Томские учёные исследовали процесс таяния ледяных жил в арктических болотах
10.09.2024
Учёные Томского государственного университета в ходе экспедиции в Тазовский район Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО) исследовали процесс таяния ледяных жил в арктических болотах. Такие жилы являются индикаторами изменения климата. Как показывают промежуточные результаты исследований, поддержанных грантом Российского научного фонда, вытаивание ледяных тел, образовавшихся в древности в результате заполнения водой морозобойных трещин в торфе, нередко связано с увеличением высоты кустарников в тундре. Вместе с тем учёные ТГУ отмечают такой феномен, как восстановление одних ранее вытаявших ледяных тел на фоне продолжающегося таяния других, что свидетельствует об устойчивости экосистемы.
"Одна из целей проекта – выяснить, насколько мерзлые болота откликаются на изменение климата и когда этот процесс начался, – объясняет руководитель экспедиции, заведующий лабораторией "БиоГеоКлим" ТГУ Cергей Лойко. – Изучение космоснимков показало, что изучаемые болота начали реагировать на потепление ещё в 1970-е годы, а возможно, и в середине ХХ века. В большинстве своём реакция проявляется в таянии ледяных жил – клиновидных ледяных тел, которые находятся в торфянике".
Согласно гипотезе учёных, разрушение ледяных жил начинается в точке контакта болота с прилегающими склонами. Рост объёма стекающей с них воды приводит к увеличению деятельного слоя и оттаиванию льда, ранее прикрытого тонким слоем мёрзлого торфа. Большее количество воды является следствием скопления снега, который задерживают увеличившиеся в высоту кустарники в ложбинах. Улучшение роста кустарников – следствие трансформации климата. Например, на юге тундры в ЯНАО наблюдается экспансия кустарников, в первую очередь, ольхи. Особенно активно она растет на тех почвах, которые подверглись антропогенному воздействию, например, там, где ездила техника и прочее.
"Нас интересовали территории, на которых человек не вёл никакой деятельности, чтобы отследить исключительно влияние климата на ледяные жилы, – отмечает Сергей Лойко. – При этом одной из задач было посмотреть, что сейчас в тех местах, где жилы (согласно космоснимкам) уже вытаяли к 1970-м годам. Мы обнаружили, что они вновь замёрзли. Удивительный факт, но они восстановились. Это не чистый лёд, каким он был раньше: в нём присутствует примесь торфа, что снижает теплопроводность. Однако поверхность ледяной жилы залегает на метр-полтора ниже, чем это было до вытаивания во второй половине ХХ века. Сверху эти вновь образованные ледовые тела затягивает растительный покров, и они больше не оттаивают. То есть природа сама себя реставрирует, хотя и в несколько ином виде. Это хороший факт, указывающий на устойчивость экосистем".
Во время экспедиции учёные ТГУ провели отбор проб в старых и новых ледяных жилах, чтобы проанализировать и сравнить их химический состав. Добавим, что проект "Роль сезонного и многолетнего промерзания почв в трансформации потоков углерода и металлов (на примере заболоченных ландшафтов Западной Сибири)" рассчитан до конца 2025 года (проект №23-17-00281, руководитель проекта – профессор Биологического института ТГУ Сергей Кулижский).
Исследования, поддержанные РНФ, позволят спрогнозировать отклик широко распространенных на севере Западной Сибири многолетнемерзлых болот на потепление климата и определить угрозы для человека со стороны происходящих изменений.
Для справки: Для изучения трансформации климата и ее влияния на экологию и качество жизни человека в Томске в рамках мегагранта при поддержке правительства РФ была создана лаборатория "БиоГеоКлим". Научным руководителем лаборатории является ученый ТГУ и обсерватории Миди-Пиринейз (Тулуза, Франция) Олег Покровский. Оборудование для проведения исследований цикла углерода и мониторинга эмиссии парниковых газов ранее было закуплено в России, Японии, США, Финляндии, Германии, Чехии в рамках программы обновления приборной базы нацпроекта "Наука и университеты".
Источник: Пресс-служба ТГУ
"Одна из целей проекта – выяснить, насколько мерзлые болота откликаются на изменение климата и когда этот процесс начался, – объясняет руководитель экспедиции, заведующий лабораторией "БиоГеоКлим" ТГУ Cергей Лойко. – Изучение космоснимков показало, что изучаемые болота начали реагировать на потепление ещё в 1970-е годы, а возможно, и в середине ХХ века. В большинстве своём реакция проявляется в таянии ледяных жил – клиновидных ледяных тел, которые находятся в торфянике".
Согласно гипотезе учёных, разрушение ледяных жил начинается в точке контакта болота с прилегающими склонами. Рост объёма стекающей с них воды приводит к увеличению деятельного слоя и оттаиванию льда, ранее прикрытого тонким слоем мёрзлого торфа. Большее количество воды является следствием скопления снега, который задерживают увеличившиеся в высоту кустарники в ложбинах. Улучшение роста кустарников – следствие трансформации климата. Например, на юге тундры в ЯНАО наблюдается экспансия кустарников, в первую очередь, ольхи. Особенно активно она растет на тех почвах, которые подверглись антропогенному воздействию, например, там, где ездила техника и прочее.
"Нас интересовали территории, на которых человек не вёл никакой деятельности, чтобы отследить исключительно влияние климата на ледяные жилы, – отмечает Сергей Лойко. – При этом одной из задач было посмотреть, что сейчас в тех местах, где жилы (согласно космоснимкам) уже вытаяли к 1970-м годам. Мы обнаружили, что они вновь замёрзли. Удивительный факт, но они восстановились. Это не чистый лёд, каким он был раньше: в нём присутствует примесь торфа, что снижает теплопроводность. Однако поверхность ледяной жилы залегает на метр-полтора ниже, чем это было до вытаивания во второй половине ХХ века. Сверху эти вновь образованные ледовые тела затягивает растительный покров, и они больше не оттаивают. То есть природа сама себя реставрирует, хотя и в несколько ином виде. Это хороший факт, указывающий на устойчивость экосистем".
Во время экспедиции учёные ТГУ провели отбор проб в старых и новых ледяных жилах, чтобы проанализировать и сравнить их химический состав. Добавим, что проект "Роль сезонного и многолетнего промерзания почв в трансформации потоков углерода и металлов (на примере заболоченных ландшафтов Западной Сибири)" рассчитан до конца 2025 года (проект №23-17-00281, руководитель проекта – профессор Биологического института ТГУ Сергей Кулижский).
Исследования, поддержанные РНФ, позволят спрогнозировать отклик широко распространенных на севере Западной Сибири многолетнемерзлых болот на потепление климата и определить угрозы для человека со стороны происходящих изменений.
Для справки: Для изучения трансформации климата и ее влияния на экологию и качество жизни человека в Томске в рамках мегагранта при поддержке правительства РФ была создана лаборатория "БиоГеоКлим". Научным руководителем лаборатории является ученый ТГУ и обсерватории Миди-Пиринейз (Тулуза, Франция) Олег Покровский. Оборудование для проведения исследований цикла углерода и мониторинга эмиссии парниковых газов ранее было закуплено в России, Японии, США, Финляндии, Германии, Чехии в рамках программы обновления приборной базы нацпроекта "Наука и университеты".
Источник: Пресс-служба ТГУ