Томские ученые ведут мониторинг круговорота углерода, в том числе зимой
Ученые Томского государственного университета (ТГУ) выясняют, сколько метана и углекислого газа сибирские озера накопили за зиму. Круглогодичный мониторинг круговорота углерода и отбор зимних проб стали возможными благодаря использованию аппаратуры, приобретенной в рамках программы обновления приборной базы нацпроекта «Наука и университеты».
Впервые в зимний период в пойме Оби в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом, был проведен отбор проб воздуха для оценки эмиссионного потока диоксида углерода и метана с водной поверхности, а также определен изотопный состав (d13C-CO2 и d13C-CH4) климатически активных газов с помощью лазерного анализатора Picarro 2201-i. Полученные данные помогут установить, образовался диоксид углерода в результате жизнедеятельности фитопланктона в самом озере, или его источниками были поступившие в озера почвенные воды. Соотношение стабильных изотопов в метане даст представление о пути его образования микроорганизмами в донных отложениях озер.
«Озера поймы Оби, богатые органическим веществом, являются важными участниками глобального углеродного цикла, но какие процессы происходят в озерах в зимний период, до сих пор неизвестно. Комплексная зимняя экспедиция на научно-исследовательскую станцию Кайбасово была организована для оценки основных факторов, влияющих на биогеохимические циклы. В ходе работ мы определили количество накопленного за зиму CO2. Показатели оказались значительно выше, чем весной и осенью. Теперь необходимо определить источники поступления углерода в водоемы», — говорит исполнительный директор САЕ «Сибирский институт будущего» ТГУ Людмила Борило.
Изучение круговорота углерода — главной составляющей активных парниковых газов — сейчас становится одним из важнейших мировых исследовательских трендов. В России полевой сезон исследований ограничен в силу климатических особенностей, лишь немногие научные группы анализируют углеродный баланс в зимнее время. Ученые ТГУ на протяжении нескольких лет ведут круглогодичный мониторинг углерода в водных экосистемах.
В экспедиции по отбору зимних проб в озерах поймы Оби использовано оборудование, приобретенное на средства гранта Минобрнауки РФ для дооснащения уникальной исследовательской инфраструктуры ТГУ «Мегаустановка». В частности, для построения глубинных профилей озер были использованы термооксиметры и многопараметрический зонд качества воды YSI EXO2, позволяющие проводить оценку показателей на месте. Этот прибор является одним из лучших в своем классе для таких параметров, как температура, содержание растворенного кислорода, концентрация флюоресцирующего органического углерода, электропроводность, pH, окислительно-восстановительный потенциал.
«Важной характеристикой YSI EXO2 можно назвать комплексность измерений, простоту и мобильность использования, сохранение в памяти прибора большого количества данных. В лаборатории с помощью анализатора Shimadzu TOC-LCSN, приобретенного ТГУ для изучения парниковых газов, будет определена концентрация растворенного органического и неорганического углерода», — объясняет доцент САЕ «Сибирский институт будущего» ТГУ Лариса Колесниченко.
Измерения эмиссионных потоков диоксида углерода и метана и состава их стабильных изотопов будут проведены на базе Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН — партнера ТГУ по консорциуму «Глобальные изменения Земли: климат, экология, качество жизни».
«Одноименный стратегический проект ТГУ реализуется при поддержке федеральной программы «Приоритет 2030». Основной задачей ученых является исследование цикла углерода и влияния данного элемента на глобальную трансформацию климата, разработка подходов для адаптации человечества к этим изменениям и создание технологий для их смягчения», — резюмирует Людмила Борило.
