Тема реакции северных экосистем на глобальное изменение климата является одной из приоритетных для ученых ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН». Новый грант Российского научного фонда поддержит проведение фундаментальных научных исследований отдельной научной группой красноярских ученых по теме «Отклик эмиссионных потоков метана из тундровых ландшафтов на увеличение количества осадков: полевые биполярные исследования в Арктике и Антарктике». Уже этим летом исследователи отправятся на остров Диксон, чтобы продолжить свои исследования в области глобального изменения климата.

Об особенностях работы в экстремальных условиях, целях и задачах проекта, своем научном опыте рассказывает руководитель проекта, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Институт леса им. В.Н. Сукачева Светлана Евграфова.

Тяжело ли делать науку в условиях крайнего Севера?

Проект предусматривает, что эксперименты мы будем проводить арктическим и антарктическим летом. В июле — начале сентября начнем эксперименты на острове Диксон. Там есть база, где можно жить. Это тундровая экосистема, одна из ключевых точек нашего проекта. В экспериментах будем изучать эмиссии метана в ответ на увеличение количества осадков. А на следующий год, в январе-марте, поедем на российскую антарктическую станцию Беллинсгаузен, расположенную на острове Кинг-Джордж (англ. King George Island, он же Ватерло́о) — самый крупный остров Южных Шетландских островов. Это не Антарктида, не материк, а остров неподалеку, с климатом, схожим с островом Диксон. Население острова – персонал станций, принадлежащих России, Чили, Уругваю, Аргентине, Китаю, Южной Корее и др. Остров Кинг-Джордж – одно из самых теплых мест в Антарктиде. Температура здесь обычно летом около +5, +8ºС, зимой около -20 ºС. Организовать поездку туда нам помогает Российская Антарктическая Экспедиция (РАЭ) в Институте Арктики и Антарктики в Санкт-Петербурге. Предварительная договоренность об участии в 65 сезоне российско-антарктической экспедиции уже достигнута.

А как же ситуация с COVID-19, как вы пересечете границы?

Да, сейчас все непросто, но будем надеяться, что к концу года ситуация с коронавирусом стабилизируется. Если иметь в виду вопросы с визами, то лететь в Антарктиду можно и без виз. Например, через Дубай в Бразилию, а потом в Чили. Визы в эти страны для россиян не нужны. В Чили из Сантьяго нужно долететь до Пунта-Аренаса — это самая южная точка Чили перед Антарктидой, откуда до острова Кинг-Джордж летает частная компания, которая может «подбросить» до острова. В целом, перелеты очень долгие. Из Дубаи до Сантьяго – около суток, после этого шестичасовые перелеты кажутся пустяком. В ожидании частного рейса в Пунта-Аренасе, можно съездить на экскурсию в Патагонию – там фантастическая красота.

Если говорить о составе коллектива проекта, то это российские исследователи и наш коллега из Швейцарии - крупный ученый Мартин Хайманн, он занимается эмиссиями парниковых газов.

Работать в Антарктике — это очень сложно себе представить. Расскажите, как это происходит?

На станции Беллинсгаузен мы будем жить полтора-два месяца. Это будет зависеть от закладки и проведения экспериментов. Необходимо собрать данные и только тогда улетать. Приедем в так называемый «сезон» антарктической экспедиции. «Сезон» - так называют людей, которые приезжают на какой-то короткий период времени, а не на год, как другие участники экспедиции. Это, в основном, научные сотрудники: биологи, гидрологи, гидробиологи и другие. Живем в домиках, где есть место и для «сезона», все вместе питаемся, дежурим в столовой. Готовят повара, но им нужно помогать с посудой, уборкой и прочим. Атмосфера очень доброжелательная. В Антарктике я была 1,5 месяца в прошлом году, а на нашем Севере была в составе Российско-Германской научной экспедиции в течение одиннадцати летних полевых сезонов в дельте реки Лены. Ездила в августе.

В дельте Лены мы жили сначала на маленькой станции, очень уютной, домик с гостиной. Но всем места не хватало, поэтому еще ставили палатки. В них, в основном, жили участники из Германии, потому что они находят в этом какую-то романтику. Летом в дельте температура +8 +10ºС, но бывает и до +18 ºС. Раньше зимой, в период сильных морозов, исследования там не велись. Но летом 2010 года на остров приехал В.В. Путин, встретился с участниками экспедиции. Через 3 года для ученых построили новую станцию, и появилась возможность вести исследования круглогодично.

Как вы объяснили премьер-министру необходимость строительства круглогодичной станции?

Мы просто объяснили, чем занимаемся. Он сказал, исследования хорошие и интересные, но живете в ужасных условиях, и в кратчайшие сроки была построена станция. Путин был в Якутии с рабочим визитом, посетил станцию практически случайно. Можно сказать, нам повезло.

Почему важны исследования практически на разных полюсах планеты? Что вы сравниваете?

Не секрет, что сейчас идут глобальные изменения климата, Арктика «теплеет», Антарктика «холодает». Нужно понять, насколько быстро это будет происходить и так ли это будет критично для экосистем, как предполагают эксперты. А для того, чтобы это сделать, нужно исследовать как можно больше точек со сходными климатическими характеристиками — одни и те же ландшафты, тундра, например. Есть, конечно, свои особенности в каждой местности — большее или меньшее количество осадков, температура, наличие или отсутствие вечной мерзлоты, глубина ее залегания и так далее. Сейчас исследования климата находятся на такой стадии, когда нужно вычленить общие механизмы и исключить локальные моменты, чтобы была возможность результаты экстраполировать на любые территории. Но чтобы это сделать, нужно иметь как можно больше точек в разных частях планеты со схожими условиями, чтобы выборка была репрезентативной.

Ученому из Сибири жить в тундре легче, чем другим участникам?

С температурой можно справиться. Это не проблема. Главная беда на севере летом — это огромное количество москитов. Как только теплеет, они вылетают и от них никуда не скрыться, а полярным днем москиты не спят, и они везде постоянно. Для городского человека это, пожалуй, самая большая сложность. Даже к постоянному ветру можно привыкнуть. Специальная одежда — и нет проблем. Но что в таких местах замечательно – это воздух. Очень чистый. Не сравнить с нашим. Это чувствуется.

Мы обычно работаем в экологически чистых районах, потому что нам нужно минимизировать антропогенный и техногенный фактор. Это очень важно, чтобы изучать природные процессы без воздействия человека. Хотя люди добрались уже почти во все уголки мира. Даже в Антарктике, на морском берегу, можно найти скелеты птиц, которые погибли оттого, что наелись микропластика. Микропластик — это маленькие кусочки пластиковых предметов, обкатанные водой. Пластик не переваривается, заполняет желудок, птица не может больше есть и погибает от голода.

Где птицы берут пластик? Ведь рядом нет никакой цивилизации.

В море. Одна из историй, которая хорошо иллюстрирует, как связаны течения в мировом океане. В СМИ рассказывали о контейнере с резиновыми утятами, который упал с сухогруза. И этих утят находили потом по всему земному шару. Нам очень важно осознать, какое сильное влияние мы оказываем на планету. Сейчас все чаще проводятся акции по сбору пластика по берегам морей и океанов. Я, по мере возможностей, тоже собирала мусор, пока была в Антарктике. Стараемся не оставлять после себя ничего. Люди приходят сейчас к этому, понимают, что это очень важно. В частности, на станциях в Антарктиде есть мусоросжигательные пункты. Мусор обязательно сортируется и полностью сжигается, до углекислого газа.

Кстати, по поводу повышения концентрации углекислого газа в атмосфере, ведь это тоже один из парниковых газов?

У нас в проекте эмиссия углекислого газа исследуется параллельно с эмиссией метана, которой отведена основная часть исследований. Микроорганизмы как вырабатывают метан, так его и поглощают. В свою очередь те микробы, которые поглощают метан, вырабатывают углекислый газ. Проблема в том, что одна молекула метана дает больший вклад в глобальное потепление, чем молекула углекислого газа, поэтому он считается более опасным. На парниковый эффект влияют и люди, и сама планета, например, вулканы и океан. Гипотез причин глобального изменения климата много, в том числе и то, что это естественные земные циклы. Если брать геологический временной период, который составляет миллионы лет, то концентрация углекислого газа в атмосфере сейчас не самая высокая, но во временных рамках существования человека рост концентрации парниковых газов в атмосфере – доказанный факт. На выбросы метана влияет и промышленность, и животноводство, и сельское хозяйство (рисовые поля, например). Выделяют метан и болота – а это естественные природные экосистемы. В целом мы говорим о совокупности сложных процессов, которые нужно исследовать.

Наши исследования ставят целью дополнить картину глобальных изменений климата, внести свой вклад в понимание того, что нас ожидает в будущем. Потепление Арктики может привести к таянию вечной мерзлоты, высвобождению захороненного в ней углерода, а также микроорганизмов, среди которых могут оказаться и патогенные. «Оттаявшие» микроорганизмы могут стать пищей ныне живущих, а могут и выжить, и принести в наш мир новые проблемы. Подобных глобальных вопросов, касающихся климатических изменений, очень много, поэтому каждая наша экспедиция позволяет приблизиться к ответам на некоторые из них.