасыреев накоплено большое количество минеральных веществ, питающих растения. Вскоре после осушения озер на их месте происходит настоящая «вспышка жизни» – в тундре и лесотундре появляются «оазисы» с кустарниково-луговой растительностью.

Наблюдения ученых ТГУ показывают, что в последние 30 лет процессы образования хасыреев стали значительно активнее, количество таких участков увеличилось почти вдвое. Исследование старых и молодых котловин бывших озер показало, что несмотря на серьезные различия в структуре их верхних слоев, количество питательных элементов ниже корнеобитаемого горизонта примерно одинаково.

– Данные экосистемы можно целенаправленно активизировать, чтобы спровоцировать рост зеленой массы, – говорит Сергей Лойко. – Для этого достаточно заполнить котловину водой, создав дамбу, и спустить ее через несколько лет, после чего хасырей, покрытый травой можно использовать для летнего выпаса оленей и заготовки зеленых кормов. Однако спустя первые десятки лет продуктивность хасыреев вновь начнет падать. Сейчас мы изучаем, как и от чего зависят темпы ее снижения.

В 2018 году исследователи лаборатории получили новые данные о геохимическом составе болот. Ранее ученые располагали только информацией о талых водах. В этот раз они произвели отбор проб на десяти болотах в Надымском и Тазовском районах ЯНАО, а также в месте расположения исследовательской базы ТГУ «Ханымей». Пробы льда в многолетнемерзлом торфе отбирались по всей глубине болота до самого минерального дна. После оттаивания образцов ученые проанализировали концентрацию 40 химических элементов, в частности, оценили уровень биодоступного органического углерода, фосфора, калия, кальция, кобальта, железа.

Результаты анализа показали, что в мерзлой части болота концентрация полезных веществ в 20–70 раз выше, чем в поверхностном слое, который подлежит ежегодному оттаиванию. По словам ученых, если тенденция к потеплению будет сохраняться, вещества из замерзшей воды начнут высвобождаться и переходить в почву. Это приведет к повышению плодородия почвы и росту более пышной растительности, особенно в долинах рек и хасыреях, куда с болот будут вымываться питательные вещества. Как отмечает Сергей Лойко, эти изменения уже происходят, в связи с чем наметился устойчивый тренд к позеленению Арктики, фиксируемый различными научными группами.

В 2019 году ученые ТГУ продолжат свои исследования в рамках проекта РНФ № 18-77-10045 «Биогеохимическое изучение феномена высокой биологической продуктивности растительности в условиях Субарктики как основа для создания технологий природообустройства в Арктической зоне Российской Федерации».