Ученые разработали комплекс технологий для обнаружения и изучения выбросов метана в Арктике
<div>
Группа российских ученых предложила наиболее эффективный комплекс геофизических методов детектирования и детального исследования зон массированного выхода метана из морских осадков на российском арктическом шельфе. Благодаря используемым методам и аппаратуре специалисты могут обнаруживать места интенсивных выбросов метана, изучать взаимосвязь выделения газа с распределением активных разломов земной коры и землетрясениями, деградацией подводной мерзлоты, а также оценивать влияние этих процессов на глобальный климат. Результаты проведенного исследования опубликованы в журнале Sensors. Работы проведены при поддержке Российского научного фонда (проект №. 21-77-30001).<br>
<br>
Метан — парниковый газ, гораздо лучше удерживающий тепло в атмосфере Земли, чем двуокись углерода. По поводу его вклада в процесс глобального потепления ведется активный научный дискурс. Так или иначе, изучение метановых выбросов на шельфе с точки зрения их влияния на состояние климата — фундаментальная научная задача.<br>
<br>
<i>"Наши исследования имеют и важное практическое применение. Выбросы геофлюидов из морских осадков, особенно взрывоопасных газов, — это первоочередная геологическая опасность, которую необходимо учитывать при развитии инфраструктуры Северного морского пути и нефтегазового комплекса на морском шельфе"</i>, — прокомментировал <b>Артем Крылов</b>, ведущий автор работы, старший научный сотрудник лаборатории геодинамики, георесурсов, георисков и геоэкологии Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, выпускник МФТИ.<br>
<br>
Потоки газа, выделяющиеся со дна моря, как правило, ослабляют структуру и естественную стабильность донных отложений и служат источником рисков при строительстве и эксплуатации подводных сооружений, таких как трубопроводы, морские терминалы и нефтяные платформы.<br>
<br>
Исследователи продемонстрировали эффективность измерительного комплекса, состоящего из однолучевого и многолучевого эхолотов, сейсмопрофилографа высокого разрешения, донных сейсмостанций, а также систем непрерывного сейсмоакустического профилирования и электроразведки, на материалах, полученных в ряде экспедиций в море Лаптевых.<br>
<br>
<i>"Уникальность комплекса состоит в совместном применении разноплановых измерительных установок для исследования одного типа объектов — так называемых метановых сипов, представляющих собой массированные выбросы пузырькового метана из морских осадков и широко распространенных на шельфе арктических морей. Метановые сипы изучаются на разных уровнях (в водной толще, в верхней части геологического разреза, а также их глубокие геологические корни и связь с тектоническими процессами) и с учетом специфики арктических морей: наличия льда, подводной мерзлоты и таликов"</i>, — пояснил Артем Крылов.<br>
<br>
Неконтактные геофизические методы имеют существенное преимущество — они позволяют получить оперативную съемку больших площадей. После обнаружения, картирования и первичной оценки масштаба и интенсивности процесса специалисты определяют объекты, представляющие особый интерес. Затем они возвращаются к ним для проведения более детальных исследований с использованием контактных методов, то есть пробоотборов газа, воды и грунта.<br>
<br>
Еще одной особенностью описываемого комплекса является привлечение электромагнитных методов переменного тока, необходимость которых обусловливает наличие подводной мерзлоты в арктических морях.<br>
<br>
<i>"Обычно подобные электромагнитные геофизические методы переменного тока, достаточно сложные в реализации, не применяются для решения таких задач. Вместо них используют относительно простые технологии постоянного тока, которые неплохо работают при небольшой (несколько метров) глубине воды. Чтобы прозондировать горные породы ниже поверхности дна при глубине моря от 10 до 40 метров, необходимы более сложные технологии, которые и применяются в наших экспедициях. В нашем случае использовалась система электродов, буксируемых за исследовательским судном на достаточно длинных кабельных линиях. С помощью мощного генератора тока питающие электроды создают в воде импульсное электромагнитное поле высокой интенсивности, а приемные электроды используются для регистрации переходного электромагнитного процесса, возникающего после каждого такого импульса. Измеренные таким образом сигналы используются для определения электрических свойств горных пород ниже поверхности дна. Полученные данные позволили нам получить изображения вечной мерзлоты, оценить степень ее деградации (протаивания) и, как следствие, сделать выводы о возможных выбросах метана"</i>, — рассказал <b>Дмитрий Алексеев</b>, старший научный сотрудник лаборатории скважинной, инженерной и разведочной геофизики МФТИ.<br>
<br>
Арктические моря России весьма перспективны с точки зрения развития транспортных путей и добычи полезных ископаемых. Развитие и применение морских геофизических методов, специализированных под суровые арктические условия, позволят решить многие фундаментальные и прикладные научные задачи.<br>
<br>
В состав команды исследователей вошли специалисты Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Томского государственного университета, Томского политехнического университета, МГУ, а также сотрудники Научно-технического центра геофизики и изучения минеральных ресурсов Московского физико-технического института. Ежегодно исследователи из целого ряда научных и образовательных организаций участвуют в арктических морских экспедициях по комплексному изучению метановых сипов под общим руководством члена-корреспондента РАН Игоря Семилетова. <br>
<br>
Информация и фото предоставлены пресс-службой МФТИ.<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://scientificrussia.ru/articles/ucenye-razrabotali-kompleks-tehnologij-dla-obnaruzenia-i-izucenia-vybrosov-metana-v-arktike"><span style="color: #00aeef;">Научная Россия</span></a>
</div>
<br>
Создание системы моделирования и прогнозирования климата в Арктике
<div>
Карельский научный центр РАН и Главная геофизическая лаборатория им. А.И. Воейкова (г. Санкт-Петербург) работают над созданием многоцелевой системы моделирования и прогнозирования регионального климата в Арктике, которая необходима для управления экологическими и климатическими рисками в России и прилегающих территориях и акваториях. Сейчас ведется разработка численной модели Северного Ледовитого океана и его атмосферы. Такая система необходима для планирования крупных инвестиционных проектов, зависящих от возможных последствий изменения климата.
</div>
<br>
Работа ведется в рамках важнейшего инновационного проекта государственного значения (ВИП ГЗ) "Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ". Со стороны Карельского научного центра РАН в разработке участвуют сотрудники Института прикладных математических исследований (ИПМИ) и Института водных проблем Севера (ИВПС).<br>
<br>
Ученые создают совместную цифровую модель всего Северного Ледовитого океана со льдом и атмосферой. Она, в частности, сможет давать сценарии, что будет происходить в Арктике при изменении того или иного климатического фактора. Например, как будет таять лед при дальнейшем потеплении климата.<br>
<br>
<i>"Численная модель — один из способов изучения реальности. Например, что происходит в океане? Там есть течения, горизонтальные и вертикальные. У воды есть соленость и есть температура, они меняются. Меняется уровень моря. В море стекает пресная вода рек, попадают осадки. Воду приводит в движение ветер. Она испаряется с поверхности. Возникает и тает лед, при этом соль вытесняется в воду или, наоборот, вода распресняется. Рассчитать все это — и есть задача численного моделирования океана"</i>, – пояснил старший научный сотрудник лаборатории моделирования природно-технических систем ИПМИ КарНЦ РАН <b>Илья Чернов</b>.<br>
<br>
Создание системы началось в 2022 году. Для старта ученые имели серьезный задел. В Главной геофизической обсерватории разработана и успешно применяется модель атмосферы Арктики. Модель Северного ледовитого океана со льдом FEMAO в России была создана в начале 2000-х годов доктором физико-математических наук Николаем Яковлевым из Института вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН. У карельских ученых накоплен большой опыт работы с ней: с 2011 года они работают над численной моделью Белого моря JASMINE, адаптировав FEMAO к особенностям водоема.<br>
<br>
<i>"Нам необходимо модернизировать и объединить эти две модели – атмосферы и океана – так, чтобы они успешно обменивались данными. Только тогда можно будет делать достоверные прогнозы. Но это непросто. Модели созданы в разных координатных системах. Кроме того, у них не совпадают географические границы. Эти и другие проблемы мы и пытаемся сейчас решить"</i>, – рассказал Илья Чернов.<br>
<br>
По словам руководителя лаборатории географии и гидрологии ИВПС КарНЦ РАН <b>Алексея Толстикова</b>, в географии существуют различные подходы к выделению даже отдельных морей в Арктике.<br>
<br>
<i>"Например, в Северной Атлантике три моря – Норвежское, Гренландское и Ирмингера – часто определяют как одно (море GIN). Мы решили рассматривать их отдельно. В целом мы уже пришли к консенсусу, какую акваторию и каким образом мы рассматриваем. Теперь предстоит техническая работа по заданию границ между морями. Особенно сложны для моделирования жидкие границы, когда одно море переходит в другое"</i>, – добавил Алексей Толстиков.<br>
<br>
В проекте ученый занимается верификацией: сравнивает, как данные моделирования согласуются с данными измерений, собранными в ходе различных экспедиций и полевых работ, а также с информацией, полученной спутниковыми методами исследования.<br>
<br>
<i>"Когда данные моделирования и измерений не совпадают, мы ищем ошибку: где-то динамика течения получается выше, где-то границы или речной сток заданы не совсем точно, где-то завышена толщина льда. Мы смотрим, с чем это связано, работаем над тем, чтобы устранить причины и улучшить результат"</i>, – рассказал Алексей Толстиков.<br>
<br>
Эта технология уже отработана карельскими учеными на численной модели Белого моря. Опыт оказался успешным – корректность работы системы JASMINE доказана. Так, сейчас ученые параллельно занимаются созданием численной модели беломорского льда, и в ноябре 2022 года они сверили ее работу со спутниковыми наблюдениями. В результате данные моделирования оказались сопоставимыми с реальными.<br>
<br>
Финальным этапом федерального проекта станет внедрение объединенной модели в структуру сезонных и сценарных климатических прогнозов. Эта работа важна для планирования и реализации крупных инвестиционных проектов, результат которых зависит от оценок долгосрочных изменений климата в регионах. Многим отраслям экономики также приходится адаптироваться к климатическим изменениям – система моделирования позволит заблаговременно учесть факторы риска. Наконец, численные модели водных объектов помогают установить зоны антропогенного воздействия и предсказать последствия возможных экологических катастроф.<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="http://www.krc.karelia.ru/news.php?id=5080&plang=r"><span style="color: #00aeef;">Карельский научный центр РАН</span></a><br>
Разливы дизельного топлива усиливают выбросы углерода из вечной мерзлоты
<div>
Красноярские ученые определили, что разливы топлива в условиях вечной мерзлоты постепенно перерабатываются почвенными микроорганизмами. Этот процесс снижает загрязнение, однако при этом высвобождает парниковый газ диоксид углерода, что может сказаться на изменении климата. Результаты исследования опубликованы в журнале <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0269749123002713?dgcid=author"><span style="color: #00aeef;">Environmental Pollution</span></a>.<br>
<br>
Активное освоение арктических территорий человеком привело к усилению человеческого вмешательства в экосистему и распространению загрязняющих веществ, в том числе продуктов нефтепереработки. Арктические экосистемы уязвимы и содержат большое количество источников парниковых газов, поэтому проблема загрязнения Арктики вызывает обеспокоенность. <br>
<br>
В 2020 году в районе Норильска произошла техногенная катастрофа. В результате разлива в окружающую среду попало более двадцати тысяч тонн дизельного топлива. Чтобы оценить потенциальный ущерб от подобных аварий для северных почв, ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и СФУ исследовали действие разных концентраций наиболее распространенной марки дизельного топлива на активность почвенных микробов и количество выделяемого ими углерода в атмосферу.<br>
<br>
Углерод сохраняется в почве в виде органики. При этом выделение углерода из почвы может происходить как медленно, десятилетиями или даже столетиями, так и быстро. Скорость выделения углерода зависит от типа почвы, климатических условий, растительности и других факторов. Медленное выделение углерода происходит в результате биологических процессов (например, разложения бактериями органического вещества, ставшего доступным при таянии мерзлоты). Быстрое — может происходить при катастрофических процессах, особенно антропогенных (например, при пожарах, вырубке леса).<br>
<br>
Результаты исследования показали, что дизельное топливо в большинстве случаев значительно увеличивает высвобождение медленного углерода из арктической почвы. В первую очередь разлитое топливо влияет на почву как среду обитания микроорганизмов: грибов и бактерий. Ученые предположили, а затем подтвердили экспериментально, что почвенные микроорганизмы арктических биомов, подстилаемых вечной мерзлотой, обладают способностью использовать дизельное топливо в качестве питательной среды. В результате их жизнедеятельности происходит выброс углерода. Таким образом, загрязненные почвы потенциально производят большее количество углерода по сравнению с незагрязненными.<br>
<br>
Ученые определили, какие виды микроорганизмов доминируют в таких мерзлотных почвах и наиболее активно перерабатывают дизельное топливо. Среди них оказались палочковидные бактерии видов <i>Serratia proteamaculans, S. liquefaciens, S. plymuthica</i>; окисляющие углеводы бактерии <i>Rhodococcus erythropolis</i>, а также псевдомонады видов <i>Pseudomonas antarctica, P. libanensis, P. brassicacearum и P. chlororaphis</i>. В результате деятельности этих бактерий загрязнение нефтепродуктами впоследствии снижается.<br>
<br>
<i>"Мы предположили, что почвенные микроорганизмы северных экосистем обладают способностью использовать дизельное топливо в качестве субстрата. Разложение топлива микроорганизмами приводит к выбросам углекислого газа. Почвенные микроорганизмы могут сохранять метаболическую активность при температуре ниже 0 °С и, следовательно, способствовать увеличению эмиссий углекислого газа в холодный период. Поэтому загрязненные топливом многолетнемерзлые почвы следует учитывать в локальных и региональных оценках баланса углерода, особенно в связи с изменением климата в высоких широтах. Бактерии, которых мы выделили из мерзлотных почв, загрязненных дизельным топливом, рекомендуются для разработки препаратов с целью устранения последствий загрязнения вечномерзлых почв нефтью и ее продуктами"</i>, — рассказала <b>Оксана Масягина</b>, кандидат биологических наук, научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН.<br>
<br>
Исследование поддержано Российским фондом фундаментальных исследований (проект № 19-29-05122), Красноярским краевым фондом науки (проект № 2022110108995) и Российским научным фондом (проект № 21-17-00163).<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://scientificrussia.ru/articles/razlivy-dizelnogo-topliva-usilivaut-vybrosy-ugleroda-iz-vecnoj-merzloty"><span style="color: #00aeef;">Портал "Научная Россия"</span></a>
</div>
В Арктике за последние пять лет открыли новые рыбные запасы в Карском и Чукотском морях
<h3></h3>
<div>
В Росрыболовстве сообщили, что изучение динамики запасов в арктических водоемах особенно важно в связи с климатическими изменениями <br>
<article><br>
Новые запасы рыбы в Арктической зоне Российской Федерации открыты в Карском и Чукотском морях за последние пять лет, часть из них уже введены в коммерческий оборот. Об этом сообщил руководитель Федерального агентства по рыболовству РФ (Росрыболовство) <b>Илья Шестаков</b> на пленарном заседании конференции по биоресурсам и рыболовству в Арктике:<br>
<br>
<i>"Трансарктические переходы, мы таких переходов за последние пять лет сделали два, когда изучали рыбные запасы всей Арктики. Здесь очень многое удалось сделать, мы открыли новые запасы, которые уже введены в коммерческий оборот, в Чукотском море, мы открыли новые запасы в Карском море, которые пока еще в оборот не ввели"</i>, - сказал Шестаков. <br>
<br>
Он отметил, что в Росрыболовстве изучают динамику запасов в водоемах Арктики в экономической зоне России, это особенно важно в связи с климатическими изменениями. <i>"Мы понимаем, что идут климатические изменения, уже и рыбаки говорят, что идет рассеянность запасов на территории Арктики. Для нас очень важно в регионах, это конечно же и море Лаптевых, и другие арктические моря, очень важно смотреть за динамикой, что происходит с запасами, как они развиваются. И потом эти накопленные данные дадут возможность более точно прогнозировать, что с точки зрения науки в Арктике будет происходить"</i>, - сказал Шестаков. <br>
<br>
Глава Росрыболовства также отметил, что из-за таяния льдов в Арктике открываются новые места для промысла, однако говорить о запасах на этих территориях пока рано. <i>"Пока сложно говорить о каких-то серьезных перспективах. <…> Пока еще только научное сообщество в открытой части Арктики только подходит к тому, как эти исследования должны проводиться"</i>, - сказал Шестаков. <br>
<br>
По его словам, в Баренцевом и Норвежском морях уже отмечаются увеличение объемов добычи креветки, а также есть потенциал для увеличения добычи краба. <i>"Какие-то виды новых биологических ресурсов мы уже в промысел вводим. <…> Если сейчас брать Баренцево и Норвежские моря - увеличение объемов по добыче креветки. Раньше этого не было, сейчас это происходит. Не знаю, связано ли увеличение объемов [добычи] крабов [с климатическими изменениями], это нам наука должна ответить о добыче здесь в северном бассейне, но мы видим, как здесь активно развивается промысел и как растут запасы. Мы на самом деле здесь можем в два раза поднять вылов крабов, мы просто этого не делаем, исходя из экономических нюансов"</i>, - сказал он. <br>
<br>
<b>Запасы биоресурсов на Северном морском пути<br>
</b><br>
Как сообщил в ходе пленарной сессии директор Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ВНИИРО) <b>Кирилл Колончин</b>, организация проводит исследования запасов биоресурсов в акватории Северного морского пути (СМП). Как установили ученые, Чукотское и Карское море наиболее богаты ресурсами. <i>"Многолетние исследования открытых районов морей восточного сектора Арктики показали, что наиболее перспективны для освоения ресурсы Чукотского и Карского морей, где в промысловых количествах встречается сайка, минтай, треска, краб-стригун опилио, палтусовидная камбала"</i>, - говорится в представленной им презентации. <br>
По данным института, воды Восточно-Сибирского моря и моря Лаптевых бедны ресурсами и в них возможен экспедиционный промысел сайки - небольшой рыбы тресковой породы. <br>
<br>
<b>Колончин при этом отметил, что ученые испытывают сложности с исследованиями запасов в акватории СМП. </b><i><b>"На самом деле мы вынуждены констатировать, что сегодня на регулярной основе изучается преимущественно только ледовая обстановка и то в основном по спутниковым данным. Настоящие исследования <…> водных биоресурсов сегодня здесь практически фрагментарны"</b></i><b>, - сказал он, отметив, что причинами этого является отсутствие научно-исследовательского судна повышенного ледового класса, отдаленность территорий и слабая развитость прибрежной инфраструктуры для бункеровки судов, смены экипажей, проведения спасательных операций.</b> <br>
<br>
По его словам, ВНИИРО планирует прибрежные исследования вблизи основной портовой инфраструктуры на СМП. Согласно презентации, исследования планируются на шести участках вдоль морского пути. <i>"С рыбохозяйственной точки зрения они с одной стороны слабо изучены, с другой стороны - имеют перспективное значение. Мы сегодня, проведя исследования в этих регионах, можем сказать, что получим количественную информацию и в эти десять лет можно говорить об устойчивом росте промышленного рыболовства на основе новых данных"</i>, - сказал Колончин. <br>
<br>
</article>
</div>
<article></article>
<div>
<article><b>О конференции<br>
</b><br>
</article><article></article><article>
Конференция по биоресурсам и рыболовству в Арктике проходит в Архангельске 11-12 мая. Организаторами форума выступают Федеральное агентство по рыболовству и правительство Архангельской области. В конференции принимают участие более 250 экспертов. Они рассматривают реалии и перспективы освоения водных биоресурсов, состояние запасов, промысел и регулирование рыболовства анадромных видов рыб, создание инфраструктуры рыбхозяйственного комплекса в Арктике, а также вопросы мониторинга состояния и сохранения экосистем высоких широт.<br>
Конференция проходит по плану мероприятий председательства России в Арктическом совете в 2021-2023 годы. Оператором мероприятий председательства выступает Фонд Росконгресс. <br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://tass.ru/ekonomika/17721965"><span style="color: #00aeef;">ТАСС</span></a><br>
</article>
</div>
<article></article><article>
<p>
</p>
</article>