Сотрудники центра превосходства «БиоКлимЛанд» ТГУ изучат роль малых притоков Оби в установлении ее гидрохимического и газового режима. В частности, ученые постараются выявить причину высокого содержания растворенного СО2 – одной из главных составляющих парниковых газов – в малых реках Сибири. Фундаментальные исследования помогут решить различные задачи, например, понять механизмы заморных явлений (нехватки кислорода) и спрогнозировать глобальные последствия эмиссии углекислого газа с поверхности сибирских рек в атмосферу Земли.
– Западная Сибирь является важнейшим поставщиком углерода и других
химических элементов в атмосферу и Северный Ледовитый океан, – говорит
старший научный сотрудник НИИББ ТГУ Сергей Воробьев. – Важная
роль в этом процессе принадлежит малым притокам. Их особенностью
является аномальное обогащение растворенным углеродом, СО2 и металлами,
которых может быть на один-два порядка больше, чем в руслах крупных рек.
Ранее «речным капиллярам» не уделялось пристального внимания, поэтому до сих пор нет четкого представления, как меняется вода, когда она из почвы выходит в открытый водоем. В 2014–2017 годах сотрудники лаборатории «BIO-GEO-CLIM» по инициативе ее руководителя Олега Покровского, координатора Европейской объединенной лаборатории геохимии окружающей среды (LEA LEAGE), ученого Обсерватории Миди-Пиренейз (Тулуза, Франция), произвели отбор проб на отрезке около полутора тысяч километров – от Васюганских болот до тундры. Анализ показал, что малые притоки рек содержат в себе в 10–30 раз больше углекислого газа и метана, чем крупные водные артерии.
– Все малые реки берут начало из болот, уже поэтому их вода содержат большое количество растворенной органики, – говорит Сергей Воробьев. – Далее в водных объектах происходит активное разложение органического вещества, и концентрация углекислого газа в воде увеличивается, а вместе с этим растет и его эмиссия в атмосферу. Механизмы активного разложения органического вещества в реках Западной Сибири до сих пор слабо изучены, но есть обоснованное предположение об активном участии в его разложении процессов фотодеструкции – распада органических веществ под влиянием солнечной радиации.
Установлено, что чем крупнее река, тем более ее органика устойчива к разложению и, наоборот, в малых реках она менее устойчива и распад биологических веществ идет активнее. Биологам хотелось бы выяснить причины данной закономерности. Кроме того, до сих пор не совсем понятны процессы, определяющие концентрацию в воде СО2 и О2 в зимний период. Ученые попытаются найти ответ на вопрос, почему в реке Обь, где содержание органики, углекислого газа, сероводорода и метана значительно ниже, чем в малых реках Западной Сибири, зимние заморные явления, приводящие к массовой гибели рыб, выражены сильнее.
В рамках проекта, поддержанного грантом РФФИ (проект №18-05-00404 А), исследователи ТГУ будут изучать механизмы превращения органики в малых притоках Оби и эмиссию парниковых газов в атмосферу. Как отмечает Сергей Воробьев, с учетом огромного количества водных объектов, которых только в Томской области насчитывается более 130 тысяч, они могут иметь огромное влияние на формирование и изменение глобальных климатических процессов.
Результаты фундаментальных исследований, проводимых учеными ТГУ, будут иметь важное практическое значение. Они помогут понять механизмы формирования заморных явлений в водоемах бассейна Оби и прогнозировать их изменение, а следовательно, и объем ихтиофауны, в зависимости от возможных климатических сценариев.