Версия для печати

Ученые ТПУ: наибольший вред атмосфере российской Арктики наносит не сжигание попутного газа, а транспортное загрязнение

Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Лаборатории арктических исследований Тихоокеанского океанологического института (ТОИ) ДВО РАН провели исследование, целью которого было выяснить роль черного углерода в радиационном балансе атмосферы в российской Арктике. На основе двухлетних наблюдений было показано, что в Тикси основным источником черного углерода, влияющего на процессы глобального потепления, является не сжигание попутного газа, тепловые электростанции и лесные пожары, как это принято было считать ранее, а транспортное загрязнение (сжигание топлива в двигателях внутреннего сгорания).

Работа выполнена в содружестве с учеными Стокгольмского университета и другими европейскими партнерами ТПУ и ТОИ. От Томского политехнического университета участие в исследованиях приняли ученые Международной лаборатории изучения цикла углерода и кафедры геологии и разведки полезных ископаемых, возглавили научный проект профессора ТПУ Наталья Шахова и Игорь Семилетов.

Черный углерод образуется при неполном сгорании топлива в дизельных двигателях, а также при лесных пожарах, сжигании древесины в дровяных печах, в печах для обжига кирпича и так далее. Основной компонент черного углерода — сажа, которая выпадает на поверхность снега и льда, что приводит к значительному понижению способности исходно белой поверхности отражать приходящую солнечную радиацию. Это, в свою очередь, способствует усилению таяния снежного и ледового покрова нашей планеты, а, следовательно, может ускорить процессы глобального потепления.

«Исследования проводились на базе Полярной геокосмофизической обсерватории, расположенной на берегу Северного Ледовитого океана, вблизи поселка Тикси. Это место было выбрано в качестве фонового, исходя из максимальной удаленности от современных промышленных центров. Полученные результаты оказались неожиданными для всего нашего научного коллектива», — сообщает руководитель Международной лаборатории изучения цикла углерода ТПУ, член-корреспондент РАН Игорь Семилетов.

Ранее было принято считать, что основными источниками черного углерода в Арктике являются сжигание попутного газа (газовых факелов), тепловые электростанции и лесные пожары. Однако результаты двухлетних наблюдений и многомесячных аналитических и модельных исследований, опубликованные учеными ТПУ и их коллегами, показали, что в Тикси основным источником черного углерода является транспортное загрязнение. Происходит оно, как предполагают ученые, в основном, за счет переноса загрязненного транспортом воздуха из европейской части Российской Федерации.

Таким образом, научное исследование дает другую оценку вкладу источников, ранее считавшихся «основными», в общий баланс черного углерода в российской Арктике.

В статье сообщается, что от газовых факелов в атмосферу поступает до 6% черного углерода, от лесных пожаров до 12%, а от тепловых электростанций — до 9%. Основной же вклад в местный баланс черного углерода вносят транспорт (38%) и локальные источники (35%).

Под локальными источниками подразумеваются организации и хозяйства, сжигающие древесину и уголь.

Ученые отмечают, что полученные результаты существенно изменяют представления и подходы к изучению роли черного углерода в Арктике. В последние десятилетия его роли в процессах глобального потепления было уделено много внимания, десятки и сотни научных групп по всему миру исследовали, насколько она важна. Однако до настоящего времени экспертные оценки вклада черного углерода в радиационный баланс планеты расходятся, как минимум, в 5 раз. Такая большая неопределенность объясняется недостаточным пониманием процессов, происходящих в Арктике, особенно, в российской Арктике, где комплексные высокоточные изотопные исследования состава черного углерода до настоящего исследования не проводились.

«Для уточнения полученных оценок планируется провести новый цикл совместных со Стокгольмским университетом исследований с фокусом на роли газовых факелов, значительное количество которых находится в нижнем течении великой сибирской реки Обь. Результаты нашего исследования могут изменить базовое понимание роли черного углерода в функционировании хрупкой климатической системы Арктики, что дает шанс на разработку значимых мер по смягчению эффекта от ожидаемых последствий», — пояснила профессор кафедры геологии и разведки полезных ископаемых ТПУ Наталья Шахова.

Предполагается, что новые исследования могут быть начаты в 2018 году в рамках развития Международной лаборатории изучения цикла углерода и Международного арктического сибирского научного центра (International Arctic Siberian Scientific Center), организованного в 2016 году научным консорциумом ведущих ученых из шести стран (России, Швеции, Нидерландов, Италии, Великобритании, и США) на научно-образовательной платформе ТПУ.

Пресс-служба ТПУ