Опубликовано: 27 декабря 2023 г.
Метки: СМИ, Орехова Н.А.
Основные результаты работы по теме климатообразующих веществ и их поступление в атмосферу и дальнейшее перераспределение в водах Мирового океана представили в Федеральном исследовательском центре «Морской гидрофизический институт РАН».
Проанализированы данные прямых измерений рСО2 поверхностного слоя вод и приводного слоя атмосферы для различных районов Черного моря. Рассчитаны величины потока СО2, формирующегося на границе поверхностного слоя вод и приводного слоя атмосферы. Отмечен преобладающий вклад биогеохимической составляющей в районах с затрудненной динамикой вод и высокой антропогенной нагрузкой (Севастопольская бухта) на формирование потока СО2 на границе с атмосферой, в то время, как в открытых районах Черного моря преобладающим фактором при формировании потока СО2 был ветровой режим – скорость ветра.
Учеными отмечается максимальная величина потока при максимальной скорости ветра. Так в летний период воды Черного моря являются источником СО2 для атмосферы, в то время как в зимний период (с ноября по март) – стоком СО2. В целом, на среднегодовом масштабе воды Черного моря являются источником СО2 для атмосферы.
Новизна исследования заключается в получении новых прецизионных данных прямого измерения рСО2 в различных акваториях Черного моря в различные гидрологический сезоны. Впервые были даны количественные оценки потока СО2 на границе с атмосферой для различных районов Черного моря и дано предварительная оценка вклада экосистемы Черного моря в поглощение атмосферного СО2.
Прямое определение рСО2 в поверхностном слое вод и приводном слое атмосферы исключает ошибки, возникавшие при использовании расчетных методов определения рСО2. Это дает возможность более точно определять величины потока СО2 и оценивать поглотительную способность вод моря и вклад региональных морских экосистем в общий цикл углерода, что является в настоящее время актуальной океанологической задачей.
Насколько процессы экосистемы моря важны для окружающей среды, для человека? Как это отражается на здоровье, на растительности, на погодных условиях? Как меняются данные исследования в зависимости от различных районов моря? Эти вопросы корреспонденту «А4 Новости» прокомментировала заведующая отделом биогеохимии моря и лабораторией исследования и мониторинга парниковых газов и кислорода в морской среде кандидат географических наук Наталья Александровна Орехова.
Углекислый газ (СО2) является одним из климатообразующих веществ и его поступление в атмосферу и дальнейшее перераспределение в водах Мирового океана оказывает значительную роль не только в формировании климата на Земле, но и влияет на характеристики вод и качество жизни морских организмов. В настоящее время наблюдается непрерывный рост уровня атмосферного СО2 – около 0.4 % в год и достигнутое к настоящему времени содержание более 420 мкатм, что примерно на 50% превышает его концентрацию в доиндустриальный период (1740 гг.). Воды Мирового океана являются одним из основных естественных стоков атмосферного СО2 – они поглощают до 25 % атмосферного СО2 антропогенного происхождения тем самым способствуя снижению концентрации СО2 в атмосфере. Однако накопление СО2 в водной толще ведет к негативным последствиям для экосистем всего Мирового океана, что проявляется в нарушении природных равновесий, в частности карбонатных, снижении рН, снижении концентраций кислорода и появлении зон его дефицита. Со временем происходит снижение способности океана поглощать углекислый газ из атмосферы, а в крайних случаях воды могут стать источником СО2 для атмосферы. Снижение рН и снижение концентрации кислорода крайне негативно сказываются не только на экологическом состоянии морских экосистем – развитие гипоксии, появление так называемых мертвых зон, но и на состоянии морских организмов – происходит массовый замор рыб, снижается разнообразие и количество биологических организмов, ухудшаются условия их существования. Преобладающими становятся организмы, которые могут существовать в условиях дефицита кислорода и гипоксии. Также снижение рН приводит к разрушению организмов, имеющих в основе карбонатный скелет, например коралловых рифов, если мы говорим о Мировом океане. Для человека подобные изменения характеристики морских систем проявляются в снижении рекреационной и социальной привлекательности региона, а так же происходят экономические убытки, прежде всего за счет снижения биоразнообразия. В нашей лаборатории (лаборатория мониторинга и исследования потоков парниковых газов и кислорода в морской среде) в рамках программ «Карбоновый полигон» и ВИП ГЗ («Потоки СО2»), направленных на изучение потока СО2 на границе с атмосферой и прямых измерений рСО2 (парциального давления углекислого газа) для различных районов Черного моря получены новые прецизионные данные по рСО2 для различных районов Черного моря. Было установлено, что в настоящее время экосистема Черного моря на среднегодовом масштабе являются источником СО2 для атмосферы, однако величина потока незначительна, что может указывать, на то, что состояние близко к равновесному – т.е. сколько море поглощает СО2, столько и выделяет. Внутригодовой ход изменения величин потока СО2 соответствует «классическому» ходу – в теплый период воды Черного моря являются источником СО2 для атмосферы, в холодный (с ноября по апрель) – стоком. Таким образом, нами впервые были получены количественные оценки потока СО2 на границе с атмосферой для различных районов Черного моря и сделана предварительная оценка вклада экосистемы Черного моря в поглощение атмосферного СО2. Впервые была сделана попытка оценить вклад вод Севастопольской бухты, как наиболее антропогенно нагруженной и с ограниченным водообменном, в общий бюджет СО2. Выяснилось, что несмотря на высокий уровень содержания биогенных элементов, содержание СО2 в поверхностном слое вод сопоставимо с его содержанием в открытой части моря. Однако повышенные значения этого параметра в Южной бухте, указывают на наличие его дополнительного источника – пресноводный сток в кутовой части Южной бухте. Еще одним дополнительным источником СО2 является речной сток в период паводка. При этом также сохраняется естественный внутригодовой ход изменения концентрации СО2 и потока СО2 на границе с атмосферой. В летний период воды бухты являются источником СО2 для атмосферы, в весенний – сток.