Новости

Статья ученых ТПУ об исследовании Арктики вошла в число публикаций, получивших международный интерес мирового сообщества

Ученые Томского политехнического университета обобщили понимание функционирования арктической системы «подводная мерзлота-гидраты» в условиях современного потепления на основе 44 всесезонных экспедиций, выполненных за последние 25 лет в морях Восточной Арктики. Результаты опубликованы в журнале Geosciences.

Работа выполнена профессорами ТПУ Натальей Шаховой и Игорем Семилетовым совместно с ученым из инновационного центра Сколково. За две недели со дня публикации статьи ее текст был скачан более 2 100 раз — согласно библиометрическим данным, работа попала в 5 % новых статей, получивших высокий международный интерес мирового сообщества.

Как отмечают политехники, статья подтверждает лидерскую роль российских ученых в исследовании климатических и экологических последствий деградации подводной мерзлоты на арктическом шельфе. Эта работа может быть рекомендована в качестве образовательной для всех заинтересованных (включая студентов и аспирантов) в изучении взаимодействия в арктической системе климат-криосфера в контексте стратегии изучения механизма массированных пузырьковых выбросов метана, масштаб которых определяется состоянием подводной мерзлоты.

«В работе впервые детально рассмотрены различные этапы понимания, а также характерные особенности формирования и деградации подводной мерзлоты и гидратов арктического шельфа как единой системы: от первых шагов, основанных на единичных измерениях и упрощенных схемах моделирования — до обобщения многолетних комплексных оригинальных данных полученных нашим научным консорциумом за последние 25 лет», — рассказывает Наталья Шахова.

По ее словам, командой впервые критически проанализированы результаты, опубликованные различными группами; показаны сильные и слабые стороны отдельных исследований, что должно стать основой для нового стратегического подхода к изучению уникального шельфа морей Восточной Арктики (МВА). На данном шельфе находится более 80 % всей подводной мерзлоты на нашей планете, она деградирует прогрессирующими темпами, что критически важно для понимания функционирования системы «подводная мерзлота-гидраты» в условиях современного потепления, наиболее продолжительного в масштабе последних сотен тысяч лет.

«В статье впервые построена принципиальная схема трансформации состояния подводной мерзлоты и гидратов на протяжении последних климатических циклов, а также показано, что фундаментальное понимание роли гидратов метана в современном и будущем состоянии климата — одного из основных вызовов современного естествознания, может быть достигнуто только путем объединения усилий ученых всех стран на основе понимания, достигнутого нашей группой на протяжении многолетних всесезонных исследований», — говорит профессор.

На основе оригинальных многолетних данных Наталья Шахова с соавторами пришли к выводу, что климатическая периодичность смены холодных и теплых геологических эпох была нарушена вследствие антропогенного потепления. Это проявилось в беспрецедентной продолжительности высокого стояния уровня воды на арктическом шельфе (как части Мирового океана), что и привело к прогрессирующей деградации подводной мерзлоты — вовлечению в современный биогеохимический цикл гигантских запасов гидратов МВА — масштабным выбросам метана из донных осадков в водную толщу-атмосферу.  Другими словами, сломалась климатическая цикличность: вместо похолодания и понижения уровня моря после оптимума голоценового потепления, которое произошло в Северном полушарии примерно 5-6 тысяч лет назад, стало происходить дальнейшее потепление-таяние ледников, повышение уровня моря. Все это привело к продолжению времени контакта подводной мерзлоты с относительно теплой придонной водой на тысячи лет, а затем — к заглублению положения кровли подводной мерзлоты в различных районах МВА в зону стабильности гидратов, что стало своего рода триггером — спусковым крючком, запустившим новые обратные связи в арктической климатической системе.

«В настоящее время, наша группа является первой, кто научно обосновал тот факт, что изменения в периодичности геологического фактора — состояния подводной мерзлоты, становится ведущим драйвером функционирования арктической климатической системы. На вопрос, который волнует все население нашей планеты: "с какой скоростью будет происходить рост содержания метана в атмосфере за счет процесса вовлечения гигантского резервуара гидратов в современный биогеохимический цикл вследствие прогрессирующей деградации — нарушения сплошности подводной мерзлоты", можно ответить только путем развития стратегии изложенной в нашей статье», — подчеркнул Игорь Семилетов.