Дневник экспедиции: страница 4

Со вре­ме­ни выхо­да Стра­ни­цы 3 про­шло две неде­ли, кото­рые про­нес­лись как один день.

В Кар­ском море нас встре­тил 9‑балльный шторм (фото 1, ролик), кото­рый 22 сен­тяб­ря прак­ти­че­ски оста­но­вил на 4 суток наше дви­же­ние на восток – в рай­он основ­ных работ на шель­фе морей Восточ­ной Арк­ти­ки. Во вре­мя штор­ма про­дол­жа­лись непре­рыв­ные попут­ные изме­ре­ния в атмо­сфе­ре содер­жа­ния основ­ных пар­ни­ко­вых газов (на двух уров­нях), дву­оки­си угле­ро­да (СО₂) и мета­на (СН₄), и более 20 пара­мет­ров мор­ской воды, кото­рая непре­рыв­но про­ка­чи­ва­ет­ся от кинг­сто­на (точ­ка забо­ра мор­ской воды, рас­по­ло­жен­ная око­ло киля), вклю­чая тем­пе­ра­ту­ру, солё­ность, ком­по­нен­ты кар­бо­нат­ной систе­мы, хло­ро­филл, рас­тво­рён­ный метан и кис­ло­род. 26 сен­тяб­ря шторм немно­го при­утих и про­пу­стил нашу экс­пе­ди­цию через про­лив Виль­киц­ко­го в море Лап­те­вых. Было жела­ние сфо­то­гра­фи­ро­вать участ­ни­ков экс­пе­ди­ции при про­хож­де­нии самой север­ной точ­ки Евро­Ази­ат­ско­го кон­ти­нен­та – мыса Шмид­та (82 с.ш.), она же самая север­ная точ­ка полу­ост­ро­ва Тай­мыр, но нам не повез­ло – была силь­ная облач­ность и бере­га прак­ти­че­ски не вид­но…

В это вре­мя мы полу­чи­ли изве­стие из Саха­лин­ско­го госу­дар­ствен­но­го уни­вер­си­те­та ‑Саха­линTECH о том, что офи­ци­аль­но начал рабо­ту Меж­ду­на­род­ный Центр даль­не­во­сточ­ных и арк­ти­че­ских морей им. адми­ра­ла С. О. Мака­ро­ва (далее Центр), кото­рый объ­еди­нил ряд учё­ных из веду­щих уни­вер­си­те­тов и инсти­ту­тов РАН, кото­рые рабо­та­ли мно­го лет в обла­сти выяв­ле­ния и иссле­до­ва­ния био­гео­хи­ми­че­ских, гео­фи­зи­че­ских, гео­ло­ги­че­ских и кли­ма­ти­че­ских послед­ствий роли дегра­да­ции мерз­ло­ты в систе­ме суша-шельф-атмо­сфе­ра Рос­сий­ско­го сек­то­ра Арк­ти­ки. Эта экс­пе­ди­ция ста­ла 50‑й арк­ти­че­ской экс­пе­ди­ци­ей орга­ни­зо­ван­ной учё­ны­ми-осно­ва­те­ля­ми Цен­тра под руко­вод­ством чле­на-кор­ре­спон­ден­та РАН И. П. Семи­ле­то­ва за послед­ние 25 лет.

На под­хо­де к мате­ри­ко­во­му скло­ну моря Лап­те­вых весь аппа­ра­тур­ный ком­плекс был запу­щен в рабо­ту, что поз­во­ли­ло выпол­нить гео­фи­зи­че­ские и био­гео­хи­ми­че­ские наблю­де­ния вдоль кром­ки шель­фа и мате­ри­ко­во­го скло­на моря Лап­те­вых, где было под­твер­жде­но при­сут­ствие рай­о­нов мас­си­ро­ван­ной раз­груз­ки пузырь­ко­во­го мета­на (сипы), кото­рые были обна­ру­же­ны сотруд­ни­ка­ми Цен­тра в экс­пе­ди­ции на НИС Ака­де­мик М. Кел­дыш в 2020 году, выпол­нен­ной сов­мест­но с учё­ны­ми из Сток­гольм­ско­го уни­вер­си­те­та. Но мы не ста­ли задер­жи­вать­ся и поспе­ши­ли в цен­траль­ную часть Восточ­но-Сибир­ско­го моря, где в 2018 году нашей коман­дой были откры­ты и изу­че­ны наи­бо­лее интен­сив­ные сипы, когда-либо обна­ру­жен­ные в арк­ти­че­ских морях Рос­сии. В 2019 и 2020 гг. нам уда­лось выпол­нить в этих рай­о­нах деталь­ные ком­плекс­ные мик­ро­по­ли­гон­ные иссле­до­ва­ния, кото­рые поз­во­ли­ли коли­че­ствен­но оце­нить атмо­сфер­ную эмис­сию мета­на в этом наи­ме­нее иссле­до­ван­ном рай­оне шель­фа Север­но­го Ледо­ви­то­го оке­а­на. В нача­ле октяб­ря 2024 г. этот ком­плекс наблю­де­ний был выпол­нен в 4‑й раз за 6 лет, что поз­во­ля­ет рас­смат­ри­вать такой под­ход как стра­те­ги­че­ский для коли­че­ствен­ной оцен­ки роли гео­ло­ги­че­ско­го флю­и­да в совре­мен­ных мно­го­лет­них кли­ма­ти­че­ских изме­не­ни­ях. Ока­за­лось, что эти рай­о­ны раз­груз­ки пузырь­ко­во­го мета­на уве­ли­чи­ва­ют­ся в раз­ме­рах, что про­яв­ля­ет­ся в зна­чи­тель­ном уве­ли­че­нии эмис­сии пузырь­ко­во­го мета­на – вслед­ствие дегра­да­ции под­вод­ной мерз­ло­ты, и фор­ми­ро­ва­нии газо­вы­во­дя­щих путей раз­груз­ки глу­бин­но­го мета­на, коли­че­ство кото­ро­го оце­ни­ва­ет­ся в сот­ни мил­ли­ар­дов тонн, что на два поряд­ка пре­вы­ша­ет общее коли­че­ство атмо­сфер­но­го мета­на. Поэто­му, в насто­я­щее вре­мя, этот фак­тор рас­смат­ри­ва­ет­ся миро­вым науч­ным сооб­ще­ством в каче­стве одной из воз­мож­ных при­чин быст­рых кли­ма­ти­че­ских изме­не­ний, кото­рые не учи­ты­ва­ют­ся в совре­мен­ных кли­ма­ти­че­ских моде­лях, и не под­дер­жи­ва­ет­ся финан­со­во в рам­ках совре­мен­ных феде­раль­ных про­грамм, вклю­чая ВИП ГЗ.

Дру­гим важ­ным направ­ле­ни­ем наших иссле­до­ва­ний явля­ет­ся изу­че­ние и коли­че­ствен­ная оцен­ка транс­пор­та и транс­фор­ма­ции назем­но­го веще­ства, кото­рое пере­ка­чи­ва­ет­ся (моби­ли­зу­ет­ся) в арк­ти­че­ской систе­ме суша-шельф вслед­ствие дегра­да­ции назем­ной мерз­ло­ты. Основ­ное вни­ма­ние уде­ля­ет­ся роли Вели­ких Сибир­ских рек и бере­го­вой эро­зии ледо­во­го ком­плек­са, обо­га­щён­но­го орга­ни­че­ским веще­ством и широ­ко рас­про­стра­нен­но­го в Восточ­ной Арк­ти­ке. Из ран­них работ участ­ни­ков экс­пе­ди­ции сле­ду­ет, что этот фак­тор игра­ет опре­де­ля­ю­щую роль в осад­ко­на­коп­ле­нии и био­гео­хи­ми­че­ском режи­ме морей Восточ­ной Арк­ти­ки, вклю­чая экс­тре­маль­ную аси­ди­фи­ка­цию вод в резуль­та­те окис­ле­ния эро­зи­он­но­го орга­ни­че­ско­го веще­ства до СО₂. Поэто­му крайне важ­но изу­чать дол­го­вре­мен­ную измен­чи­вость роли это­го фак­то­ра, что ста­но­вит­ся одним из при­о­ри­тет­ных направ­ле­ний раз­ви­тия Наук о Зем­ле, в кон­тек­сте выяв­ле­ния эко­ло­ги­че­ских и кли­ма­ти­че­ских послед­ствий дегра­да­ции мерз­ло­ты. За послед­ние дни были выпол­не­ны 2 ком­плекс­ных транс-сек­та от устья реки Колы­мы и устья реки Инди­гир­ки – круп­ных рек, водо­сбо­ры кото­рых нахо­дят­ся пол­но­стью в зоне сплош­ной мерз­ло­ты. Поэто­му крайне важ­но с помо­щью ком­плек­са моле­ку­ляр­ных и изо­топ­ных мето­дов выявить вклад этих круп­ней­ших Сибир­ских рек в кли­ма­то­об­ра­зу­ю­щие цик­лы угле­ро­да и прес­ной воды на аква­то­рии морей Восточ­ной Арк­ти­ки, кото­рые пред­став­ля­ют око­ло 80% аква­то­рии Север­но­го мор­ско­го пути.

Для выяв­ле­ния струк­ту­ры под­вод­ной мерз­ло­ты и мор­фо­ло­ги­че­ских осо­бен­но­стей в рай­оне мас­си­ро­ван­ных выбро­сов мета­на про­во­дит­ся ком­плекс аку­сти­че­ско­го (груп­па Д. Чер­ных, Центр-ТОИ ДВО РАН) и элек­тро­маг­нит­но­го про­фи­ли­ро­ва­ния (МГУ-ГЕОФИЗИКА). В насто­я­щее вре­мя наша экс­пе­ди­ция сле­ду­ет по направ­ле­нию рай­о­на работ в море Лап­те­вых, о чём мы рас­ска­жем на сле­ду­ю­щих стра­ни­цах наших Днев­ни­ков.

Ниже при­ве­де­но крат­кое обоб­ще­ние науч­ной кон­цеп­ции, кото­рая раз­ви­ва­ет­ся участ­ни­ка­ми нашей экс­пе­ди­ции на про­тя­же­нии послед­них 30 лет.

В насто­я­щее вре­мя одним из гло­баль­ных вызо­вов чело­ве­че­ству явля­ет­ся реак­ция крио­сфе­ры (лед­ни­ки, мор­ской лёд, мерз­ло­та) на совре­мен­ное потеп­ле­ние, кото­рое уси­ли­ва­ет­ся антро­по­ген­ным воз­дей­стви­ем на кли­мат. Поло­жи­тель­ные и отри­ца­тель­ные обрат­ные свя­зи, опре­де­ля­ю­щие цен­траль­ную роль Арк­ти­ки в кли­ма­ти­че­ской систе­ме пла­не­ты, обу­слов­ле­ны, в первую оче­редь, вза­и­мо­дей­стви­ем меж­ду гео­сфе­ра­ми (лито­сфе­ра-гид­ро­сфе­ра-крио­сфе­ра-атмо­сфе­ра), что при­во­дит к зна­чи­тель­ным изме­не­ни­ям в совре­мен­ном гид­ро­ло­ги­че­ском цик­ле и цик­ле угле­ро­да. Вслед­ствие это­го, изу­че­ние харак­тер­ных осо­бен­но­стей дина­ми­ки и вза­и­мо­свя­зи отдель­ных ком­по­нен­тов гид­ро­ло­ги­че­ско­го цик­ла и цик­ла угле­ро­да в арк­ти­че­ской систе­ме суша-шельф-атмо­сфе­ра меж­ду собой явля­ет­ся мето­до­ло­ги­че­ской осно­вой ком­плекс­ных экс­пе­ди­ци­он­ных иссле­до­ва­ний кото­рые выпол­ня­ют­ся груп­пой учё­ных Даль­не­го Восто­ка (Вла­ди­во­сток, Южно-Саха­линск), Сиби­ри (Томск, Якутск), и Цен­тра (Москва, Сочи, Ниж­ний Нов­го­род) начи­ная с 1990х. Мощ­ным ката­ли­за­то­ром этих иссле­до­ва­ний явля­ет­ся созда­ние цен­тра на науч­но-тех­но­ло­ги­че­ской осно­ве СахГУ-Саха­линTECH, дея­тель­ность кото­ро­го закла­ды­ва­ет фун­да­мен­таль­ные осно­вы кли­ма­ти­че­ско­го и эко­ло­ги­че­ско­го мони­то­рин­га морей Восточ­ной Арк­ти­ки и Даль­не­го Восто­ка. Миро­вой уро­вень иссле­до­ва­ний иллю­стри­ру­ет­ся пуб­ли­ка­ци­ей более 300 ста­тей в миро­вых топ-изда­ни­ях, вклю­чая 19 ста­тей в серии жур­на­лов Science, Nature, PNAS.

Справ­ка

Стра­те­ги­че­ская цель экс­пе­ди­ции – иссле­до­вать и оце­нить свя­зи в арк­ти­че­ской систе­ме кли­мат-крио­сфе­ра-суша-шельф путём про­ве­де­ния ком­плекс­ных работ, направ­лен­ных на оцен­ку реак­ции назем­ной и под­вод­ной мерз­ло­ты на изме­не­ние кли­ма­та, дина­ми­ку основ­ных гид­ро­ло­ги­че­ских, био­гео­хи­ми­че­ских, гео­крио­ло­ги­че­ских про­цес­сов и их вза­и­мо­дей­ствия в усло­ви­ях гло­баль­ных изме­не­ний, про­ис­хо­дя­щих в водо­сбо­рах Вели­ких Сибир­ских рек, ВСР (общая пло­щадь ~ 14 млн км2), что соиз­ме­ри­мо с пло­ща­дью все­го Север­но­го Ледо­ви­то­го оке­а­на (СЛО), и на арк­ти­че­ском шель­фе Рос­сии (~3 млн км2), кото­рый состав­ля­ет око­ло поло­ви­ны все­го шель­фа СЛО.
Меж­ду­на­род­ная арк­ти­че­ская экс­пе­ди­ция на бор­ту науч­но-иссле­до­ва­тель­ско­го суд­на Ака­де­мик Борис Пет­ров (АБП-59) была орга­ни­зо­ва­на Лабо­ра­то­ри­ей арк­ти­че­ских иссле­до­ва­ний Тихо­оке­ан­ско­го оке­а­но­ло­ги­че­ско­го инсти­ту­та им. В. И. Ильи­чё­ва (ТОИ ДВО РАН), сов­мест­но с Лабо­ра­то­ри­ей хими­ко-био­ло­ги­че­ских иссле­до­ва­ний Саха­лин­ско­го госу­дар­ствен­но­го уни­вер­си­те­та (СахГУ), при уча­стии Том­ско­го госу­дар­ствен­но­го уни­вер­си­те­та (ТГУ), Инсти­ту­та оке­а­но­ло­гии им. П. П. Шир­шо­ва (ИО РАН), гео­ло­ги­че­ско­го, хими­че­ско­го факуль­те­тов МГУ, науч­но­го цен­тра МГУ-Гео­фи­зи­ка, Меж­ду­на­род­но­го науч­но­го Цен­тра в обла­сти эко­ло­гии и вопро­сов изме­не­ния кли­ма­та и Науч­но­го Цен­тра гене­ти­ки и наук о жиз­ни науч­но-тех­ни­че­ско­го уни­вер­си­те­та (НТУ) Сири­ус, Инсти­ту­та эко­ло­гии ВШЭ, Инсти­ту­та поч­во­ве­де­ния им. В. В. Доку­ча­е­ва РАН, ФИЦ Био­тех­но­ло­гии.