Учёные впервые исследовали парниковые газы на поверхности термокарстовых озер Большеземельской тундры

4 Августа, 2020 | 14:11
Учёные впервые исследовали парниковые газы на поверхности термокарстовых озер Большеземельской тундры
Фото: Михаил Генис, GeoPhoto


Учёные Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (ФИЦКИА, Архангельск) впервые провели исследования выделения парниковых газов – углекислого газа и метана – с поверхности термокарстовых озер Большеземельской тундры Ненецкого автономного округа (НАО). Эти исследования важны для понимания процессов изменения климата в Арктике и в целом на планете.

В европейской части России такие исследования проводились впервые. Было только единичное исследование в районе Воркуты. Большеземельская тундра – крупнейший мерзлый торфяник в Европе – изучалась впервые, и исследования ФИЦКИА закрыли белое пятно на карте исследований эмиссии парниковых газов на Северо-Западе России.

Термокарстовые озера образуются в результате оттаивания многолетнемерзлых грунтов, то есть так называемой вечной мерзлоты. В грунте образуются просадки, которые заполняются вытаявшей из мерзлоты водой. Она отличается от поверхностных вод более высокой минерализацией и низким значением рН, то есть достаточно высокой кислотностью. В термокарстовых озерах происходит вывод из торфа в воду законсервированного за тысячелетия органического углерода. Почва в зонах вечной мерзлоты содержит в два раза больше углерода, чем атмосфера.

Арктические и субарктические озера выделяют в атмосферу значительное количество диоксида углерода и метана. Высокие их потоки обусловлены микробиологической и физико-химической трансформацией органического углерода, который выделяется при оттаивании вечной мерзлоты. А потепление климата и таяние мерзлоты могут усилить это воздействие. Это так называемая обратная связь: чем теплее климат, тем больше тает мерзлота, тем больше выделяется парниковых газов, а парниковые газы усиливают парниковый эффект.

Ученые Северной Европы, США и Канады активно наблюдают за этими процессами на арктических территориях. Однако в России такого рода исследований проводится несравненно меньше, чем в других приарктических странах, до этого изучались только термокарстовые озера и реки Западной Сибири. Работы в Ненецком АО велись в течение трех лет на средства гранта Российского научного фонда. 

«Диапазон значений и концентраций, и потоков парниковых газов очень большой. Небольшие термокарстовые водоемы выделяют на квадратный метр поверхности диоксида углерода и метана иногда на порядок больше, чем большие озера. Поэтому для более точного расчета общего потока с поверхности озер Большеземельской тундры важно было учесть вклад озер разных размеров. Для этого необходимо было провести исследования распределения озер по размерам с учетом малых термокарстовых озер, которые позволили бы учесть вклад миллионов малых озер в общий объем запасов парниковых газов на обширных северных территориях», – рассказала сотрудница лаборатории пресноводных и морских экосистем ФИЦКИА Светлана Забелина.

Для этого были привлечены специалисты Югорского НИИ информационных технологий (Ханты-Мансийск), Томского политехнического университета, Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, лаборатории природных ресурсов и окружающей среды Национального центра научных исследований Франции. Исследования распределения озер проводились с использованием космических снимков. Это позволило пересчитать водоемы Большеземельской тундры и определить их суммарную площадь. 

«Мы рассчитали медианы потоков парниковых газов с термокарстовых объектов разного размера, всего это около ста объектов. На основании наших расчетов и их подсчета озер был рассчитан общий поток углерода со всей площади озер Большеземельской тундры. Рассчитанный нами поток сравним с измеренным для озер Западной Сибири и для Северной Европы, но выше, чем на Аляске и в Канаде. Это масштабное междисциплинарное исследование с привлечением специалистов различных областей науки», – отметила Светлана Забелина.

Ученые в настоящее время планируют исследовать концентрацию и потоки парниковых газов с водных объектов Архангельской области.
далее в рубрике