Исследование эмиссии углерода – главной составляющей парниковых газов – входит в число мировых научных трендов. В Сибири и Арктике, где находится большое количество болот – накопителей углерода, это явление активно изучается, в то время как на юге, например, в Центральной Азии эмиссия и запасы углерода в почве пока не оценены. Учёные Томского государственного университета вместе с коллегами из Института химии и фитотехнологий НАН КР (Кыргызстан) приступили к исследованию объемов выброса СО2 из деградирующей мерзлоты в горах Центрального Тянь-Шаня.
– Нас интересует такой природных процесс, как выветривание силикатов в горах, – объясняет ведущий научный сотрудник лаборатории «БиоГеоКлим» ТГУ Сергей Лойко. – В ходе этого процесса происходит высвобождение катионов кальция, натрия и магния из минералов, вынос этих катионов реками с гор в бессточные котловины и орошаемые оазисы, где они накапливаются в почвах и донных отложениях озёр в виде карбонатов и соды, тем самым участвуя в поглощении атмосферного СО2.
Судя по всему, это происходит довольно быстро, потому что наблюдения местных агрономов, например, в Ферганской долине свидетельствуют о том, что там за 10 лет в почве может сформироваться карбонатная плита, что очень затрудняет деятельность местных фермеров. Потепление климата, на фоне роста количества осадков в высокогорьях, может усилить процессы выветривания, приводя к большему поглощению СО2 на равнинах.
В июле учёные ТГУ побывали в совместной экспедиции с коллегами из Института химии и фитотехнологий НАН КР. Исследователи работали в горах центрального Тянь-Шаня на Арабельском плато. Одной из задач учёных был поиск заболоченных территорий с многолетней мерзлотой, оценка участия многолетнемерзлых почв в формировании речного стока, выявление химического состава льда.
– Мы нашли участки с многолетней мерзлотой, выкопали шурфы, – рассказывает Сергей Лойко. – Арабельское плато – очень «пёстрая» и интересная территория, где присутствуют разные типы почв в одном месте. Большим плюсом является то, что там есть дорога, поскольку рядом ведётся добыча золота. Это облегчает нам задачу по доставке образцов, которые необходимо вывезти на лабораторные исследования.
Наряду с этим в будущем планируются новые экспедиции, в том числе в долины, которые находятся в предгорьях. Будет проведён отбор и анализ проб с разных территорий, результаты которого дадут представление о запасах углерода в почве, механизме и объёмах его захвата из атмосферы в почвах долин.
– Подобные исследования на данной территории (в горах Тянь-Шаня) ранее не проводились, – отмечает научный сотрудник лаборатории «БиоГеоКлим». – Вообще, Кыргызстан и Центральная Азия, в пределах бывшего СССР, на карте мировых запасов почвенного углерода выглядят, как большое белое пятно. Представлено менее полутора десятка точек для всех этих стран, результаты исследований, проводившихся ещё в СССР, не входят в эти базы. Результаты исследований, проводимых с коллегами из Кыргызстана, позволят заполнить этот пробел и дадут понимание того, каким может быть вклад южных территорий в поглощение парниковых газов, а также каковы отличия углеродного цикла на юге и севере.
Более того, исследования в Кыргызстане, а также новые рабочие контакты учёных ТГУ с коллегами из Таджикистана и Узбекистана позволят увеличить протяжённость мегатрансекта – маршрута отбора проб и сети научных станций, развитием которой занимается Томский госуниверситет. Копилку данных также пополнит информация о цикле углерода в горных озёрах Турции, Армении и высокогорных болотах Эквадора, собранные в экспедициях научных руководителем лаборатории, учёным ТГУ и лаборатории Миди Пиренейз (Франция) Олегом Покровским.
Добавим, что изучение изменения баланса углерода как главного фактора трансформации климата является одним из ключевых направлений работы учёных ТГУ. Исследования проводятся в рамках стратпроекта «Глобальное изменение Земли: климат, экология, качество жизни» при поддержке федеральной программы «Приоритет 2030».
Фото предоставил Сергей Лойко