В Сколтехе представили новые результаты изучения температуры донных отложений и подводной мерзлоты на арктическом шельфе России

В новой статье, опубликованной в журнале Marine and Petroleum Geology, авторы обобщают материал из экспедиций и представляют новые результаты исследования донных отложений в арктических морях (Карское, море Лаптевых, Восточно-Сибирское), уделяя особое внимание их температурным особенностям и причинам формирования.

Климат на Земле продолжает меняться. Этому способствует не только деятельность человека и выбросы углекислого газа, но и попадающий в атмосферу метан. Его основным источником принято считать скотоводство, однако большое количество газа также поступает в атмосферу из болотных экосистем и в результате естественной дегазации Земли. Парниковая активность метана значительно выше, чем углекислого газа. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата, созданной для оценки риска изменения климата из-за деятельности человека, через 100 лет доля метана в глобальном потеплении климата может в 28 раз превысить долю углекислого газа.

Арктический регион активно осваивается многими странами. По мнению авторов статьи, более 80 процентов подводной мерзлоты всего арктического шельфа приходится на моря Российской Арктики, прежде всего моря Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское. Считается, что в подводной мерзлоте сосредоточено большое количество метана, поэтому при её деградации наблюдается эмиссия этого газа в водную толщу и далее атмосферу.

Среди источников выделения — залежи газовых гидратов (соединения, образующиеся при определенных температурах и давлениях из воды и низкомолекулярных газов), внутримерзлотные газовые скопления, а также потоки глубинного газа, проникающие по зонам повышенной проницаемости и разломам. При повышении температуры газогидратные образования начинают разлагаться. По приблизительным оценкам, при их разложении в атмосферу может выделиться такое количество метана, которое может существенно превысить его содержание в атмосфере.

«Мы хотим подчеркнуть важность исследований температуры донных отложений, которая является косвенным признаком подводной мерзлоты и позволяет оперативно оценить возможность наличия подводной мерзлоты на данной территории, а также выявить эффект других факторов: сток крупных рек, подводные течения, разложение газогидратов, а также глубинные тепловые потоки», — рассказывает ведущий научный сотрудник Центра науки и технологий добычи углеводородов Евгений Чувилин.

Ученые обнаружили, что температура донных отложений в арктических морях неравномерна, особенно в Карском море — от +5°C на западе до –1,4°C на востоке. Высокие температуры объясняются тёплыми течениями из Баренцева моря, а также влиянием крупных сибирских рек Обь, Енисей и Лена. Распределение температур донных отложений авторы нанесли на карту: «Мы представили не только таблицу с данными, а схематическую карту, на которую кроме температуры нанесли и потенциальные границы распространения подводной мерзлоты», — продолжает Евгений Чувилин.

Карта распределения температур донных отложений хорошо коррелирует с ранее имеющимися схематическими картами распределения подводной мерзлоты на арктическом шельфе России. Самые низкие температуры донных отложений на арктическом шельфе были отмечены в морях Лаптева и Восточно-сибирском, где по имеющимся косвенным данным существует толща подводной мерзлоты до 500-600 метров. Другим важным результатом группы ученых является получение фактических данных по теплофизическим параметрам донных отложений. Они необходимы для выполнения прогнозных расчетов — в том числе и связанных с оценкой влияния климата на деградацию подводной мерзлоты.

«Мы представляем все наши фактические данные и полностью открыты для диалога. Если кто-то не согласен с нашей интерпретацией, то они смогут обработать данные самостоятельно. Сейчас такой подход приветствуется», — отмечает первый автор работы, старший научный сотрудник Центра науки и технологий добычи углеводородов в Сколтехе Борис Буханов.

В планах исследователей продолжить работу в восточном секторе Арктики: «Наша цель — попасть в море Лаптевых. Мы хотим попытаться оценить, где есть активная эмиссия метана и как она связана с температурным режимом. Также хотели бы получить больше информации о подводных газогидратах — активных источниках эмиссии метана», — подводит итог Евгений Чувилин.     

Сколтех

430 статей

Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.

Показать больше