Исследователи Научно-технологического университета «Сириус» вернулись из арктической экспедиции. 45 дней команда из ученых ведущих научных центров и университетов страны и китайского Геологического института Циньдао на борту научно-исследовательского судна «Академик Борис Петров» изучала состояние Карского, Восточно-Сибирского и моря Лаптевых. В Сириус ученые Международного научного центра в области экологии и вопросов изменения климата и Научного центра генетики и наук о жизни привезли более 200 проб морской воды и образцов донных осадков. Их изучение поможет ученым выявить роль двуокиси углерода и метана «мерзлотного происхождения» в потеплении климата, что является одной из приоритетных задач современной климатологии.
Актуальность проведенных масштабных исследований обусловлена фундаментальной проблемой — оценкой биогеохимических, геологических, климатических, и экологических последствий деградации наземной и подводной мерзлоты. Это касается сразу нескольких процессов: перекачка наземного мерзлотного углерода с суши на арктический шельф, дестабилизации арктических шельфовых гидратов и массированным выбросом метана (СН4) в атмосферу — так называемая «метановая бомба».
«Работа нашей группы была сконцентрирована на изучении особенностей транспорта и трансформации наземного органического вещества и выделение двуокиси углерода, а также выявлении роли различных факторов в окислении метана, который поступает в огромных количествах из осадков в водную толщу-атмосферу. Мы хотим узнать, какой же из этих процессов преобладает. Данные, которые мы собрали за время экспедиции, позволят нам оценить экологическое состояние шельфа морей Восточной Арктики и проанализировать степень изменений в этом регионе», – поясняет участник экспедиции, ведущий научный сотрудник Международного научного центра в области экологии и вопросов изменения климата Университета «Сириус» Андрей Гринько.
За 45 дней на борту научно-исследовательского судна «Академик Борис Петров» ученые прошли крупнейшие акватории российской Арктики: воды Баренцева, Карского, и Восточно-Сибирского морей, а также моря Лаптевых. Экспедиция едва не стала заложником пролива Вилькицкого из-за обледенения, но судно успело пройти. Научная группа Университета «Сириус» приняла участие в изучении мест массированного выхода метана, которые были открыты ранее с 2011 по 2020 годы с помощью эхолотов или гидролокаторов. Также ученым удалось обнаружить множество новых газовых факелов — это мощные потоки пузырьков метана, высвобождающиеся со дна. Со стороны, разгрузка пузырькового метана на поверхности похоже на «кипение» моря. В Карском и Печорском морях исследователи нашли на поверхности морского дна своеобразные углубления и холмы – покмарки и пинго. Такие изменения рельефа могут указывать на начало разложения глубинных газогидратов.
За время экспедиции в сложных штормовых условиях ученые Университета «Сириус» отобрали более 200 проб морской воды и образцов донных осадков. Часть исследований удалось привести непосредственно на борту судна во время экспедиции. Андрей Гринько принимал участие в оценке уровня содержания метана в воде и осадках в зоне расположения наиболее активных участков газовыделения. Были подтверждены ранее полученные результаты о том, что уровни метана в Восточно-Сибирском море аномально высокие — более 5000 ppm (миллионная доля) в придонных водах в районе мощного потока метана — метанового джета. Обнаружили и высокие концентрации в арктических морях углекислового газа — до 3000 ppm. Это связано с эрозией побережья, что приводит к дополнительному поступлению органического вещества в морскую экосистему и подкислению вод. Но основная работа ученым предстоит уже в Сириусе. В лабораторном комплексе Научно-технологического университета «Сириус» специалисты Международного научного центра в области экологии и вопросов изменения климата изучат вещества, содержащиеся в донных осадках и поровой воде, залегающей в поровом пространстве донных отложений. Это позволит найти взаимосвязь между изменением их химического состава с динамикой окисления мерзлотного органического вещества до двуокиси углерода, активности участков выхода метана. Ученые полагают, что полученные данные помогут уточнить вклад неорганического окисления метана в сравнении с микробиологическим окислением — основным фильтром на пути глубинного метана к поверхности моря.
Экспедиция была организована Тихоокеанским океанологическим институтом Дальневосточного отделения РАН имени В.И. Ильичева совместно с Сахалинским государственным университетом, Институтом океанологии имени П.П. Ширшова и Томским государственным университетом. Ей руководил доктор географических наук, член-корреспондент РАН Игорь Семилетов. В экспедиции принимали участие ученые из МГУ имени М.В. Ломоносова, Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН, Института почвоведения имени В.В. Докучаева РАН и других научных организаций.
Исследования группы Университета «Сириус» проводятся в рамках Государственной программы научно-технологического развития федеральной территории «Сириус» и регионального конкурса Российского научного фонда (№ 24-17-20030). Ранее ученые «Сириуса» уже производили похожие исследования в акватории Черного моря. Полученные данные позволяют сравнить процессы, протекающие в двух принципиально разных акваториях Российской Федерации.