Добавить новость
Май 2013
Июнь 2013
Июль 2013
Август 2013
Сентябрь 2013
Октябрь 2013
Ноябрь 2013
Декабрь 2013
Январь 2014
Февраль 2014
Март 2014
Апрель 2014
Май 2014
Июнь 2014
Июль 2014
Август 2014
Сентябрь 2014
Октябрь 2014
Ноябрь 2014
Декабрь 2014
Январь 2015
Февраль 2015
Март 2015
Апрель 2015
Май 2015
Июнь 2015
Июль 2015
Август 2015
Сентябрь 2015
Октябрь 2015
Ноябрь 2015
Декабрь 2015
Январь 2016
Февраль 2016
Март 2016
Апрель 2016
Май 2016
Июнь 2016
Июль 2016
Август 2016
Сентябрь 2016
Октябрь 2016
Ноябрь 2016
Декабрь 2016
Январь 2017
Февраль 2017
Март 2017
Апрель 2017
Май 2017
Июнь 2017
Июль 2017
Август 2017
Сентябрь 2017
Октябрь 2017
Ноябрь 2017
Декабрь 2017
Январь 2018
Февраль 2018
Март 2018
Апрель 2018
Май 2018
Июнь 2018
Июль 2018
Август 2018
Сентябрь 2018
Октябрь 2018
Ноябрь 2018
Декабрь 2018 Январь 2019 Февраль 2019 Март 2019 Апрель 2019 Май 2019 Июнь 2019 Июль 2019 Август 2019 Сентябрь 2019 Октябрь 2019 Ноябрь 2019 Декабрь 2019 Январь 2020 Февраль 2020 Март 2020 Апрель 2020 Май 2020 Июнь 2020 Июль 2020 Август 2020 Сентябрь 2020 Октябрь 2020
Ноябрь 2020
Декабрь 2020
Январь 2021
Февраль 2021
Март 2021
Апрель 2021
Май 2021
Июнь 2021
Июль 2021
Август 2021
Сентябрь 2021
Октябрь 2021
Ноябрь 2021
Декабрь 2021
Январь 2022
Февраль 2022
Март 2022
Апрель 2022
Май 2022 Июнь 2022 Июль 2022 Август 2022 Сентябрь 2022 Октябрь 2022 Ноябрь 2022 Декабрь 2022 Январь 2023 Февраль 2023 Март 2023 Апрель 2023 Май 2023 Июнь 2023 Июль 2023 Август 2023 Сентябрь 2023 Октябрь 2023 Ноябрь 2023 Декабрь 2023 Январь 2024 Февраль 2024 Март 2024 Апрель 2024 Май 2024 Июнь 2024 Июль 2024 Август 2024 Сентябрь 2024 Октябрь 2024 Ноябрь 2024 Декабрь 2024 Январь 2025 Февраль 2025 Март 2025 Апрель 2025 Май 2025 Июнь 2025 Июль 2025 Август 2025 Сентябрь 2025 Октябрь 2025 Ноябрь 2025 Декабрь 2025 Январь 2026 Февраль 2026 Март 2026 Апрель 2026 Май 2026
1 2 3 4 5 6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

Поиск города

Ничего не найдено

Откуда в Югре взялись лужи с парниковым газом метаном

0 540

Парниковые газы — главный фактор глобального потепления. С 1750 года углекислый газ уже повысил среднюю температуру атмосферы Земли на один градус Цельсия. И в атмосфере его становится только больше — из-за сжигания ископаемого топлива, вырубки деревьев, лесных и торфяных пожаров и деградации земель. Другой газ — метан — добавил к средней температуре планеты еще 0,3 градуса Цельсия. Но именно он на территории России вырабатывается активнее. Источников метана в стране много, и один из них — очень неожиданный и малоизученный — булькающие лужицы в поймах рек Югры. Как и зачем этот источник исследуют и откуда там появилось много метана, рассказывает биогеохимик из Югорского государственного университета Александр Сабреков.

Леса и болота в России активно поглощают углекислый газ, компенсируя влияние промышленности, транспорта и сельского хозяйства. С метаном ситуация хуже: вклад нашей страны в его поступление в атмосферу — около 7% от мирового. Это результат не только деятельности человека — добычи нефти и газа, животноводства и захоронения бытовых отходов, — но и выбросов из природных источников. До трети российской эмиссии метана может идти из болот, где сосредоточены огромные запасы углерода.


Многообразие форм выхода метана в поймах: (a) лужицы, (b) разливы на ручьях прямо в пойме Иртыша, (c) мини-кратеры, (d) цепочки воронок в пойме Оби
Sabrekov et al., 2023

Ученые ведут учет всех источников метана и пытаются прогнозировать, станут ли те со временем активнее или иссякнут. Ищут и новые источники, которые в один момент могут значительно повлиять на окружающую среду. Такой темной лошадкой оказались локальные выходы метана в поймах рек Западной Сибири — впервые их обнаружили рядом с научно-исследовательской станцией Мухрино, в самом центре Югры, около Ханты-Мансийска.

Булькающие лужицы и кратеры с поднимающимися на поверхность пузырьками газа (их называют сипами) привлекли внимание болотоведов еще в начале 2000-х. Газ оказался горючим, и со временем его выходы стали находить в поймах по всему региону. Геоботаники, лесоведы и зоологи обращали внимание на бурлящие кратероподобные структуры — настолько это необычно для равнинной Западной Сибири. Скоро выяснилось, что этот горючий газ — метан. Загадка его происхождения и привела нашу команду в Югру. Впервые я увидел сипы как студент МГУ в далеком 2009-м. После этого каждый год приезжал в Сибирь работать на разных объектах, в основном — болотах. С 2018-го вплотную занялся сипами, а в 2021-м переехал в Ханты-Мансийск.

Мы объездили — хотя, учитывая недоступность многих объектов, скорее обошли — сотни участков, где рассчитывали найти выходы метана. Сипы были только на 50 из них. Кратеры с газом всегда небольшого размера, максимум — несколько сотен квадратных метров, но при этом они чаще всего вытянуты узкими полосами. Этого недостаточно, чтобы рассмотреть их на снимках Sentinel-2 — некоммерческого исследовательского спутника с разрешением десять метров на пиксель, который мы использовали. Поэтому для поиска точек отбора проб приходилось полагаться на косвенные признаки (резкие изгибы и аномалии русел рек, участки без растительности в поймах) и даже спрашивать охотников и рыболовов, не видели ли они где-то «лужи с пузырями». Позже мы разметили на космических снимках места с найденными сипами и натренировали сверточную нейросеть оценивать вероятность, найдется ли источник в определенной местности.


Наземные выходы метана в Западной Сибири, съемка с беспилотника
Источник: Alexander Sabrekov, Irina Terentieva / YouTube

Список подозреваемых

Сначала мы предположили, что горючий газ выходит из нефтяных месторождений — просачивается на поверхность по трещинам в отложениях. В регионе добывают около половины всей нефти в России, а в ста километрах от стационара Мухрино, где выходы метана обнаружили впервые, находится одно из самых активных месторождений страны — Приобское. Но к версии были вопросы.

Вместе с метаном из нефтеносных пластов, которые сейчас залегают на глубине одного-двух километров, должна была бы подниматься соленая морская вода. Она осталась там со времен, когда нефтеносные пласты только формировались — 50–60 миллионов лет назад — и Западная Сибирь была не равниной, а мелководным морем. Но в сипах соленой воды не обнаружилось, а горючий газ в основном состоял из метана и азота лишь с небольшой примесью этана, что не характерно для газа из нефтяных месторождений.


Три гипотезы происхождения метана, выходящего в атмосферу в поймах рек в центре Западной Сибири: 1 — метан просачивается из нефтеносных пластов на глубине одного-двух километров, 2 — метан (или органика, из которой микробы-метаногены синтезируют газ) высвобождается из многолетней мерзлоты в подземные воды; 3 — метан выходит из верховых болот к поймам через подземные воды.
Sabrekov et al., 2023

Вторая гипотеза — газ выходит из-за таяния многолетней мерзлоты, которая сформировалась десятки и сотни тысяч лет назад, но сегодня разрушается из-за изменения климата. Во время таяния пластов метан (или органические вещества, из которых микробы-метаногены его производят) могут высвобождаться и попадать в подземные воды. Этана в этом случае будет сравнительно немного, как мы и наблюдали в газе из сипов.

Как мерзлота защищает питьевую воду? ↓

Благодаря многолетней мерзлоте на глубинах 150–200 метров главный источник питьевой воды в Югре — подземные воды. Мерзлые грунты защищают водоносные слои от любого рода загрязнений, выполняя роль экрана, потому что абсолютно непроницаемы для жидкости. А вот реки региона непригодны для питья: они в значительной степени питаются за счет болот, из-за чего туда попадает органика. Вода в реках становится мутной и кислой.

Согласно третьей версии, источник метана — верховые болота, занимающие чуть ли не половину региона. Этого газа в них много: его выделяют микроорганизмы-метаногены, перерабатывая болотную органику в бескислородной среде. Основной путь попадания газа в атмосферу — выход вверх в виде пузырей и через корни и стебли растений. Однако, как указывает само название «верховые», болота находятся на возвышенных участках между речных долин, и метан может двигаться из них с подземными водами вниз и выходить в атмосферу в местах разгрузки подземных вод, то есть в виде ключей.

Отпечатки изотопов

Понять, какая из трех версий правильная, помог изотопный состав метана. Соотношение изотопов для газов больше чем отпечатки пальцев для человека, скорее как генетический код: позволяет не просто отличить один газ от другого, а узнать его происхождение. Пропорция стабильных изотопов углерода и водорода в метане позволяет понять, как он появился — из-за микробов, с нефтью или связан с процессом Фишера-Тропша, который протекает в угленосных пластах при движениях тектонических плит. Правда, последний вариант происхождения метана сразу отпадает — плиты в центре Западной Сибири не сталкиваются.


Состав стабильных изотопов углерода и водорода в метане из болот, подземных вод, местных нефтяных месторождений и выходов в поймах в Югре
Sabrekov et al., 2023

Анализ показал, что метан в лужах — микробного происхождения. Так мы опровергли первую гипотезу про нефтяные месторождения. Но выбрать между второй (мерзлотной) и третьей (болотной) все еще было нельзя. Здесь на помощь пришли уже другие изотопы — радиоактивные. Радиоуглеродный метод часто используют в археологии и палеоэкологии, ведь он позволяет оценить возраст любой органики, а метан — тоже органическое соединение, пусть и самое примитивное.

Коллеги из Новосибирского государственного университета, которым обычно приходится работать с костями, зубами и торфом, совладали и с метаном. Газ, пузырящийся в поймах, оказался очень молодым по меркам геологов — возрастом от 4 до 8 тысяч лет. Такой результат не оставил шанса мерзлотной гипотезе: органическое вещество в реликтовой мерзлоте должно быть старше 24 миллионов лет. Конечно, метан в эти слои мог попасть из болот через грунтовые воды и в межледниковья, но последнее из них закончилось 110 тысяч лет назад.

Очная ставка

Итак, мы поняли, что метан в кратерах — из верховых болот. Но расследование наше на этом не завершено: подозрительно разнообразным выглядел состав стабильных изотопов углерода и водорода в метане, выходящем в поймах.

На изотопный состав могут влиять и физические процессы (например, диффузия), и биологические: в первую очередь, окисление метана микроорганизмами — метанотрофами. Но обе причины должны менять изотопный состав не так, как мы наблюдали в газе из сипов. Поэтому мы сравнили его с газом в болотах. Оказалось, что метан в болоте по своим изотопным отпечаткам очень похож на наиболее концентрированный метан из бурлящих лужиц. Но в сипах был еще и разбавленный метан, который отличался по составу изотопов от болотного газа. Неужели еще один источник?

Ответить на этот вопрос смогли другие изотопы, на этот раз водорода, который микробы-метаногены используют, когда синтезируют метан. Мы сопоставили отпечатки стабильных изотопов водорода в воде и в метане, растворенном в этой воде. По-видимому, метан в поймах — это смесь газов, полученных из болотной органики в разных элементах ландшафта с разными геохимическими условиями. Первый, концентрированный, метаногены производят из водорода и углекислого газа в болотах. Второй, разбавленный, — вне болота в подземных водах из ацетата — промежуточного продукта, выделяемого бактериями-ацетогенами при разложении сложных органических соединений, вымытых из болот. Поэтому в подземных водах концентрация органических веществ на порядки меньше, чем в болоте.

Признания климатически опасного газа

Все улики подтвердили болотную версию происхождения метана. Мы узнали, что существенное количество этого газа мигрирует из болот горизонтально, избегая окисления в верхних слоях болота метанотрофами, которые могли бы употребить его. При этом метан может выходить в атмосферу не только пузырями в пойменных ключах и кратерах, но и через реки, попадая в них с грунтовыми водами.

Такая «нелегальная» миграция метана вряд ли значительна в регионах, где болота расположены в низинах, ведь там метану некуда мигрировать. Но там, где господствуют верховые болота, этот прежде игнорируемый путь попадания метана в атмосферу может вносить существенный вклад в региональный поток метана. И вклад будет постоянным.

Болота и пресноводные экосистемы — не только российские — действительно дают примерно 30–50% глобальной эмиссии метана за год. Сипы тоже входят в эту долю. Но не стоит обвинять только болота в современном быстром изменении климата. Выделение метана — неизбежное следствие их существования. Более того, с климатической точки зрения сохранение болот выгодно, ведь это долговременные и бесплатные склады углерода, который, если не будет захоронен в виде торфа, попадет в атмосферу как CO2. Разумнее сокращать эмиссию метана из-за деятельности человека — не меньше газа, чем из природных источников, выделяется в мире при добыче газа и нефти (20%) и из свалок бытовых отходов (10%). А за болотами и другими источниками, которые тоже с ними связаны, — сипами, ручьями и реками — мы ещё последим, ведь эмиссия метана из них до сих пор определяется с большим разбросом.





Все города России от А до Я

Загрузка...

Moscow.media

Читайте также

В тренде на этой неделе

Как Россия осваивала Сибирь?

Улицы Барнаула украсили ко Дню Победы. Фото

Крупнейшая в Сибири выставка-продажа для частного домостроения «Свой Дом» подвела итоги

Мэр Максим Кудрявцев: в преддверии Дня Победы уделяем особое внимание ветеранам


Загрузка...
Rss.plus


Новости последнего часа со всей страны в непрерывном режиме 24/7 — здесь и сейчас с возможностью самостоятельной быстрой публикации интересных "живых" материалов из Вашего города и региона. Все новости, как они есть — честно, оперативно, без купюр.




Обь на Russian.city


News-Life — паблик новостей в календарном формате на основе технологичной новостной информационно-поисковой системы с элементами искусственного интеллекта, тематического отбора и возможностью мгновенной публикации авторского контента в режиме Free Public. News-Life — ваши новости сегодня и сейчас. Опубликовать свою новость в любом городе и регионе можно мгновенно — здесь.
© News-Life — оперативные новости с мест событий по всей России (ежеминутное обновление, авторский контент, мгновенная публикация) с архивом и поиском по городам и регионам при помощи современных инженерных решений и алгоритмов от NL, с использованием технологических элементов самообучающегося "искусственного интеллекта" при информационной ресурсной поддержке международной веб-группы 103news.com в партнёрстве с сайтом SportsWeek.org и проектами: "Love", News24, Ru24.pro, Russia24.pro и др.