Все оттенки белого

Исследования в экологии

Ямал пока относительно чист. Он может служить фоновым индикатором для изучения влияния человека на окружающую среду и базой для создания всемирной системы контроля парниковых газов

Если в 2014 году в округе добыто 21,5 млн тонн нефти, то ожидаемые результаты 2015-го будут на 4% меньше — 20,7 млн тонн, сообщил в минувший понедельник губернатор ЯНАО Дмитрий Кобылкин. Падение обусловлено только инфраструктурными ограничениями, препятствующими вводу в промышленное освоение новых месторождений, подчеркнул, однако, губернатор и пообещал в ближайшие годы удвоить добычу.

Ямал хранит пятую часть всех газовых ресурсов России. На полуострове и в прилегающих акваториях открыто 11 газовых и 15 нефтегазоконденсатных месторождений, разведанные запасы газа которых составляют около 16 трлн куб. м, а перспективные и прогнозные — около 22 трлн куб. м; запасы конденсата оцениваются в 230,7 млн тонн, нефти — в 291,8 млн тонн.

Экологи УрО РАН ведут научное освоение Ямала, изучают мощное антропогенное воздействие на хрупкую экосистему Севера. Как взаимодействуют эти факторы?

Самый точный индикатор

Сотрудники лаборатории физики и экологии Института промышленной экологии (ИПЭ) УрО РАН Александр Сергеев и Александр Буевич работают на полуострове Ямал по контракту с компанией «Газпромнефть Новый Порт». Нефтяники разрабатывают одно из крупнейших нефтегазоконденсатных месторождений Ямала — Новопортовское. Здесь создается мощная инфраструктура: в поселке Мыс Каменный на Обской губе построен арктический терминал, через который нефть отгружается в танкеры, терминал с месторождением соединяет 100-километровый нефтепровод. Антропогенная интервенция подобного масштаба оказывает заметное влияние на легкоранимые северные экосистемы. Нефтяная труба, например, нарушает пути миграции оленей, хотя там и сделаны оленьи переходы. Ученые ИПЭ ведут исследования по программе мониторинга компонентов окружающей среды, финансируемой компанией «Газпромнефть Новый Порт».

Поморники агрессивно атаковали белых сов, старались отобрать у них добычу

В идеале начинать следует с фонового мониторинга: отбирать пробы еще до того момента, как первый экскаватор вонзит в землю ковш, чтобы в дальнейшем, когда промышленное освоение станет полномасштабным, было с чем сравнивать. Уральские ученые начали работы в районе Новопортовского месторождения в прошлом году, а в нынешнем побывали на Ямале трижды: в мае, июле и сентябре. Передвигаясь по тундре на вертолетах, вездеходах, а чаще всего пешком, они взяли более сотни проб атмосферного воздуха, почвы, снега, воды, донных отложений.

— Если говорить об атмосфере, то самый информативный показатель степени ее загрязненности — снег, — говорит заведующий лабораторией физики и экологии ИПЭ кандидат физико-математических наук Александр Сергеев.— Время отбора пробы атмосферного воздуха ограничено, это происходит в течение, скажем, 20 минут. Если ветер в этот момент дует со стороны источника загрязнения, то будет один результат, если с противоположной — другой. Кроме того, результаты измерений сильно зависят от режима работы предприятия. А снег адсорбирует загрязнения на протяжении всего зимнего периода: и когда пролетает сквозь атмосферу и когда лежит на земле, причем каждый новый слой консервирует предшествующие. На Урале снежный покров «ловит» грязь в течение пяти месяцев, а на Крайнем Севере — более семи. Снег — очень хороший индикатор. На полуострове Ямал, можно сказать, очень чисто. По нашим данным, здесь выпадает не более 5 мг пыли на квадратный метр в сутки. Минимальное значение, которое мы наблюдали за все время, что работаем со снегом, составляло 2 мг. Чистыми считаются территории, где в сутки накапливается не более 10 мг пыли на кв. метр.

Сейчас отобранные уральскими специалистами пробы исследуются в химико-аналитическом центре ИПЭ УрО РАН. Первые результаты говорят, что серьезных заг­рязнений на территории пока не обнаружено. В будущем году ученые продолжат мониторинг.

Пробный мониторинг

В августе нынешнего года заведующий лабораторией атмосферы ИПЭ УрО РАН кандидат физико-математических наук Юрий Маркелов разместил на острове Белый в Карском море прибор для измерения содержания парниковых газов в атмосфере. В течение месяца газоанализатор Picarro фиксировал концентрации в атмосферном воздухе оксида углерода, углекислого газа, метана, а также водяных паров. Остров Белый стал самой северной точкой Евразии, где проводились такие измерения. Программа-минимум выполнена — прибор доказал работоспособность в суровых северных условиях, получены ценные данные.

В идеале начинать следует с фонового мониторинга: отбирать пробы еще до того момента, как первый экскаватор вонзит в землю ковш

Программа-максимум — оборудовать стационарный пункт наблюдения, чтобы газоанализатор работал бесперебойно и круглогодично, обеспечивалась его калиб­ровка, можно было дистанционно управлять им и получать данные.

По словам Юрия Маркелова, мониторинг концентрации парниковых газов в атмосфере необходим для разработки и верификации моделей климатических изменений на нашей планете. В Екатеринбурге ученые ИПЭ УрО РАН ведут его круглый год. Но для построения моделей необходимо проводить эталонные измерения на относительно чистых территориях — таких как остров Белый, где концентрации парниковых газов, конечно, ниже, чем в промышленном центре, потому что техногенных выбросов непосредственно на острове нет. Если же проанализировать полученные там данные с учетом метеоусловий, прежде всего сведений о движении воздушных масс, их направленности и скорости, то можно определить природные и техногенные источники парниковых газов в радиусе от нескольких сотен до тысячи километров, составить карту распределения примесей в атмосфере и размещения источников их поступления. Для этого ученые используют метод статистики обратных траекторий, или флюид-локации, разработанный сотрудником лаборатории атмосферы ИПЭ кандидатом физико-математических наук Василием Поддубным. Если создать на территории России сеть пунктов мониторинга, пусть даже нечастую, то можно получить довольно полную картину содержания парниковых газов в атмосфере различных регионов. В некоторых странах такая сеть уже есть.

На вопрос, вызван ли парниковый эффект деятельностью человека, однозначный ответ дать нельзя, считает Юрий Маркелов. Можно утверждать, что содержание в атмосфере парниковых газов, безусловно, влияет на климат Земли, но какие источники парниковых газов мощнее — природные или антропогенные, ученым еще предстоит выяснить.

Медведи ежедневно приходили «навестить» исследователей, в том числе и непосредственно к дому, в котором базировалась экспедиция

Бои без правил

Фауну острова Белый минувшим летом изучали сотрудники Арктического научно-исследовательского стационара Института экологии растений и животных УрО РАН (Лабытнанги). Вот что рассказали о своих летних открытиях кандидаты биологических наук Александр и Наталья Соколовы:

— В нынешнем году мы зарегистрировали небывалый пик численности сибирских леммингов. Именно благодаря этому на острове присутствовали в большом количестве некоторые виды хищников, успех размножения которых зависит от численности леммингов. Так, впервые за всю историю научных исследований в циркумполярной Арктике нам удалось наблюдать небывалую концентрацию белых сов: на одном из маршрутов с одной точки мы насчитали 89 птиц. Всего, по нашим оценкам, в северо-западной части острова проводили лето не менее 150 сов. Значит, остров Белый в некоторые годы вполне способен прокормить такое количество этих редких птиц, занесенных в Красную книгу. Правда, нам удалось обнаружить лишь два совиных гнезда, и за время нашего пребывания на острове одно из них погибло. Во втором выжили только два птенца из четырех, которых мы видели в начале экспедиции. На благополучном гнезде белой совы мы установили автоматическую фотокамеру и после просмотра полученных фотографий нашли возможное объяснение рекордной концентрации сов в одном месте. Дело в том, что высокая численность леммингов привлекла также и других птиц — средних поморников. В сезон 2015 года они были еще более многочисленными, чем белые совы, и, в отличие от них, размножались гораздо более успешно — до двух гнезд на квад­ратный километр. Мы были свидетелями того, как поморники агрессивно атаковали белых сов, старались отобрать у них добычу. Судя по снимкам автоматической камеры, почти каждый принос корма птенцам взрослыми совами сопровождался налетами поморников. Скорее всего, именно поморники вытеснили сов с наиболее продуктивных низких заболоченных участков на возвышенные, которых на острове совсем немного. Там и собрались белые совы.

Впервые на этой территории были зарегистрированы виды птиц, гнездовой ареал которых располагается в сотнях километров к югу. Например, нам встретились черный коршун и деревенская ласточка.

Многочисленными в нынешнем году на острове оказались и белые медведи. Еще по пути следования на Белый, с вертолета нам удалось увидеть четырех хищников на западном побережье. Очевидно, высокая численность косолапых стала следствием того, что в 2015 году акватория вокруг острова освободилась ото льда на несколько недель раньше среднегодовых показателей.

Дополнительные материалы:

 
  ПАРТНЕР ПРОЕКТА