Российские ученые зафиксировали в Арктике мощный метановый «фонтан»

Отечественным специалистам, которые сейчас исследуют в Арктике последствия таяния подводной мерзлоты, удалось обнаружить, возможно, самый мощный выброс метана за всю историю наблюдений. Одними из первых об этом рассказали в Томском политехническом университете. Подробнее о том, почему это важно и как метан стал главным конкурентом углекислого газа в вопросах изменения климата, — в материале «Известий».

«Источник планетарной значимости»

Экспедиция, в состав которой входят представители ведущих университетов, институтов и исследовательских центров, включая Институт океанологии РАН, Томский политехнический университет, Московский государственный университет имени Ломоносова, Северный арктический федеральный университет, стартовала в середине сентября, когда исследовательское судно «Академик Мстислав Келдыш» покинуло порт в Архангельске.

Вместе с российскими исследователями на борту судна находятся также их иностранные коллеги из Европы и Китая, в том числе из Стокгольмского университета, а также Первого и Третьего институтов океанографии при государственной морской администрации КНР.

Эта экспедиция в Арктике для судна стала уже 78-й. Исследования должны проходить в акватории Восточно-Сибирского моря, Карского моря и моря Лаптевых и на трассе Северного морского пути. Ученые будут изучать биогеохимические и экологические последствия таяния подводной мерзлоты.

Исследования проводятся в рамках большого научного проекта «Сибирский арктический шельф как источник парниковых газов планетарной значимости», который в Томском политехническом университете реализуют с середины 2010-х. Сейчас — при поддержке грантов правительства РФ и Российского научного фонда.

Иголка в океане

Одну из первых значимых находок ученым удалось сделать 7 октября, когда они обнаружили мощный выброс метана в акватории Восточно-Сибирского моря. Сначала им удалось «засечь» его с помощью акустических приборов, а затем увидеть собственными глазами, что, по словам участников экспедиции, является редкостью.

— Как ни точна аппаратура, показывающая координаты сипа, найти в морских волнах место прорыва газа в атмосферу посложнее, чем отыскать иголку в стоге сена. И тем не менее участникам экспедиции это удалось! Справа по борту «Келдыша» они разглядели на фоне темной воды пятно изумрудного цвета. Приблизившись к нему, ученые смогли наблюдать, как из черной глубины моря на поверхность тысячами пузырьковых нитей поднимается газ, — цитирует пресс-служба Томского политехнического университета главного эксперта управления проректора ТПУ по внешним связям, журналиста Сергея Никифорова, который находится на борту судна.

Общая площадь газового фонтана составила 4–5 кв. м. При этом «кипящую» из-за метановых пузырьков воду — она необходима для дальнейшего изучения — можно было черпать ведрами, не используя для этого специальные приспособления. Руководитель экспедиции профессор ТПУ, заведующий лабораторией арктических исследований ТОИ ДВО РАН, член-корреспондент РАН Игорь Семилетов заявил, что наблюдал явление такой мощности впервые за 45 лет исследований.

— Это самый мощный сип из всех, что мне довелось наблюдать. Он проявляется увеличением концентрации метана в воздухе до 16 ppm (миллионных долей), это в девять раз больше среднепланетарных значений. Никто ранее подобного не регистрировал, — цитирует его слова пресс-служба университета.

Кроме того, на следующий день неподалеку был обнаружен еще один сип (так ученые называют подводное выделение газа) похожей мощности, в результате чего, по оценкам Игоря Семилетова, уже к середине экспедиции ученым удалось собрать «уникальный материал».

Эффект замкнутого круга

Метан — один из наиболее опасных видов парниковых газов. Считается, что большое количество метана содержится в вечной или, точнее, многолетней мерзлоте, которая занимает около 60% территории России. Кроме того, мерзлота находится на дне Северного океана.

По мере того, как из-за изменения климата мерзлота начинает таять, содержащийся в ней метан высвобождается и попадает в атмосферу. Это, по мнению ученых, в свою очередь, ускоряет потепление в северных широтах, создавая эффект замкнутого круга. О климатических рисках, связанных с высвобождением метана, исследователи говорят давно: считается, что в кратко- и среднесрочной перспективе эффект может быть даже серьезнее, чем из-за воздействия углекислого газа.

В частности, в феврале этого года было опубликовано очередное исследование, из которого следует, что ситуация усугубляется из-за растущего числа дождей, которые идут весной на сухопутной территории Арктики.

«Высвобождение метана в краткосрочной перспективе может иметь намного более серьезные последствия, чем выбросы углекислого газа, и может привести к дальнейшему потеплению, создав эффект замкнутого круга, который трудно или почти невозможно разорвать», — говорилось в исследовании.

В статье, опубликованной в журнале «Проблемы российской Арктики и Антарктики» еще в 2013 году, утверждалось, что «потенциал глобального потепления», вызванного метаном, «в краткосрочной перспективе в 72 раза выше», чем в случае с углекислым газом.

В Якутии двое российских ученых — отец и сын — уже несколько лет проводят эксперимент по воссозданию экосистемы плейстоценового периода в надежде, что это поможет замедлить таяние мерзлоты.

Кроме того, в воде метан может стать источником дополнительной угрозы как для морских обитателей, так и для проходящих в этих районах судов.

Тающая угроза

О новостях российской экспедиции в октябре написала зарубежная пресса, в том числе профильные издания Oceanographic и Maritime Executive, подробно о метановом фонтане, а также об исследованиях Игоря Семилетова рассказывалось также на сайтах Newsweek и The Telegraph.

«Недавнее российское исследование показало, что скорость, с которой тает подводная мерзлота в последние годы, увеличилась почти в два раза и достигла 18 см в год. Одним из последствий стали значительные выбросы метана со дна моря», — подчеркивается в тексте.

О том, что мерзлота на дне северных морей стремительно деградирует из-за общего изменения климата и обнаружить ее не удается даже на глубине в 100 м и более, Игорь Семилетов, в частности, говорил после завершения аналогичной экспедиции в 2018 году.

В статье The Telegraph также приводятся предыдущие интервью ученого, в которых он предупреждал, что высвобождение метана из подводной мерзлоты может угрожать безопасности морской добычи нефти и газа, а также судов, транспортирующих эти виды полезных ископаемых, и атомным ледоколам.

В качестве иллюстрации Игорь Семилетов привел Ямальский кратер — гигантская воронка глубиной около 50 и диаметром около 20 м, предположительно, образовалась на полуострове между 2013 и 2014 годами. Сначала высказывались предположения, что кратер мог появиться в результате падения метеорита или проведения стрельб военными, но позднее ученые пришли к выводу, что причиной, скорее всего, стал мощный выброс метанового газа.

На воде такие явления, по мнению руководителя экспедиции, могут угрожать работе нефтедобывающих платформ, в том числе тех, которые будут снабжены ядерными реакторами.

Общаясь с журналистами в сентябре, он напомнил об инциденте с платформой Deepwater Horizon. Взрыв, который произошел в акватории Мексиканского залива в 2010 году, привел к гибели 13 человек, а последовавший за этим разлив нефти стал крупнейшим в истории США и одним из самых масштабных в современной истории.

Langenberger

Тогда взрыв произошел после того, как газ, попавший в вентиляционную систему, распространился по платформе, хотя формальными причинами сразу две комиссии назвали не выброс углеводородов, а человеческий фактор и неверную конструкцию платформы, из-за которой газ не был своевременно выведен за борт.

— Если не учитывать результаты исследования состояния подводной мерзлоты, при разведочно-промышленной деятельности могут произойти геоэкологические катастрофы (подобные аварии в Мексиканском заливе), которые нанесут непоправимый ущерб, — предупреждал ученый в сентябре.