Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

21.03.2024
20:22

Шакти и Шива определили два (возможных) первых составных элемента нашего Млечного Пути

21.03.2024
20:15

В Тихом океане обнаружили неизвестные скопления пластика

21.03.2024
20:11

Обнаружена редкая система из двух звезд

21.03.2024
19:56

Извержение супервулкана показало, что могло заставить людей покинуть Африку

21.03.2024
19:50

Ученые выяснили, что Скандинавия «родилась» в Гренландии

21.03.2024
19:44

Lancet: население Земли будет сокращаться в ближайшие десятилетия

21.03.2024
16:58

Откуда в Югре взялись лужи с парниковым газом метаном

    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.

    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.

    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.

    По информации https://earth-chronicles.ru/news/2024-03-21-177788

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

21.03.2024
16:35

Саудовская Аравия собирается стать крупнейшим инвестором в ИИ

21.03.2024
16:30

Открыто самое крупное суперскопление галактик во Вселенной

21.03.2024
16:09

NVIDIA разработала платформу Earth-2, чтобы прогнозировать погоду и климат

21.03.2024
15:15

Саудовская Аравия представила проект курорта с самым длинным подвесным

бассейном в мире

21.03.2024
14:55

Взрослые звезды оказались способны пожирать свои планеты

21.03.2024
14:48

Китай строит гигантский рельсотрон для запуска шаттлов на орбиту

21.03.2024
11:42

Добровольцы нашли 15 новых активных астероидов

21.03.2024
10:27

Вибе, Штерн, Сурдин против Исаака Ньютона

20.03.2024
18:07

Посмотрите на небоскреб в 64 этажа, которому не страшны землетрясения

20.03.2024
17:52

Сверхмассивная черная дыра разорвала звезду и превратила ее в «спагетти»

20.03.2024
17:45

Тайна карты двух Америк: древний документ оспаривает открытие Нового Света Колумбом

20.03.2024
17:38

Ученые назвали регионы России, которые могут в течение 25 лет пострадать от жары

20.03.2024
16:56

Телескоп Уэбба обнаружил формирующееся скопление галактик

<< 51|52|53|54|55|56|57|58|59|60 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList