Сотрудники лаборатории биогеохимических и дистанционных методов мониторинга окружающей среды ТГУ исследуют высокопродуктивные экосистемы Арктики и Субарктики.
При этом главными объектами исследования являются озера, болота и хасыреи – котловин бывших озер, опустевших из-за таяния вечной мерзлоты и термоэрозии берегов. Недавно ученые обнаружили в ЯНАО озеро, исчезнувшее менее чем за месяц – оно проложило себе дорогу в оттаявшей почве и утекло в Тазовскую губу.
Лаборатория «БиоГеоКлим» создана и оснащена на средства мегагранта, выделенного правительством РФ. Ее руководителем является ученый ТГУ и обсерватории Миди-Пиренейз (Тулуза, Франция) Олег Покровский.
– Обычно образование хасырея – это достаточно длительный и поэтапный процесс, который занимает несколько десятков лет, – поясняет руководитель научного проекта, старший научный сотрудник лаборатории Сергей Лойко. – В данном случае все произошло в десятки раз быстрее. Этот хасырей мы обнаружили по космоснимкам спустя два года после его образования, когда искали молодые котловины бывших водоемов Арктической зоне РФ. Озеро исчезло летом 2016 года, которое выдалось достаточно жарким: еще в начале июля оно было, а в конце месяца – уже нет.
Чтобы понять, куда делась вода, ученые лаборатории отправились на место бывшего водоема. Обследование котловины показало, что озеро ушло в залив Обской губы Карского моря (Тазовскую губу). При этом промоина, по которой стекало озеро, уже успела зарасти осокой и злаками. Это и другие исследования в рамках проекта, финансируемого РНФ, помогли получить данные, насколько скорость спуска воды зависит от перепада между озером и принимающим водоемом – другим озером, рекой или морем. В случае с исчезнувшим водоемом этот перепад был весьма значительным – около 15-20 метров – и, главное, резким.
В донных отложениях хасыреев накоплено большое количество минеральных веществ, питающих растения. Вскоре после осушения озер на их месте происходит настоящая «вспышка жизни» – в тундре и лесотундре появляются «оазисы» с кустарниково-луговой растительностью.
Наблюдения ученых ТГУ показывают, что в последние 30 лет процессы образования хасыреев стали значительно активнее, количество таких участков увеличилось почти вдвое. Исследование старых и молодых котловин бывших озер показало, что несмотря на серьезные различия в структуре их верхних слоев, количество питательных элементов ниже корнеобитаемого горизонта примерно одинаково.
– Данные экосистемы можно целенаправленно активизировать, чтобы спровоцировать рост зеленой массы, – говорит Сергей Лойко. – Для этого достаточно заполнить котловину водой, создав дамбу, и спустить ее через несколько лет, после чего хасырей, покрытый травой можно использовать для летнего выпаса оленей и заготовки зеленых кормов. Однако спустя первые десятки лет продуктивность хасыреев вновь начнет падать. Сейчас мы изучаем, как и от чего зависят темпы ее снижения.
В 2018 году исследователи лаборатории получили новые данные о геохимическом составе болот. Ранее ученые располагали только информацией о талых водах. В этот раз они произвели отбор проб на десяти болотах в Надымском и Тазовском районах ЯНАО, а также в месте расположения исследовательской базы ТГУ «Ханымей». Пробы льда в многолетнемерзлом торфе отбирались по всей глубине болота до самого минерального дна. После оттаивания образцов ученые проанализировали концентрацию 40 химических элементов, в частности, оценили уровень биодоступного органического углерода, фосфора, калия, кальция, кобальта, железа.
Результаты анализа показали, что в мерзлой части болота концентрация полезных веществ в 20–70 раз выше, чем в поверхностном слое, который подлежит ежегодному оттаиванию. По словам ученых, если тенденция к потеплению будет сохраняться, вещества из замерзшей воды начнут высвобождаться и переходить в почву. Это приведет к повышению плодородия почвы и росту более пышной растительности, особенно в долинах рек и хасыреях, куда с болот будут вымываться питательные вещества. Как отмечает Сергей Лойко, эти изменения уже происходят, в связи с чем наметился устойчивый тренд к позеленению Арктики, фиксируемый различными научными группами.
В 2019 году ученые ТГУ продолжат свои исследования в рамках проекта РНФ № 18-77-10045 «Биогеохимическое изучение феномена высокой биологической продуктивности растительности в условиях Субарктики как основа для создания технологий природообустройства в Арктической зоне Российской Федерации».
Читать подробнее: Миамир.рф
