Скорости вертикальной деградации подводной мерзлоты на Восточно-Сибирском арктическом шельфе за последние 30 лет достигают 18 см в год (среднее значение 14 см в год), что на порядок выше, чем считалось ранее. 

Результатами, полученными по итогам самого масштабного исследования состояния подводной мерзлоты за всю историю изучения не только в Российской Арктике, но и в Арктике в целом, поделились ученые Томского политехнического университета в научной статье, опубликованной в журнале Nature Communications. Соавторами политехников стали ученые из России и Швеции.

Как сообщают ученые, ранее считалось, что основная часть подводной мерзлоты шельфа морей Восточной Арктики (МВА) - самого широкого и мелководного шельфа Мирового океана - является сплошной, что исключает возможность дестабилизации гигантского пула нижезалегающих гидратов метана. Согласно модельным оценкам экспертов Межправительственной панели климатических изменений (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC), предполагается, что до конца 21 века деградация подводной мерзлоты в морях Восточной Арктики не может превысить нескольких метров, а для образования сквозных таликов (зон деградации - полного протаивания подводной мерзлоты) потребуется сотни, если не тысячи лет, что исключает возможность массированного выброса метана (СН4) - второго по значимости парникового газа - из донных отложений МВА в водную толщу-атмосферу вследствие разрушения гидратов.

Исходя из этих выводов, основанных на моделировании без достаточно обоснованной формулировки начальных и граничных условий и без валидации по натурным данным, полученным учеными ТПУ в сотрудничестве с ведущими учеными из Международного Сибирского Арктического консорциума, созданного на научной платформе ТПУ, потенциальная климатическая роль шельфа МВА в контексте самой возможности массированного выброса метана в водную толщу-атмосферу рассматривается IPCC как малозначимая и исключается из рассмотрения. В статье показано, что это не так.

На основе повторного бурения четырех скважин, выполненных Институтом мерзлотоведения СО РАН в 1982-1983 годах, ученые доказали, что скорости вертикальной деградации подводной мерзлоты в последний 30-летний период достигают 18 см в год (среднее значение 14 см в год), что примерно на порядок выше, чем было принято считать ранее.

"Прогрессирующая деградация (протаивание) подводной мерзлоты приводит к образованию газовыводящих каналов, наличие которых было предсказано на основе наших первых данных, полученных в МВА в 2000-2010 годах, и математического моделирования, - рассказывает первый автор статьи, профессор кафедры геологии и разведки полезных ископаемых ТПУ Наталья Шахова. - На основе новых результатов, полученных путем комплексных биогеохимических, геофизических, и геологических исследований, выполненных в 2011-2016 годах, мы приходим к выводу о том, что в некоторых районах Восточно-Сибирского шельфа кровля подводной мерзлоты уже достигла глубины зоны стабильности гидратов, разрушение которых может приводить к массированным выбросам пузырькового метана.

Такие явления были открыты и документированы нашим авторским коллективом на протяжении многих лет как на мелководном, так и на глубоком шельфе МВА. А доказательство существования восходящего движения газового фронта через толщу осадков со скоростью до пяти метров в год также может служить подтверждением нашей гипотезы о дестабилизации гидратов как основного кандидата для объяснения аномально высоких концентраций метана в воде и воздухе Восточно-Сибирского шельфа, которая была опубликована в 2010 году в журнале Science. Согласно нашим результатам, опубликованным в Nature Geoscience, Science и Philosophical Transactions, Royal Society, величина пузырькового потока СН4 из донных осадков в воду в МВА может изменяться от миллиграммов до десятков и сотен граммов с квадратного метра в сутки - в зависимости от состояния подводной мерзлоты, что приводит к увеличению концентрации атмосферного СН4 в приводном слое до значений, в 2-4 раза превышающих фоновые концентрации, измеренные на нашей планете".

Наталья Шахова отмечает, что эти результаты были подтверждены в экспедиции, организованной и выполненной в МВА в 2016 году совместно с учеными из Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН (ТОИ), при участии Института океанологии РАН (ИОРАН) и Института физики атмосферы РАН (ИФА РАН); соответствующие публикации ожидаются в 2018 году.

"Кроме того, совместно с учеными из ИОРАН нами открыт новый механизм ускорения выброса пузырькового метана из донных осадков в воду (и далее в атмосферу) за счет ледового выпахивания стамухами на мелководье, и айсбергами на внешнем шельфе МВА, в результате чего образуются борозды, достигающие газового фронта.

Размеры этих борозд достигают многих километров, при глубине выпахивания до 4-6 метров, что во многих местах сопровождается пузырьковым выбросом СН4 в водную толщу-атмосферу", - поясняет руководитель Международной лаборатории изучения углерода арктических морей ТПУ, член-корреспондент РАН Игорь Семилетов.

Как отмечает, в свою очередь, Наталья Шахова выполнение недавно принятого Правительством РФ плана мероприятий по реализации Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года во многом зависит от понимания процессов и факторов, которые могут способствовать или препятствовать поступательному развитию Арктического региона.

«В настоящее время уровень этого понимания обеспечивается в основном гидрометеорологическими исследованиями. Однако без учета их связи с комплексом биогеохимических и геологических процессов, происходящих в результате деградации подводной и прибрежной мерзлоты, как показано в работе, опубликованной в Nature Communications, невозможно оценить риски, возникающие при освоении Арктического шельфа», — говорит Наталья Шахова.

Так, например, для безопасного ресурсного бурения необходимо иметь знания о положении, структуре и состоянии подводной мерзлоты, о местах, потенциально опасных в контексте возможного массированного и даже катастрофического выброса метана вследствие взрыва гидратов (такие случаи известны в Печорском море, Мексиканском заливе, проливе Дмитрия Лаптевых в Восточно-Сибирском море).  В этом контексте, крайне важно продолжить комплексные исследования ученых ТПУ с коллегами из ведущих институтов и университетов России и других стран. Чтобы повысить технологический уровень работ по исследованию состояния подводной мерзлоты и освоению Арктического шельфа России, для реализации которых в 2018 году запланирована экспедиция, ученые считают целесообразным модифицировать последнюю версию подводного аппарата ТПУ, который был испытан в экспедиции в моря Восточной Арктики в 2016 году.

"Результаты нашего исследования дают принципиально новое знание о механизме процессов, ответственных за изменение состояния подводной мерзлоты на Восточно-Сибирском шельфе, на котором по разным оценкам сосредоточено до 80 % и более всей подводной мерзлоты Северного полушария, под которой находятся гигантские запасы углеводородов в форме гидратов, нефти, свободного газа.

В дальнейшем на основе этих данных будут пересмотрены и изменены подходы к изучению состояния подводной мерзлоты и его математическому моделированию, что крайне важно для снижения георисков, возникающих при проведении разведочного и промышленного бурения. Однако еще остается много нерешенных вопросов, на которые будут направлены дальнейшие исследования нашего научного коллектива", - заключает Игорь Семилетов.

Справка:
Подробнее с исследованиями Международного Сибирского Арктического консорциума, созданного на научной платформе ТПУ можно ознакомиться по ссылкам:

https://tpu.ru/research/fields/arctic;

http://poisknews.runnet.ru/theme/publications/20163/;

http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=e65b47df-836f-4717-acbd-5193b971a5f7;

http://xn--m1afn.xn--p1ai/ru/node/2201.

Отметим, в 2014 году в Томском политехническом университете была создана Международная лаборатория углерода арктических морей, которая стала научной платформой для объединения научного и технического потенциала высшей школы и ведущих институтов Российской академии наук, и создания международного консорциума по исследованию морей Арктики, состоящая из представителей 14 университетов и научных центров России, Швеции, Нидерландов, Великобритании и США. Научная группа под руководством профессоров Томского политеха Игоря Семилетова и Натальи Шаховой выиграла на проведение этих исследований гранты Правительства РФ и Российского научного фонда. Результаты исследования вносят важный вклад в понимание функционирования Арктической климатической системы. Последняя публикация в Nature Communications подтверждает лидерские позиции российских ученых в этом приоритетном направлении наук о Земле, и продолжает ряд авторских публикаций в топ-журналах, включая Science и группу журналов Nature.

Источники

Ученые ТПУ: подводная мерзлота на Восточно-Сибирском арктическом шельфе деградирует быстрее, чем считалось ранее
Vestisibiri.ru, 09/08/2017
Ученые ТПУ: подводная мерзлота на Восточно-Сибирском арктическом шельфе деградирует быстрее, чем считалось ранее
Томский политехнический университет (tpu.ru), 09/08/2017
Таяние мерзлоты на Восточно-Сибирском арктическом шельфе достигло критической отметки
Infox.ru, 09/08/2017
Подводная мерзлота превысила скорость таяния
Практика (praktika.ru), 09/08/2017
Подводная мерзлота в Арктике тает быстрее, чем предполагалось ранее
ИА Flashsiberia, 09/08/2017
Скорость таяния подводной мерзлоты на арктическом шельфе превысила ожидания ученых
ИА Город Новостей (city-n.ru), 09/08/2017
Скорость таяния подводной мерзлоты на арктическом шельфе превысила ожидания ученых
Пульс Планеты 24/7 (puls-planety247.ru), 09/08/2017
Скорость таяния подводной мерзлоты на арктическом шельфе превысила ожидания ученых
1nnc.net, 09/08/2017
Скорость таяния подводной мерзлоты на арктическом шельфе превысила ожидания ученых
NewsRbk.ru, 09/08/2017
Томские ученые обнаружили ускоренное таяние подводной мерзлоты в Арктике
Gorodskoyportal.ru/novosibirsk, 09/08/2017
Скорость таяния подводной мерзлоты на арктическом шельфе превысила ожидания ученых
Империя (imperiyanews.ru), 09/08/2017
Ученые заявили об ускорении таяния ледников
Новости@Rambler.ru, 09/08/2017
Ученые заявили об ускорении таяния ледников
Взгляд.Ру, 09/08/2017
Ученые ТПУ: подводная мерзлота на Восточно-Сибирском арктическом шельфе деградирует быстрее, чем считалось ранее
Российский научный фонд (рнф.рф), 09/08/2017
Подводная мерзлота на арктическом шельфе тает быстрее, чем считалось прежде
События дня (inforu.news), 09/08/2017
Подводная мерзлота в Арктике тает быстрее, чем предполагалось ранее
Vestisibiri.ru, 09/08/2017
Подводная мерзлота на арктическом шельфе тает быстрее, чем считалось прежде
Новости@Rambler.ru, 09/08/2017
Подводная мерзлота на арктическом шельфе тает быстрее, чем считалось прежде
ТАСС, 09/08/2017
Подводная мерзлота на Восточно-Сибирском арктическом шельфе деградирует быстрее, чем считалось ранее
Наука в Сибири (sbras.info), 09/08/2017
Таяние мерзлоты в Арктике катастрофически ускорилось
Krpress.ru, 09/08/2017
Ученые ТПУ выяснили, что подводная мерзлота на Восточно-Сибирском арктическом шельфе деградирует быстрее
Новости сибирской науки (sib-science.info), 09/08/2017
Скорость таяния подводной мерзлоты на арктическом шельфе превысила ожидания ученых
Inline.ru, 09/08/2017
Подводная мерзлота в Арктике тает быстрее, чем предполагалось ранее
ИА МАНГАЗЕЯ (mngz.ru), 09/08/2017
Таяние подводной вечной мерзлоты на арктическом шельфе ускорилось
Пронедра (pronedra.ru), 09/08/2017
Таяние мерзлоты в Арктике катастрофически ускорилось
РИА ФедералПресс, 09/08/2017
Ученые: Ледники на арктическом шлейфе тают быстрее, чем ранее
NewsRbk.ru, 09/08/2017
Ученые заявили об ускорении таяния ледников
123ru.net, 09/08/2017
Томские ученые обнаружили ускоренное таяние подводной мерзлоты в Арктике
Vestisibiri.ru, 10/08/2017
Томские ученые обнаружили ускоренное таяние подводной мерзлоты в Арктике
Сибирское агентство новостей (tomsk.sibnovosti.ru), 10/08/2017
Геологи отметили ускорение таяния арктического шельфа
Stmegi.com, 09/08/2017
Ученые ТПУ: подводная мерзлота на Восточно-Сибирском арктическом шельфе деградирует быстрее, чем считалось ранее
Jjew.ru, 09/08/2017
Ледники на арктическом шлейфе тают скорее, чем до этого - Ученые
Gursesintour.com, 09/08/2017
Ученые: Ледники на арктическом шлейфе тают скорее, чем до этого
РЫБИНСКonLine (ryb.ru), 09/08/2017
Ученые: Ледники на арктическом шлейфе тают скорее, чем до этого
E-gorlovka.com.ua, 09/08/2017
Ученые зафиксировали ускорение таяния арктического шельфа
Новости@Rambler.ru, 09/08/2017
Ученые зафиксировали ускорение таяния арктического шельфа
Вечерняя Москва (vm.ru), 09/08/2017
Ученые зафиксировали ускорение таяния арктического шельфа
MosDay.ru, 09/08/2017
Ученые отметили ускорение таяния арктического шельфа
Novovest.ru, 09/08/2017
Арктический шельф Сибири тает с катастрофической скоростью
Wi-fi.ru, 09/08/2017
Арктический шельф Сибири тает с катастрофической скоростью
Новости@Rambler.ru, 09/08/2017
Арктический шельф Сибири тает с катастрофической скоростью
Индикатор (indicator.ru), 09/08/2017
Ученые ТПУ: подводная мерзлота на Восточно-Сибирском арктическом шельфе деградирует быстрее, чем считалось ранее
Монависта (tomsk.monavista.ru), 09/08/2017
Геологи отметили ускорение таяния арктического шельфа
Все новости (all-news.net), 09/08/2017
Геологи отметили ускорение таяния арктического шельфа
Vybory.org.ua, 09/08/2017
Геологи отметили ускорение таяния арктического шельфа
ИА Политика сегодня (polit.info), 09/08/2017
Подводная мерзлота на арктическом шельфе тает быстрее, чем предполагалось раннее
The Arctic (ru.arctic.ru), 09/08/2017
Ученые: Ледники на арктическом шлейфе тают быстрее, чем ранее
Novovest.ru, 09/08/2017
Геологи отметили ускорение таяния арктического шельфа
MIGnews.com, 09/08/2017
Ускорилось таяние подводной мерзлоты на арктическом шельфе | Земля
Земля. Хроники жизни (earth-chronicles.ru), 09/08/2017
Ученые зафиксировали ускоренное таяние подземной мерзлоты в арктическом шельфе
Hotgeo.ru, 10/08/2017
Геологи подчеркнули ускорение таяния арктического шельфа
Navkolo.me, 09/08/2017
Ученые зафиксировали ускорение таяния арктического шельфа
Утренние новости (morning-news.ru), 09/08/2017
Ученые выявили ускорение таяния подводной мерзлоты в Арктике
Unionnews.ru, 09/08/2017
Подводная мерзлота быстро истончается из-за столкновения с айсбергами
CNews Zoom (zoom.cnews.ru), 09/08/2017
Мерзлота на арктическом шельфе тает намного быстрее, чем считалось раньше
Реактор (reactor.space), 09/08/2017
Ученые предупредили о смертельной угрозе из-за ускорения таяния льдов в Арктике
РИА ФАН (riafan.ru), 09/08/2017
Ученые заявили об ускорении таяния ледников
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 09/08/2017
Таяние подводной вечной мерзлоты на арктическом шельфе ускорилось
Война и мир (warandpeace.ru), 09/08/2017
Ученые ТПУ: Восточно-Сибирский арктический шельф тает с катастрофической скоростью
ТВ2 (tv2.today), 10/08/2017
Ученые: Ледники арктического шельфа тают быстрее, нежели считалось ранее
TerrNews.com, 10/08/2017
Ученые ТПУ: Восточно-Сибирский арктический шельф тает с катастрофической скоростью
Vestisibiri.ru, 10/08/2017
Арктика станет газовой камерой
Findnews.ru, 10/08/2017
Ученые предупредили о смертельной угрозе из-за ускорения таяния льдов в Арктике
NevaInfo.Ru, 10/08/2017
Ученые отметили ускорение таяния арктического шельфа
Ziv (ziv.ru), 10/08/2017
Подводная мерзлота на Восточно-Сибирском арктическом шельфе деградирует быстрее, чем считалось ранее
Редкие земли (rareearth.ru), 10/08/2017
Ученые: Ледники на арктическом шлейфе тают скорее, чем до этого
Эхо Петербурга (echospb.ru), 10/08/2017
Ученые ТПУ: Восточно-Сибирский арктический шельф тает с катастрофической скоростью
Szaopressa.com, 10/08/2017
Восточно-Сибирский арктический шельф тает с катастрофической скоростью - Ученые ТПУ
Newsler.info, 10/08/2017
Ледники на арктическом шлейфе тают скорее, чем до этого - Ученые
Top Real Estate (topre.ru), 11/08/2017
Томские ученые предупредили о смертельной угрозе из-за ускорения таяния льдов в Арктике
Дело в работе (delovrabote.ru), 11/08/2017
Ученые: Ледники на арктическом шлейфе тают скорее, чем до этого
Блог про бизнес (blogprobiznes.ru), 11/08/2017
Ученые: Ледники на арктическом шлейфе тают быстрее, чем ранее
Российский Бизнес Форум (ros.biz), 11/08/2017
Сибирские ученые: подводная мерзлота на Восточно-Сибирском арктическом шельфе стремительно деградирует
НИА Новосибирск (54rus.org), 11/08/2017
Ученые ТПУ: подводная мерзлота на Восточно-Сибирском арктическом шельфе деградирует быстрее, чем считалось ранее
Polpred.com, 12/08/2017
Ученые ТПУ установили, что подводная мерзлота на Восточно-Сибирском арктическом шельфе деградирует гораздо быстрее, чем предполагалось
Научная Россия (scientificrussia.ru), 18/08/2017
Подводная мерзлота на арктическом шельфе тает быстрее
Новости@Rambler.ru, 19/08/2017
Подводная мерзлота на арктическом шельфе тает быстрее
ИА Север-Пресс, 19/08/2017

Похожие новости

  • 10/11/2016

    Научное судно «Академик Лаврентьев» вернулось из экспедиции

    ​27 ученых из четырех институтов Российской академии наук вышли из порта Владивосток еще в июле. Исследователи шли изучать глобальные климатические изменения в арктическом регионе, в частности, наблюдать за выходом метана на восточносибирском шельфе.
    561
  • 29/11/2016

    Климат Земли повел себя непредсказуемо впервые за последние 800 тысяч лет

    ​Климат на нашей планете на протяжении тысячелетий менялся «волнами». За периодом похолодания приходило потепление, затем снова наступало похолодание.   Тысячу лет назад наша планета вступила в эпоху потепления.
    724
  • 05/12/2016

    Ученые из Испании и Швеции будут изучать природу Алтая на станции ТГУ

    Шведские исследователи заинтересовались возможностью изучения почвы на алтайской базе Томского госуниверситета (ТГУ) в 2017 году, а испанские ученые планируют исследовать там горные водоемы, сообщил в пятницу РИА Томск директор центра превосходства ТГУ BioClimLand Сергей Кирпотин.
    426
  • 22/11/2016

    В Томске обсудят проблемы глобального изменения климата

    Международный форум, посвященный изучению биогеохимических последствий деградации вечной мерзлоты в Северном Ледовитом океане, открылся 21 ноября в Томском политехническом университете (ТПУ).  Особое внимание на форуме планируется посвятить Восточно-Сибирскому шельфу - самому широкому и мелководному шельфу Мирового океана.
    667
  • 22/03/2017

    Алтайский государственный университет – участник Сибирской сети по изучению изменений окружающей среды

    В начале 2017 года Алтайский государственный университет подписал Соглашение о создании консорциума – Сибирской сети по изучению изменений окружающей среды (SecNET), среди участников которого – 10 ведущих научных и образовательных центров Сибири: Национальный исследовательский Томский государственный университет, Югорский государственный университет, Институт водных и экологических систем СО РАН, Институт биологических систем криолитозоны СО РАН (Якутск), Северо-Восточный федеральный университета им.
    319
  • 09/11/2016

    Ученые ТГУ и Франции оценят эмиссию парниковых газов в озерах

    ​Совместный проект ТГУ и Обсерватории Миди-Пиренейс Национального центра научных исследований Франции (Тулуза) позволит уточнить глобальную модель цикла углерода и связанные с ней прогнозы по изменению климата на планете.
    479
  • 25/01/2017

    Томские ученые изучат деградацию подводной мерзлоты в Арктике

    ​Правительство РФ продлило на два года мегагрант на исследование деградации подводной мерзлоты в Арктике, в результате чего увеличиваются выбросы парниковых газов. Ученые научатся прогнозировать изменения климата Земли в результате этих процессов, сообщили в пресс-службе Томского политехнического университета (ТПУ), координирующего исследования.
    356
  • 27/10/2016

    Ученые из разных стран под эгидой TSSW ТГУ будут изучать климат Сибири

    ​Исследователи из крупнейших российских и зарубежных научных центров собрались в ТГУ на семинар-совещание, посвященный проблемам изменения климата.  В ходе рабочей встречи ученые делятся результатами своих исследований и обсуждают механизмы взаимодействия в рамках международной сети SecNET, созданной для изучения Сибири под эгидой TSSW ТГУ.
    803
  • 17/01/2017

    Российские и французские ученые исследуют дно образованных в вечной мерзлоте ямальских озер

    ​Ученые из России и Франции в 2017 году первыми в мире приступят к исследованию донных отложений термокарстовых озер, образующихся в результате таяния вечной мерзлоты на Ямале.  Это позволит изучить прошлое водоемов и оценить их вклад в глобальное потепление, сообщил ТАСС руководитель центра "Биоклимланд" Томского государственного университета (ТГУ) Сергей Кирпотин.
    402
  • 03/03/2017

    На станции ТГУ «Актру» изучат сообщества бактерий

    ​Эксперт Национального исследовательского совета Италии Стефано Вентура, занимающийся изучением экосистем Арктики и Антарктики, этим летом планирует реализовать новый научный проект на базе исследовательской станции ТГУ "Актру".
    383