​Ученые красноярского Института леса им. В. Н. Сукачева давно и всесторонне занимаются темой глобального изменения климата, изучают реакцию на него северных экосистем, эмиссию парниковых газов, выявляют закономерности распределения запасов органического углерода в растительности и почвах. Недавно они выиграли грант Российского научного фонда на проведение фундаментальных исследований по теме «Отклик эмиссионных потоков метана из тундровых ландшафтов на увеличение количества осадков: полевые биполярные исследования в Арктике и Антарктике». 

Наш корреспондент побеседовал с руководителем проекта, кандидатом биологических наук, старшим научным сотрудником Института леса им. В. Н. Сукачева Светланой Евграфовой.  

Скептики и реалисты 

 

– Светлана Юрьевна, проблема глобального потепления активно стала изучаться и обсуждаться в 70–80-х годах прошлого века. И до сих пор мнения на этот счет высказываются разные – и в обществе, и в научных кругах. Вплоть до полного отрицания самой проблемы: появилось даже такое понятие, как климатологический скептицизм. Вы в этой теме работаете лет 15. Скажите, что изменилось за это время во взглядах на глобальное потепление? 

– Люди наконец поверили, что оно существует. (Улыбается.) А критики теории глобального потепления утверждают, что она основана на неправильных замерах температуры – якобы большинство мониторинговых метеостанций расположено в зоне крупных городов и средних широтах. Города растут, греют атмосферу, поэтому и выводы, что температура на планете повышается, ошибочны. 

Да и американские спутники в 80-х годах прошлого века, по утверждению климатологических скептиков, измеряли температуру на поверхности Земли в точках, где она была выше, поэтому показали тренд глобального потепления на всем земном шаре. Выяснилось, что и время замера было выбрано неправильно – показатели снимались, когда Солнце находилось в таком положении, что сильней нагревало атмосферу Земли. Поэтому глобальное потепление, по мнению критиков, – это всего лишь результат погрешностей в измерениях. 

Но потом ученые все перемеряли, стали учитывать данные с других метеостанций, более отдаленных, где нет городов. 

Например, немцы в течение 100 лет наблюдали за температурой в Северном море на острове Гельголанд. Ими получены данные, что среднегодовая температура растет, в том числе и температура мирового океана. У спутников тоже выставили правильное время измерения. Словом, сегодня сторонники теории глобального потепления вооружены очень серьезными аргументами против тех, кто по-прежнему в нее «не верит». 

А вообще я как ученый предпочитаю говорить не о глобальном потеплении, а о глобальных изменениях климата на планете: например, у нас теплеет Арктика и холодает Антарктида. И происходят эти изменения в том числе и «благодаря» человеку – антропогенный фактор играет здесь существенную роль: лесные пожары, происходящие по вине человека, сведение лесов и так далее. Еще мы замусориваем планету, всю ее экосистему. Пластик, загрязняющий мировой океан, промышленные шумы, световые эффекты городов, когда у птиц меняются ориентиры… Все это прямо или косвенно меняет нашу планету не в лучшую сторону. 

– Существуют ли прогнозы, как будет меняться климат Земли в ближайшие годы или столетия? 

– Сейчас все сценарии, связанные с изменением климата, рассчитываются до 2100 года согласно такому показателю, как Representative Concentration Pathway – RCP. По-русски – репрезентативный путь концентрации (РПК). Согласно РПК, существуют несколько путей, описывающих различные варианты будущего климата, – все они считаются возможными, каждый зависит от объема парниковых газов, который будет выброшен в ближайшие годы в течение XXI века. Перспективы включают диапазон значений радиационного воздействия парниковых газов. 

Согласно первому, самому мягкому сценарию, RCP 1.9, глобальная средняя температура повысится не более чем на 1,5 градуса по сравнению с доиндустриальными уровнями. И самый экстремальный сценарий – RCP 8,5: выбросы продолжат расти в течение всего XXI века, концентрации углерода, метана, диоксида серы, водяного пара повысятся до максимально возможных значений, а средняя температура повысится на 3,7 градуса.
Много разных сценариев. Например, есть такой: потеплеет на Севере, вечная мерзлота начнет таять, а в ней захоронено очень много углерода, поскольку там раньше были пастбища, где гуляли мамонты и шерстистые носороги. В Заполярье начнут еще сильней опадать берега рек, а они состоят из песка, перемешанного с органикой, все это уйдет в Ледовитый океан. Такую картину мы уже наблюдаем в дельте Лены. Захороненная органика станет разлагаться, метан и другие парниковые газы начнут лететь в атмосферу… Но кто-то в научных кругах скептически относится к этой теории. Мол, микроорганизмы эту органику давно уже всю переработали. И то, что оттает, не будет так сильно разлагаться и выделять газы. Точек зрения здесь очень много. 

Сейчас у Северного Ледовитого океана высокое альбедо – лед очень белый, тепловая энергия, которая приходит на него, отражается в атмосферу. Как только на лед попадает сажа, он темнеет и начинает быстрее таять. 

Метаногены и метанотрофы 

– Это же замкнутый круг какой-то? Чем больше мы загрязняем природу, тем сильней меняется климат? 

– Да, это называется положительной обратной связью. Чем больше попало тепла на вечную мерзлоту, тем больше парниковых газов выделилось. Они поступают в атмосферу, создается парниковый эффект. Значит, еще больше теплоты попадет на землю... 

А вы знаете, что океан вырабатывает гораздо больше кислорода, чем леса? И когда мы сжигаем топливо, выбрасываем метан, углекислый газ, фреон – все это влияет в первую очередь как раз на океан, который является огромной буферной системой. И когда наше с ним взаимодействие дойдет до какой-то критической точки, когда он не сможет поглощать, перерабатывать все наши выбросы, сценарий может быть самым катастрофическим. 

Мы, ученые, должны понять: насколько быстро будут происходить изменения климата, так ли они критичны для экосистем, как предполагают эксперты? А для этого нужно исследовать как можно больше точек со сходными климатическими характеристиками – одни и те же ландшафты, тундровые, например. 

Есть, конечно, свои особенности в каждой местности – большее или меньшее количество осадков, температура, наличие или отсутствие вечной мерзлоты, глубина ее залегания и так далее. Сейчас исследования климата находятся на такой стадии, когда нужно вычленить общие механизмы и исключить локальные моменты, чтобы была возможность экстраполировать результаты на любые территории. Но для этого нужно иметь как можно больше точек в разных частях планеты со схожими условиями, чтобы выборка была репрезентативной. 

– Вы много лет работаете в экспедициях на Севере. Какие исследования там проводите, что можно сказать о результатах? 

– Не только на Севере, но и на юге – в Антарктиде. По образованию я микробиолог. Занимаюсь экологией микроорганизмов. Тот самый метан, который высвобождается из захороненной органики, именно микроорганизмы и производят. И он играет бОльшую роль в глобальном потеплении, чем CO2. 

Метаногены и метанотрофы – вот основной предмет моего изучения. Первые выделяют метан, вторые – потребляют. Мне интересен как раз баланс – пытаюсь понять: если сколько-то метана выделится, то сколько его потом поглотится этими самыми микроорганизмами? В криолитозоне, на мерзлоте. Вечная мерзлота – это то, что остается замерзшим от двух и более лет. Это может быть что угодно: вода, скалы, почвы, органика. 

Изучая выбросы парниковых газов из тундровой органики, мы проводим многолетние полевые инкубационные эксперименты. Например такой: достаем в тундре образцы захороненной почвы голоценового периода, она находится на глубине примерно полтора метра, перемещаем ее на поверхность и наблюдаем, как она разлагается, уже шестой год идет этот эксперимент. Берем образцы на микробиологию, на органический состав, смотрим, как он поменялся. Наблюдаем, с какой скоростью выделяются парниковые газы – СО2 и СН4. Проводим исследования химического и молекулярного состава почвы и выделяемых газов с помощью хроматографов и газоанализаторов. 

Это очень интересная работа, и таких точек у нас не одна – подобные эксперименты мы проводили в Центральной Эвенкии, в дельте реки Лены. В рамках проекта Российского научного фонда мои коллеги из Института леса сейчас работают на Диксоне. А в начале следующего года нас ждет самое интересное – будем сравнивать свои северные результаты с антарктическими. На самый южный континент поедем в январе-феврале, это будет антарктическое лето. Собираемся проводить там аналогичные эксперименты, будем отбирать и наблюдать такие же образцы, с которыми работаем на Севере. 

А результаты… В двух словах о них не расскажешь, об этом мы с коллегами пишем подробные статьи для научных журналов. Но если коротко и упрощенно, то мы установили: разложение захороненной тундровой органики идет гораздо медленней, чем об этом было принято думать раньше. Мне удалось опровергнуть результаты своих же лабораторных экспериментов, которые показали, что с ростом температуры на два градуса выбросы парниковых газов увеличиваются вдвое. Но это, я подчеркиваю, только на лабораторных образцах. В природе же оказалось совсем по-другому – там на почву влияет не только температура, но и множество других факторов. Вот мы и пытаемся понять: как именно они влияют? Какие это факторы? Имитируем криотурбацию почвы – когда она вспучивается, перемешивается, оголяется мерзлота, осыпаются берега рек… 

Наша работа – это еще один кирпичик в фундамент научных знаний о глобальном потеплении, экологии планеты и будущих сценариях жизни на ней.

Как Путин научную станцию построил 

 
Дельта Лены, 2011 год. Светлана Евграфова рассказывает Владимиру Путину о своем научном эксперименте 

Работа микробиолога Светланы Евграфовой – это не только постоянный научный поиск, кропотливый анализ данных и подготовка специальных статей. Есть еще и романтика экспедиционной жизни, и новые необычные впечатления, и встречи с интересными людьми. 

Об этом она тоже рассказала в беседе с нашим корреспондентом. 

– В течение 11 лет я езжу в экспедиции на заполярную научную станцию «Остров Самойловский», где мы работаем с российскими и иностранными коллегами. Расположена она в дельте Лены на острове, на территории Усть-Ленского заповедника. Условия там раньше были спартанские: пара старых домиков, но все в них не помещались, некоторые ученые жили в палатках. В 2010 году Самойловский в ходе визита в Якутию посетил Владимир Путин, он тогда был премьер-министром. 

У нас в это время был обычный полевой сезон в рамках российско-германской экспедиции. Путин прилетел, ему показали ископаемые кости, бурение мерзлоты, коллеги рассказали о своих исследованиях, я продемонстрировала эксперимент по выделению парниковых газов, студентка из Германии рассказала про метаногенов и метанотрофов. Потом у нас был круглый стол, мы объяснили, чем занимаемся. Там работают ученые разных направлений.

 
Станция Самойловская до приезда Путина
Путин говорит:
– Все здесь у вас интересно, но живете, как бродяги. Ладно, построим вам новую станцию.
И через год все случилось как в сказке, быстро и неожиданно. Вечером ложимся спать, я сижу за хроматографом перед окном. Смотрю, к берегу причаливает огромная баржа, из нее высыпали сразу 90 строителей. На следующий день встаем в восемь утра и видим, что они за ночь уже сделали дорогу от баржи к месту стройки. 

И тут же начали забивать сваи. Через два сезона станция была построена. Сверху она выглядит как трилистник: одно крыло жилое, другое – лабораторное, и третье – хозяйственно-бытовое, с кухней и столовой. Главное, что там теперь всегда есть горячая вода, можно принять душ.

Станция Самойловская после приезда Путина 

Мы работаем в очень экологически чистых районах. Воздух в дельте Лены сильно отличается от того, которым мы дышим в Красноярске. 

Но в Антарктиде еще лучше. Там настолько легко дышится… Антарктида вообще оставила незабываемые впечатления. Впервые прилетела туда в январе прошлого года. И сразу увидела пингвинов Адели. Они небольшие. Живут на берегу, это водная птица. Меня восхитило не то, как они ходят, а как плавают, выпрыгивают из воды, ныряют. Они не ручные, конечно, но людей не боятся. Птенцы у них тогда были уже подростками, меняли пух на перо. Очень смешные и забавные. Ходят по острову парами, с таким деловым видом, но куда идут и зачем – непонятно. Встанут на мостик и часами на нем стоят, смотрят в воду. 

Жили и работали мы на российской станции «Беллинсгаузен». Это остров Кинг-Джордж, входные ворота в Антарктиду, рядом много других станций – несколько чилийских, уругвайская, корейская, китайская. Там такое интернациональное научное братство. Ходили друг к другу в гости официальными делегациями, угощали коллег национальными блюдами. Мы – тортом, русскими салатами, селедкой под шубой. Китайцы удивили нас… жареными медузами. Оказывается, это очень вкусно. 

№ 53 / 1329 

Автор: Сергей Бурлаку.

Фото: Работа с образцами захороненной почвы на научной станции в тундре. 

Источник: www.gnkk.ru

Источники

В Арктике теплеет, в Антарктике холодает | Наш Красноярский край
Наш Красноярский край (gnkk.ru), 20/07/2021

Похожие новости

  • 24/08/2020

    Учёные ИГМ СО РАН привезли в Норильск собственное ноу-хау – мобильную буровую платформу

    Специалисты новосибирского Института геологии и минералогии СО РАН приступили к бурению и отбору донных отложений на озерах. Для этого они привезли в Норильск собственное ноу-хау – мобильную буровую платформу весом 600 кг.
    698
  • 24/08/2020

    Кто будет отгонять медведей? Записки из Большой норильской экспедиции

    За полярным кругом нужно уметь отгонять медведей и правильно одеваться. Там можно увидеть озера необычной геометрической формы и березы размером с траву, арктических бабочек и мигрирующих оленей. Тревел-фотограф Александр Андреев, путешествующий по Арктике в составе Большой Норильской экспедиции, рассказал РИА Новости о причудах, опасностях и красоте тундры, а также поделился лайфхаками — как выжить в крае вечной мерзлоты.
    421
  • 08/09/2020

    Красноярские ученые привезли пробы почвы с места катастрофы в Норильске

    Исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» изучают последствия экологической катастрофы на Крайнем Севере. Работы в лабораториях — естественное продолжение Большой Норильской экспедиции, организованной Сибирским отделением РАН.
    836
  • 07/04/2021

    Тайна черных алмазов: какие богатства таятся в землях у Полярного круга

    ​Подвиг ленинградских геологов ...Их открыли, можно сказать, нечаянно. И закрыли, не получив ни одного карата. И постарались забыть имя первооткрывателя.Я его "открываю" благодаря профессору Александру Портнову, доктору геолого-минералогических наук.
    413
  • 08/12/2020

    Вода в Абаканской протоке цветет в первую очередь из-за низкой проточности

    ​​Красноярские ученые исследовали причины цветения воды в Абаканской протоке реки Енисей в черте Красноярска. Результаты двухлетнего мониторинга физических и химических характеристик воды и обитающих в протоке живых организмов показали, что массовое развитие водорослей и снижение качества воды в первую очередь связаны с низкой проточностью.
    928
  • 25/05/2021

    Ученые КНЦ СО РАН изучат выбросы метана в Арктике и Антарктике

    Тема реакции северных экосистем на глобальное изменение климата является одной из приоритетных для ученых ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН». Новый грант Российского научного фонда поддержит проведение фундаментальных научных исследований отдельной научной группой красноярских ученых по теме «Отклик эмиссионных потоков метана из тундровых ландшафтов на увеличение количества осадков: полевые биполярные исследования в Арктике и Антарктике».
    390
  • 07/08/2020

    Гидробиологи продолжают работу в рамках Большой Норильской экспедиции

    ​​Всего за несколько дней отряд гидробиологов провел исследования Норило-Пясинской водной системы от ТЭЦ-3 до района впадения реки Далдыкан в реку Амбарную. Ученые взяли пробы на пяти контрольных точках.
    763
  • 04/08/2020

    Лето исследований. Сразу несколько экспедиций отправились в Арктику

    Совместный проект ЮНЕСКО и Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова — плавучий университет, научно-исследовательское судно «Академик Николай Страхов» вошло в акваторию Баренцева моря, где более 20 студентов из МГУ и других российских вузов при поддержке Министерства образования и науки России будут изучать перспективы нефтегазоносности этого района.
    1397
  • 08/08/2017

    Почему российские леса поглощают меньше углерода, чем европейские

    ​Количество парниковых газов, выбрасываемых Россией, может быть сильно завышено. Если это так, Россия не сможет выполнить свои обязательства по Парижским соглашениям. Результаты оценки поглощения углерода лесами, которую использует Минприроды, могут быть в пять раз ниже, чем расчеты по другим методикам, опубликованным в научных журналах.
    2478
  • 11/12/2020

    Главный результат Большой Норильской экспедиции: исследования необходимо продолжать

    ​На московской площадке Российской академии наук состоялось обсуждение итогов полевого и лабораторного этапов Большой Норильской экспедиции (БНЭ), организованной Сибирским отделением РАН и компанией «Норникель».
    1224