Сотрудники ТГУ и Токийского столичного университета (TMU) выиграли грант ФЦП, финансируемый Россией и Японией. Задача проекта – выяснить, как трансформируются самые «чувствительные» экосистемы Земли – альпийские ландшафты и Арктика – под влиянием экстремальных природных явлений, вызванных потеплением климата. Полученные результаты позволят спрогнозировать риски, опасные для населения: оползни в горах, размывы берегов, паводки, вызываемые экстремальными гидрометеорологическими явлениями и другие.
– Согласно результатам исследований международных организаций число природных катаклизмов с 1980 года увеличилось в разы, – рассказывает научный руководитель проекта, заведующий кафедрой гидрологии ГГФ ТГУ Валерий Земцов. – Эти явления становятся отправной точкой для других природных процессов, которые могут иметь негативное значение. Наша задача – оценить степень изменения углеродного и водного циклов арктических и альпийских ландшафтов, поскольку от этого напрямую зависит устойчивость развития северных и горных регионов.
Предположительно именно многолетнее изменение углеродного цикла наряду с геофизическими причинами в четвертичном периоде приводило к чередованию холодных ледниковых эпох и теплых межледниковий с соответствующими наступлениями и исчезновениями льдов, понижением и повышением уровня моря. Сейчас увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере и температуры воздуха на планете происходят намного интенсивнее и самым серьезным образом могут повлиять на перемещение ландшафтных зон в пространстве, миграцию и исчезновению многих видов животных и растений, изменению всего облика планеты и условий жизни людей.
По словам Валерия Земцова, в большом исследовательском проекте будут задействованы гидрологи, гляциологи, гидрохимики, биогеохимики, почвоведы, биологи, ботаники и другие специалисты. Они проведут комплексные исследования в горах Алтая и в Ямало-Ненецком автономном округе. Ученые выяснят, как изменяются водный цикл и причины наводнений, засух и других явлений. Наряду с этим центральным объектом исследования станет цикл углерода – изменение его концентрации в почве (например, высвобождение при таянии многолетней мерзлоты), воде и эмиссия в атмосферу.
– В связи с потеплением климата есть риск еще большего возрастания экстремальных природных явлений, – объясняет один из участников проекта, директор Центра превосходства «БиоКлимЛанд» ТГУ Сергей Кирпотин. – Важно знать, что в контексте глобального потепления происходит с гидрохимическим циклом. Для этого были выбраны северные и горные районы – наиболее показательные территории, где есть лёд и вода, которые выступают «лакмусовой бумажкой» при любых трансформациях климата. Мы планируем поработать в бассейне ледников Актру и на территории в районе Нового Уренгоя и Пангоды. На модельных водосборах будет изучен баланс химических элементов (в почве и воде), их pH, электропроводность, концентрация углерода и метана, которые являются главными составляющими парниковых газов.
По результатам исследований будет создана информационная база, в которую войдут данные по экстремальным гидрометеорологическим явлениям, их пространственно-временным характеристикам, данные по вызываемым этими явлениями опасным процессам на земной поверхности (таким, как обвалы, сели, оползни, опасность которых особенно усиливается с таянием поверхности мерзлоты и выпадением проливных дождей, внезапные паводки с наводнениями).
Одним из основных компонентов базы станут данные по ландшафтным характеристикам водосборных площадей и по содержанию СО2 в воде и его эмиссии в атмосферу. В дальнейшем данные будут использованы для создания компьютеризированной системы поддержки принятия решений по мониторингу, предсказанию и защите от опасных природных явлений.
Партнеров ТГУ из Японии при этом в первую очередь интересует прогнозирование оползней, селей и наводнений, российскую сторону – таяние ледников, паводки и вызванные ими наводнения, изменения углеродного цикла с повышенными выбросами парниковых газов.