обновлено: 12:53, 12 января 2024
Общество
«Семь лиственниц»: полигон, где ямальские учёные ловят метан и карбон
Когда стало очевидно, что глобальное потепление не миф, но в то же время и несбывающийся фильм-апокалипсис, принятое решение активно наблюдать и анализировать изменения оказалось самым разумным. В итоге в арктических широтах появился уникальный карбоновый полигон «Семь лиственниц», названный в честь города, расположенного неподалёку.
Время для чтения ~ 9 минут
Карбон — так кратко на латинском и английском называется углерод, основа жизни. Этот газ выделяется из глубинных пластов органики, которой насыщена ещё с самых древних времён наша планета, пережившая не одно глобальное вымирание всего живого.
Карбоновый полигон близ города Лабытнанги, конечно, не единственный в России и в мире. Более пятнадцати лет учёные исследуют состав воздуха, пытаясь оценить массовый исход карбона в атмосферу во всём мире. На Ямале полигон появился два года назад, ведь наши учёные идут в ногу со временем и с мировыми тенденциями, осознавая ответственность и важность подобных наблюдений.
Узнав о его создании, молодые исследователи потянулись в Арктический регион — за возможностью практической работы, за материалами для будущих диссертаций и научных работ. Одним из них стал Александр Гинзбург, младший научный сотрудник Научного центра изучения Арктики. Москвич, окончивший географический факультет МГУ, решил научную карьеру продолжить на Ямале.
– Климат теплеет — это факт, — поясняет Александр Гинзбург. — Вслед за атмосферой разогревается и мерзлота, глубже и дольше протаивая за лето, и содержание парниковых газов возрастает. Солнечная радиация при попадании в атмосферу, насыщенную парниковыми газами, ещё больше её разогревает, и мерзлота протаивает ещё сильнее, выпуская всё больше парниковых газов. Такой вот замкнутый круг.
Студенты-географы из МГУ имени М. В. Ломоносова прошли практику в Научном центре изучения Арктики. На занятия выехали в Лабытнанги, Горнокнязевск и Салехард. Ребята измеряли глубину сезонно-талого слоя и влажности, определяли физические свойства грунта на карбоновом полигоне и прилегающей автодороге.
Преобладающая точка зрения учёных такова: это природный процесс, он цикличен и происходит на планете далеко не впервые. Мы находимся на относительно холодной ступени в этой смене циклов потепления и похолодания. По словам Александра Гинзбурга, вклад человека не стоит отрицать, но значителен ли он — об этом сейчас идёт много споров в научном сообществе. Изменение климата затрагивает всю планету, в Арктике это более заметно. Местные жители в отдалённых посёлках за Полярным кругом говорят, что в последние три десятилетия лето стало длиннее на целый месяц.
– В середине октября мы вернулись из экспедиции в Новый Порт (Ямальский район) и застали пять градусов тепла! Это невиданно! Ни о каком замерзании рек и почв речь ещё не шла, и это октябрь в Заполярье! В Салехарде глубина оттаивания мерзлоты достигала полутора-двух метров, сейчас 8–10 метров, — продолжает учёный.
Город как остров тепла тоже вносит вклад, образуя чашу протаивания. За пределами населённых пунктов ситуация получше. Поэтому для исследований нужен был отдалённый участок земли, где возможно объективное изучение процесса потепления климата.
– Карбоновый полигон представляет собой участок земной поверхности с естественной природой, который предназначен для изучения в его пределах круговорота парниковых газов, — объясняет Александр Гинзбург. — Этот естественный участок поглощает из атмосферы и отдаёт обратно водяной пар, метан, углекислый газ и несколько других газов, входящих в состав воздуха. В России полтора десятка карбоновых полигонов федерального уровня, но «Семь лиственниц» отличается тем, что находится в арктической зоне, и можно исследовать многолетнемёрзлые породы.
Ландшафт включает и открытые площади с тундровой растительностью, есть и участки небольших зарослей и лиственниц, то есть типичный для Салехарда и Лабытнанги ландшафт. Здесь же возвышается двухсотметровая вышка, которую раньше военные ведомства использовали для спецсвязи. В 1990-е годы она была заброшена и не функционировала до последнего времени. Сейчас вышка эта очень пригодилась. Она выполняет функцию мачты, на четырёх уровнях которой закреплены воздухозаборники (маленькие насосы, прокачивающие через себя воздух) для изучения потока газа в атмосфере на разных высотах. Вышка обнесена дополнительным забором. На площадке рядом стоит лабораторный модуль — комната, где будет производиться анализ изучаемых газов. В этот модуль проведена система трубок, которые поставляют образцы газов из воздухозаборников. Весной подключат газоанализатор.
Планируется строительство большого жилого модуля. Есть цистерна для воды, позднее установят генератор для бесперебойного обеспечения электроэнергией. Наблюдения уже идут — автоматическая метеостанция собирает данные о погоде и состоянии приземного слоя воздуха. Все эти параметры важны, чтобы понимать, насколько интенсивно идёт выделение и поглощение парниковых газов.
Отдельный сектор работ полигона — это эксперименты в области геотехники. На первом этапе эксперимента по внедрению новых технологий в строительстве на многолетнемёрзлых грунтах изучили, как ведут себя одноосные железобетонные сваи в условиях различных нагрузок.
Также на полигоне пробурили скважины для исследования как пород, так и эмиссии метана в конкретных точках. Так, при изучении эмиссии газов в пробуренных скважинах обнаружились аномальные участки, где эмиссия газа превышает фоновые значения для территории полигона.
Этот факт станет темой дальнейшего изучения сотрудниками Научного центра и коллег из Центра добычи углеводородов Сколковского института технологий (Сколтеха). Также проводят на полигоне описание ландшафта с целью картографирования, чтобы к началу активной работы в следующем полевом сезоне учёные уже имели сведения о почвах и растительности.
Вернувшийся из осенней поездки в Китай, директор Научного центра Владислав Исаев также с большой надеждой говорит о будущем карбонового полигона.
– Начинает работать аккумулятивный эффект, желающих всё больше, и нам нужны помощники, а людские ресурсы ограничены. Большие надежды на наших студентов-практикантов, на тех, кто целенаправленно изучает тематику мерзлоты и парниковых газов. Отбор практикантов серьёзный, потому что работы много, и она технологична и интересна, — говорит Владислав Сергеевич. — Мы оказываем, по сути, сервисные услуги, потому что имеем и свои буровые, георадары, электротомографы. Наши ребята прошли стажировку и могут летать на квадрокоптерах, создавать цифровую модель рельефа. У нас закуплено оборудование, которое позволяет делать лазерное сканирование с воздуха. Это, по сути, то, чего ждёт и страна, и весь мир, — создание цифровых моделей рельефа с переходом в технологии проектирования. Мы делаем то, что наиболее остро востребовано сегодня. Наши партнёры — строители, дорожники — даже не всегда знают об этих технологиях, а мы уже владеем ими.
Помимо мерзлоты, учёные хотят зафиксировать и ботаническое разнообразие в интересном переходном периоде. Благодаря потеплению, лес движется в сторону тундры, обширное пространство полигона позволяет наблюдать в течение нескольких лет самые первые изменения.
Для многих словосочетание «глобальное потепление» до сих пор звучит угрожающе, учёные же спокойны и нацелены на методичную работу. А Ямал предоставляет одну из самых лучших технологичных площадок для этого.
Присоединяются к сотрудничеству крупные российские институты, в том числе и давний партнёр Научного центра изучения Арктики — МГУ. Интерес «проявляют» и китайские коллеги, на следующее лето готовят группы студентов-практикантов.
Текст: Нина Фальшунова
Журнал «Ямальский меридиан», № 12, 2023 г.
Авторы
Красный Север
Журналист
обновлено: 12:53, 12 января 2024