АМПЛИТУДЫ БЕЛОГО

Впервые ученые установили лазерный газоанализатор на самой северной территории ЯНАО летом 2015 года и в течение месяца в непрерывном режиме фиксировали содержание в атмосфере оксида углерода, углекислого газа, метана и паров воды. По их данным, в 2016 году уровень концентрации метана остался прежним, а содержание CO₂ увеличилось по сравнению с прошлым годом с 388 до 393 ppm. В целом на нашей планете ежегодный прирост этого показателя колеблется около 2 ppm: в 1990 году он составлял 354 ppm, в 2015 — 400. На севере повышение содержания углекислого газа в атмосфере, как и другие глобальные процессы, происходит значительно быстрее — это известное явление арктического усиления. В нынешнем году ускорение процессу придало еще и аномально теплое лето: в середине июля в течение недели на острове Белый температура держалась выше 20°С, 16 июля достигла 26°С — невиданного значения для этой широты, а вода в Карском море вместо обычных 4–6 прогревалась до 10°С.

По словам Юрия Ивановича Маркелова, для ученых важно не только оценивать фоновые значения содержания парниковых газов в атмосфере, но и определять источники их эмиссии, чтобы в конечном итоге приблизиться к пониманию механизмов изменения климата в Арктике. А это очень сложная задача. Помимо газоанализатора специалисты ИПЭ размещали на обследуемой территории свою метеостанцию для контроля метеорологических параметров. Обрабатывая данные наземного мониторинга и детальную информацию о динамике атмосферы, траекториях движения воздушных потоков, можно определить, откуда пришла воздушная масса с повышенным содержанием CO₂, метана и других парниковых газов. Ученые ИПЭ развивают метод дистанционного определения источников эмиссии, который для мониторинга парниковых газов ранее никто не применял.

Выясняется, что механизмы эмиссии и поглощения парниковых газов существенно различаются в наземных и морских экосистемах. Об этом свидетельствует зависимость концентрации парниковых газов от направления ветра. Так, когда ветры дуют с юго-востока, то есть с территории острова Белый, концентрация метана в атмосфере выше, чем при северо-западных морских ветрах. Количественные оценки показали, что островная экосистема является мощным источником метана. В 2015 году ее «вклад» составлял 0,04 ppm, а в 2016 — 0,07 ppm.

Согласно предположению ученых, определенную лепту в эмиссию парниковых газов вносят поверхностные газовые проявления — вздутия почвы, образующиеся под слоем дерна («газовые пузыри»). Впервые на острове Белом их обнаружили нынешним летом кандидат биологических наук Александр Соколов, заместитель директора Арктического научно-исследовательского стационара ИЭРиЖ УрО РАН и научный сотрудник Норвежского арктического университета Дороте Эрих. Появление газовых пузырей в таких высоких широтах, скорее всего, связано с оттаиванием вечной мерзлоты, вызванным общим потеплением на севере Евразии в последние десятилетия, и нынешним аномально теплым летом. Взятые для анализа пробы показали многократное превышение содержания парниковых газов в пузырях по отношению к средним уровням в атмосфере: метана — в 1000 раз, CO₂ — в 25.

В отличие от метана, содержание углекислого газа над морем несколько больше, чем над сушей, потому что наземные экосистемы поглощают его гораздо активнее. И хотя растительность Белого, как везде в Арктике, очень скудна, все же это необычайно зеленый остров для высоких широт. Исследователи из ИПЭ обнаружили еще одну интересную особенность: на острове отмечен так называемый суточный ход по углекислому газу — ночью его концентрация повышается, а днем падает. Это нормальное явление в умеренных широтах, связанное с суточной периодичностью живых систем и физических процессов в атмосфере, но его выраженность на северной территории, где летом не заходит солнце, оказалась выше ожиданий.

Как и в прошлом году, ученые жили по соседству с исконными хозяевами острова — белыми медведями. По их наблюдениям, этих крупнейших сухопутных хищников нынче стало больше и вели они себя активнее. Очевидно, и в этом «виновато» теплое лето. Летний период для белых медведей — всегда голодное время, поскольку они не могут охотиться на морских животных, когда прибрежные воды свободны ото льда, и живут главным образом приобретенными в другие сезоны жировыми запасами. Чем лето теплее и длиннее, тем дольше вынужденная «голодовка». В этом году медвежонок даже пришел к ученым «в гости» и постучался в дверь вагончика.

Одним словом, потепление климата на Севере Евразии касается всех и вся: флоры и фауны, людей и зверей. Именно поэтому так важно отследить закономерности климатических изменений, один из существенных факторов которых — рост содержания в атмосфере парниковых газов. Территория Европы и США давно охвачена сетью станций мониторинга этого процесса, а у нас в России есть лишь  отдельные пункты. Станции глобальной службы атмосферы Всемирной метеорологической организации в Териберке (Кольский полуостров, побережье Баренцева моря) и в Тикси (арктическое побережье, море Лаптевых) расположены в условиях, близких к фоновым, а станции в Новом Порте (полуостров Ямал, берег Обской губы) и Воейково (пригород Санкт-Петербурга) находятся в районах антропогенных источников парниковых газов. Измерения парниковых газов ведутся также другими учреждениями, в частности на европейской территории России — Институтом физики атмосферы РАН,  Санкт-Петербургским и Московским государственными университетами, в Западной Сибири — Институтом оптики атмосферы РАН (г. Томск). Ученые ИПЭ планируют в перспективе создать постоянно действующий автоматизированный пункт мониторинга парниковых газов и на острове Белый.