Публикации

15.12.2011

Болота и климат

В результате индустриальной деятельности огромное количество парниковых газов поступает в атмосферу Земли. Происходит это на фоне обезлесивания, опустынивания и других негативных экологических процессов. Как следствие, нарушается глобальный баланс углерода. Парниковые газы накапливаются в атмосфере, вызывая потепление климата. Человек за последние годы для нужд энергетики, промышленности, транспорта, сельского хозяйства сжег такое количество ископаемых углеводородов, что содержание парниковых газов в атмосфере стало беспрецедентно высоким.

Кроме того, спровоцированное человеком потепление климата продолжает подстегивать некоторые саморазвивающиеся природные процессы, такие, как таяние паковых льдов в Арктике или мерзлоты в Сибири, которые связаны с изменением отражающей способности поверхности, простейшим соотношением светлого и темного: чем больше темного, тем сильнее прогревается поверхность и дотаивает оставшееся светлое. Эти процессы набрали инерцию, поэтому даже при некотором улучшении климатической обстановки не смогут сразу остановиться.

На первый взгляд потепление климата, особенно для жителей морозной Сибири, должно бы стать приятным событием. Так почему же этого боятся? Почему ученые мира бьют тревогу? Дело в том, что при потеплении климата начали таять ледяные щиты Антарктиды и Гренландии, ледники в горах, вечная мерзлота. Известно, что часть территории России скована вечной мерзлотой. Огромное количество пресной воды начнет поступать в Мировой океан, и его уровень будет повышаться. Далее следует вспомнить, что 75 % населения нашей планеты проживает на побережьях, и значительная часть мегаполисов находится там же. Есть страны, расположенные очень низко, как Бангладеш или Голландия (70 % территории последней уже находится ниже уровня Северного моря и вкруговую отгорожено от него дамбой).

Другой момент — теплое океаническое течение Гольфстрим, которое, как гигантская печь, подогревает Северную Европу (прежде всего, Великобританию и Скандинавские страны), делая их климат значительно теплее и мягче, может отвернуться от их берегов. Этот гигантский океанический конвейер движется, как считают многие ученые, за счет разницы солености Атлантического океана. В результате поступления огромных масс пресной воды в северную Атлантику существует реальная угроза его сбоя. А тут еще крупнейшая авария этого года в Мексиканском заливе, где зарождается и берет свое начало Гольфстрим. Уже появились исследования, говорящие о том, что из-за гигантских объемов нефти, поступивших в Мексиканский залив, Гольфстрим прекратил свое существование. Понятно, что это требует тщательной проверки ... А вдруг? Какие климатические потрясения ждут тогда Северную Европу?

Темное и светлое

Ожидается, что глобальное потепление климата, ставшее, пожалуй, самой значимой экологической проблемой, будет наиболее ощутимо проявляться в высоких (северных) широтах. Северные ландшафты являются наиболее чувствительными к температурным изменениям в силу таяния вечной мерзлоты. В научной литературе процесс таяния мерзлоты получил название термокарста.

Еще в 1989 году группа биологов и почвоведов из НИИ биологии и биофизики при Томском госуниверситете совместно с нефтяниками занималась обустройством нефтегазовых месторождений. Попутно изучали и субарктические болота, находящиеся на территории Ямало-Ненецкого автономного округа. К работе томичей в 1999 году присоединился директор крупной арктической станции Абиско (Швеция) Терри Каллаган (ныне Нобелевский лауреат), который сумел убедить в необходимости изучения сибирских болот шведскую Королевскую Академию наук. Тогда впервые было высказано предположение, что процесс таяния вечной мерзлоты на северных болотах Сибири активизировался. Дальнейшему изучению северных болот помешала «вторая чеченская война»: многие зарубежные фонды отказались финансировать проекты с участием российских ученых, и наша исследовательская группа оказалась одной из первых ее жертв.

Есть предположение, что в ближайшее время может резко измениться альбедо (отражающая способность поверхности) мерзлых болот, поскольку покрытая лишайниками светлая поверхность плоских бугров неуклонно сокращает свои площади, уступая место озерам и темно-бурым мочажинам. Принцип весьма простой: белое (светлое) отражает солнечные лучи, темное, напротив, поглощает их и, соответственно, прогревается. Можно было допустить, что существует некий критический порог в соотношении темных и светлых поверхностей, по достижении которого процессы ее прогревания существенно переменятся, тогда процессы таяния мерзлоты пойдут еще более стремительно и необратимо. Сработает своего рода механизм спускового крючка, и процессы разрушения мерзлоты будут как бы стимулировать сами себя.

В августе 2004 года нам в очередной раз представилась возможность вернуться на север Западной Сибири благодаря проекту INTAS. Была проведена рекогносцировка территории в окрестностях Нового Уренгоя с отработкой ряда ключевых участков, в результате которой выявлены подлинные факты стремительно начавшегося и, по-видимому, необратимого термокарста. Данные события неоспоримо подтверждали потепление климата. Степень развития таяния мерзлоты настолько превзошла все наши прогнозы 90-х, что мы назвали ее «обвальной». Глобальное потепление доказывается не предположениями и расчетами, а видимым изменением природного ландшафта.

Наши данные полностью соответствуют последним наблюдениям за деградацией полярных льдов в летнее время, проведенным исследователями Арктики Национального центра снега и льда США. Осуществляя ежегодный мониторинг, они обнаружили постепенное сокращение площади полярных льдов, начиная с 1978 года, отметив, что наиболее драматичное их таяние началось в последние четыре года.

Еще одна проблема, связанная с потеплением климата в высоких широтах, представляет собой возможную активизацию утечек метана в атмосферу, обусловленную таянием вечной мерзлоты. Функциональная роль и точные параметры участия болот Западной Сибири в региональном и глобальном круговоротах органического углерода и метана остаются неисследованными.

Тщательно изучив происходящие процессы в рамках крупного российско-французского проекта CAR-WET-SIB с помощью наземных наблюдений и сравнения космических снимков разных лет, мы обнаружили, что в результате таяния мерзлоты на севере появилось огромное количество новых (эмбрионических) озер. Старые озера заметно (на 10—12 %) увеличили свои площади, из некоторых ушла вода — все это связано с таянием мерзлоты. Когда в мерзлом торфе появляется озеро, то законсервированная мерзлотой на тысячелетия органическая масса начинает разлагаться, выделяя в бескислородных условиях метан. Метан этот имеет в 23 раза более сильный парниковый эффект, чем углекислый газ, вот почему ситуацию на севере стали называть «метановой угрозой» или «метановой бомбой».

Кроме того, проведя тщательные микробиологические исследования северных озер, французские коллеги впервые показали, что в озерах зоны вечной мерзлоты микроорганизмы «работают» только на выброс (выделение) метана, в то время как в таежных озерах есть и группа микроорганизмов, которая «работает» на связывание углерода. Так что процесс в зоне вечной мерзлоты направлен только в одну сторону.

Сергей КИРПОТИН,
доктор биологических наук
проректор по международным связям ТГУ,
фото предоставлено автором

Источник: Персона

*ФИО:
*E-mail:
*Комментарий:
*Введите результат
выражения 8 + 7:

Комментарии

Нет комментариев

Все продукты

Просмотров этой страницы: 1078