Молодые ученые Томского политехнического университета в составе группы арктических исследователей изучили поровые (иловые) воды в трех районах выхода метана на поверхность. В том числе им впервые удалось детально установить состав поровых вод в метановых сипах в морях Восточной Арктики. Результаты исследования были опубликованы в журнале Water.  

Исследования базировались на образцах, полученных во время арктической экспедиции на научно-исследовательском судне «Академик Мстислав Келдыш» в 2019 году. В экспедиции, организованной Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН совместно с Тихоокеанским океанологическим институтом ДВО РАН им. В.И. Ильичева, приняли участие ученые и студенты из 12 научных организаций, в том числе ТПУ, МФТИ, МГУ им. М.В. Ломоносова, Института микробиологии РАН им. С.Н. Виноградского, Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Национального научного центра морской биологии ДВО РАН и других.

Фото: образцы поровых вод 

Томские политехники выполняли ряд научных задач, в том числе по изучению состояния донных осадков и поровых вод. Поровые воды интересны тем, что отражают и состав морской воды, и состав осадков. Исследуя их, с точки зрения геохимических, биохимических и гидрохимических данных, можно реконструировать процессы, происходящие в воде и осадке, а также спрогнозировать развитие ситуации. 

«Во время экспедиции мы акцентировали внимание на точках выброса метана и изменении гидрогеохимических свойств в этих местах. Всего было отобрано шесть кернов и 42 пробы поровых вод на глубинах от 22 до 68 метров. Основной акцент был сделан на места выхода метана на поверхность. Так, изучались три участка, каждый со своими особенностями: дельта реки Лены, континентальный склон моря Лаптевых и центральная часть Восточно-Сибирского моря. По сути, мы сравнивали между собой три сипа. Кроме того, пробы отбирались в фоновых точках в непосредственной близости от выхода метана на поверхность», — рассказывает одна из авторов статьи, научный сотрудник отделения геологии ТПУ Юлия Моисеева. 

При отборе проб ученые использовали специальные фильтры и вакуумные пробирки, чтобы исключить попадание кислорода и получить достоверные результаты. Часть анализов проводилась прямо на борту судна. Например, исследовались быстро изменяющиеся показатели — биогенные элементы (нитраты, нитриты, фосфаты, аммиак), общая щелочность. Более подробное изучение образцов продолжилось в лабораториях Томского политеха. 

«Вернувшись из экспедиции, мы изучали макро- и микрокомпонентный состав поровых вод, который выполнялся в аккредитованной проблемной научно-исследовательской лаборатории гидрогеохимии ТПУ с помощью масс-спектрального анализа с индуктивно-связанной плазмой. Для каждой пробы были получены данные по 66 элементам, что позволило нам выявить геохимические индикаторы наличия сипа: какие элементы в этом случае могут находиться в больших или меньших в сравнении с фоновыми концентрациях», — поясняет научный сотрудник отделения геологии ТПУ Дарья Пургина. 

Так, ученым удалось выявить региональные особенности морей Восточной Арктики, в том числе для участков, приуроченных к выходам сипов. Например, станции, расположенные в Восточно-Сибирском море, характеризуются повышенным содержанием марганца, алюминия, кремния, фосфора, железа, меди и бария по сравнению с морем Лаптевых, где наблюдалось повышенное содержание лития, бора, ванадия, брома, урана и низкое — йода и марганца.
В целом в зонах эмиссии метана повышены концентрации ванадия, тория, фосфора, алюминия, в то время как концентрации кобальта, железа, марганца, урана, молибдена, меди в основном низкие.
«Таким образом, нами предварительно установлен ряд элементов, который можно использовать в качестве индикаторов выхода метана. Для подтверждения результатов исследования продолжаются, и уже получены расширенные данные по итогам арктической экспедиции 2020 года. Сейчас проводится обработка материалов, но уже можно сказать, что часть новых данных подтверждает ранее полученные результаты. Кроме того, расширенная база данных позволит более детально реконструировать процессы, протекающие в зоне выхода метана. Уникальность полученных данных заключается в применении современных методов пробоотбора, позволяющих минимизировать ошибки, а также в получении с высокой точностью широкого набора элементов. В целом поровые воды в местах выхода сипов в Восточной Арктике так подробно и комплексно еще не изучались», — подытоживают ученые. 

Исследования велись при поддержке Программы повышения конкурентоспособности ТПУ.

Похожие новости

  • 10/08/2020

    Теплофизики создадут базу данных по экологичному органоводоугольному топливу

    ​Масштабное фундаментальное исследованиее будут вести специалисты десяти ведущих российских научных центров во главе с учеными Института теплофизики СО РАН. Участники научного консорциума объединят результаты своих исследований в области горения и детонации топлив.
    1343
  • 28/10/2020

    Российские ученые нашли экологически чистую замену углю

    Улучшить свойства доступных видов биотоплива смогли ученые Томского политехнического университета (ТПУ). По словам авторов, им удалось получить из торфа и отрубей экологически чистое топливо, не уступающее по эффективности бурому углю.
    1280
  • 02/03/2021

    Участники проекта «Палеозой» завершили изучение архивных данных о нефтяных отложениях доюрского комплекса

    Завершен очередной этап проекта «Палеозой», направленного на создание технологий поиска трудноизвлекаемых запасов нефти в отложениях доюрского комплекса. Над его реализацией работают представители Центра индустриальной интеграции «Газпромнефть – Технологические партнерства», «Газпромнефть-Востока», Томского политехнического университета и компаний – партнеров.
    472
  • 04/08/2021

    Эксперт ТПУ рассказал о Консорциуме водородных технологий на интенсиве «Архипелаг 2021»

    ​Директор Инженерной школы природных ресурсов Томского политеха Артем Боев стал участником экспертной сессии, посвященной водородной энергетике — новому направлению технологического развития.Мероприятие в рамках проектно-образовательного интенсива по подготовке команд в сфере сквозных технологий «Архипелаг 2121» собрало экспертов из разных сфер и отраслей: профильных министерств, крупных индустриальных компаний, представителей регионов России.
    1384
  • 11/04/2019

    Ученые ТПУ изучают, чем загрязнена река в промышленном районе Индии

    ​Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) привезли пробы воды из Дамодара – одной из самых грязных рек Индии; изучив состав и миграцию вредных веществ, политехники вместе с коллегами из России, Китая и Индии намерены предложить меры по очистке и предотвращению дальнейшего загрязнения реки, сообщила пресс-служба вуза.
    2116
  • 24/12/2020

    Экологически чистые. Красноярские учёные разработали новые буровые растворы

    Специалисты «Роснефти» и Сибирского федерального университета разработали технологию производства экологически безопасных буровых растворов. Для этого применяются биоразлагаемые компоненты и растительные масла.
    1019
  • 22/07/2021

    Экологическую карту и биоразлагаемые бахилы создают школьники под руководством политехников в Сириусе

    Ученые и студенты Томского политехнического университета сейчас работают в «Сириусе» — центре поддержки одаренных детей. В эти дни здесь проходят «Большие вызовы» — образовательная программа для школьников со своей страны.
    553
  • 14/12/2020

    «Айсберг» для климата: профессор ТПУ о метановых выбросах в Арктике

    ​​Ученые зафиксировали удвоение метановых выбросов в Арктике за год. При ускорении деградации мерзлоты огромное количество древнего метана может быть "перекачано" в атмосферу. Как предсказать климатические последствия этого, в интервью РИА Томск рассказал руководитель единственной международной экспедиции в Арктику 2020 года, профессор Томского политеха (ТПУ) Игорь Семилетов.
    675
  • 01/09/2021

    Гендиректор СХК познакомился с прорывными научными тематиками ТПУ

    ​Томский политехнический университет посетила делегация АО «Сибирский химический комбинат». Возглавил ее генеральный директор предприятия, выпускник ТПУ Сергей Котов. C и.о. ректора Томского политеха Дмитрием Седневым они обсудили перспективные направления сотрудничества между вузом и СХК.
    288
  • 05/10/2019

    Эксперты SecNet: потепление усложняет жизнь населения Сибири и Арктики

    В ТГУ проходит семинар международной сети научных станций SecNet, объединяющей исследователей Сибири и Арктики. Ученые из России, Норвегии, Швеции и Великобритании представляют результаты исследований по лесным пожарам, таянию ледников, вечной мерзлоты и другим темам.
    2137