Почему именно в Томске создан «климатический» консорциум
Климат нужно рассматривать как сложную систему, на которую влияет множество факторов, как «человеческих», так и природных. Только так можно составить правдоподобный прогноз по его изменениям. А они могут стать драматическими уже в течение жизни одного поколения… Ученые России, объединенные консорциумом ТГУ «Глобальные изменения земли: климат, экология, качество жизни» исследуют, в частности, «перекачку» парниковых газов из подводной и наземной мерзлоты в атмосферу. Сегодня в проекте «Осторожно, климат!» рассказываем об инструментах и географии этих исследований.
Мы подробно разобрали, как моря Восточной Арктики «перекачивают» в атмосферу один из двух основных парниковых газов – метан. Происходит это из-за деградации подводной мерзлоты, из-за которой формируются глубокие и сквозные газовыводящие пути из глубинных геологических источников дестабилизации. Другим климатическим фактором планетарного масштаба является перекачка древнего углерода, «законсервированного» в мерзлоте суши (а в Сибири она занимает более ¾ территории). Но, по словам первого проректора ТГУ, одного из инициаторов проекта «Глобальные изменения земли: климат, экология, качество жизни» Виктора Дёмина, до сих пор никто до конца не понимает, как происходит углеродный цикл в арктической системе «суша-шельф». Потому что это многофакторный процесс…
– Необходимы уточнения мощности основных источников органического углерода – в какой форме и каких количествах его «выносит» в атмосферу «шельф-океан», как происходит окисление в прибрежных водах, каков вклад водоемов Западной и Восточной Сибири в транспорт углерода, – говорит Виктор Дёмин. – Поэтому и нужны комплексные исследования по всей экосистеме – и в тундре, и в лесу, и в водно-болотных угодьях, и на шельфе. Ведь однозначно неизвестно – а что окажется критическим фактором для климата? И не в перспективе ста лет, а в ближайшие годы.
В России есть много научных групп, состоящих из авторитетных ученых, исследующих разные экосистемы. И в ТГУ родилась мысль: а что, если их усилия объединить?
– Когда эта идея презентовалась в различных организациях, а также в структурах, принимающие решение о финансировании, вначале говорили: «Вот вы замахнулись!». А потом, подумав, добавляли: «С другой стороны, может, только в Томске – в центре Сибири – и возможно решить такую задачу, – добавляет Виктор Дёмин.
Климатические исследования, объединенные в проект «Глобальные изменения земли: климат, экология, качество жизни», вошли в один из пяти стратегических проектов программы развития ТГУ на 2021-2030 годы, финансируемой в рамках федеральной программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
В «климатический консорциум» вошли участники Большого университета Томска, а также другие ведущие университеты и институты страны по этой тематике: Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН (Москва), Главная геофизическая обсерватория им. А.И.Воейкова (Санкт-Петербург), Институт мерзлотоведения СО РАН (Якутск), Институт леса им.В.Н.Сукачева СО РАН (Красноярск), Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова (Якутск), Северный Арктический федеральный университет им. М.В.Ломоносова и другие. Кроме того, в лаборатории комплексных исследований арктической системы «суша-шельф» ТГУ работают известные ученые из МГУ, МФТИ, Института прикладной физики РАН, Института динамики геосфер РАН, Института экологии ВШЭ.
– О том, чтобы системно объединить исследования на шельфе и на суше, мы мечтали много лет: с первой встречи в 2014 году, когда в Томске было два мегагранта – один, «морской», у меня (в ТПУ) и один у Олега Покровского в ТГУ, в рамках которого исследовались процессы транспорта и трансформации различных форм углерода в водосборе Оби. И вот время пришло. Это направление комплексных исследований может стать объединяющим фактором при формировании нового миропорядка, где роль России как великой державы должна быть усилена лидерством в области наук о Земле – в понимания функционирования климатической «кухни» нашей планеты в арктическом регионе, – рассказывает Игорь Семилетов, руководитель лаборатории комплексных исследований Арктической системы «суша-шельф» ТГУ и лаборатории арктических исследований Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН.
По словам Семилетова, исследования последних лет, которые выполнены при поддержке Российского научного фонда, свидетельствуют о том, что значительная часть наземного органического вещества окисляется до двуокиси углерода (СО2), что приводит к подкислению вод (асидификации) и их перенасыщению СО2 в гигантских водосборах Великих Сибирских рек. Это значит, что районы шельфа, подверженные влиянию стока сибирских рек и экспорту эрозионного материала, являются важным неучтенным источником СО2 в атмосферу.
Одно из важнейших направлений совместных исследований ученых консорциума – это перекачка наземного углерода, который вовлекается в современный биогеохимический цикл с водосбора Оби, Енисея, Лены, Колымы, Индигирки, в результате прогрессирующей деградации наземной мерзлоты.
Бассейны этих рек занимают гигантскую площадь – 14 млн квадратных километров, что соизмеримо с площадью акватории Северного Ледовитого океана. У каждой реки разная степень мерзлотности и разная геологическая история: у Оби мерзлота только в нижнем течении, у Енисея – наполовину, Лена – почти вся в зоне мерзлоты, Колыма и Индигирка – чисто мерзлотные реки. Это уникальная природная лаборатория, влияющая на климат всей планеты за счет изменения баланса углерода и роста концентрации парниковых газов в атмосфере…
Чтобы исследовать эту «лабораторию», нужны не только выдающиеся умы ученых – нужна хорошая материальная база. Она тоже развивается. Например, этим летом члены экспертного совета по вопросам научного обеспечения развития технологий контроля углеродного баланса при Минобрнауки РФ утвердили программу создания карбонового полигона в Томской области на базе госуниверситета. Он займет 250 га в пойме Оби, в него войдут экосистемы, где расположены четыре стационара участников консорциума: ТГУ, Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Института химии нефти СО РАН и Сибирского НИИ сельского хозяйства и торфа.
– По сути, мы развиваем эту сеть давно – она сформирована из существующих стационаров: Института оптики и атмосферы – преимущественно в лесном массиве, ИМКЭС – на болоте, ТГУ, станция «Кайбасово» – это пойма. Они расположены не так далеко друг от друга – 100-150 км, это уникальная конструкция, ни у кого такой нет. Этот проект мы защищали два года и смогли в итоге попасть с ним в федеральную программу по развитию карбоновых полигонов, – отмечает Виктор Дёмин. – В целом наш стратегический климатический проект «Глобальные изменения земли: климат, экология, качество жизни», как паззл, складывается не только из финансирования по «Приоритету 2030» (около 100 млн рублей, этого очень мало для такого уровня задач), но и других источников. Нам хотелось бы участвовать в нескольких федеральных программах.
