Пилотный проект по созданию в России сети карбоновых полигонов был запущен летом 2021 года. На сегодняшний день в разных регионах страны открыто восемь полигонов. Что собой представляют карбоновые полигоны, с какой целью они создаются и какие данные наука сможет получить с их помощью, нам рассказали молодые российские ученые.
Павел Смирнов, заведующий лабораторией седиментологии и эволюции палеобиосферы Тюменского государственного университета, кандидат геолого-минералогических наук:
— Когда вы заинтересовались наукой?
— Наукой стал интересоваться еще со школьной семьи, когда посещал кружок в тюменском Клубе юных геологов. У воспитанников кружка была возможность принимать участие в геологических экспедициях, включая сборы образцов минералов или древней фауны. В студенческие годы вся эта работа приобрела уже черты полноценной исследовательской деятельности.
— Как бы вы обозначили исследовательское поле вашей деятельности? Чем вы занимаетесь на данный момент?
— На самом деле, чрезвычайно непросто будет указать одно конкретное направление, которому посвящена исследовательская работа, т.к. тематическое поле, в котором я работаю, чрезвычайно широко. Имея базовое образование в области разработки месторождений нефти и газа, основной практический опыт я приобрел при изучении ресурсного потенциала неметаллических полезных ископаемых — распространенных в Западной Сибири кремниевых пород (диатомитов) и вопросов их практического применения.
Что примечательно, диатомиты сформировались в период последнего крупнейшего катастрофического потепления на Земле (примерно 55 млн. лет назад). Таким образом, сформировался еще один трек в моей научной работе, который включает изучение современного глобального потепления под необычным углом — со взглядом «из прошлого» и с инструментарием такой науки, как палеоклиматология.
Неудивительно, что палеоклиматическая тематика и изучение глобальных потеплений прошлого закономерно привели меня к исследовательской работе с климатическими изменениями настоящего и анализу отдельных аспектов динамики, функций и механизмов стабилизации климатически активных газов. А эта работа неразрывно связана с программой развития карбоновых полигонов по всей России. В настоящий момент мы активно работаем над выстраиванием инфраструктуры карбоновых полигонов и партнерств по программе их деятельности, включая теорию и практику камерных измерений потоков углекислого газа, подходов к реализации лесоклиматических проектов и пр.
Помимо научно-организационной работы на карбоновом полигоне, осуществляются исследования и по другим темам. В центре исследований нашей научной команды также находится изучение глобальных потеплений прошлого. В истории Земли это далеко не первый эпизод стремительных климатических трансформаций, когда в атмосферу быстро выбрасываются тысячи гигатонн парниковых газов. Существовало четыре климатических состояния, в английской терминологии получивших названия Hothouse, Warmhouse, Coolhouse и Icehouse — соответственно, в русской интерпретации длительные периоды жаркого, теплого, умеренного и холодного климата. И все они существовали в последние 66 млн. лет, в кайнозойскую эру, что дает нам прекрасную возможность для проверки многих климатических моделей, так как мир кайнозойской эры был уже чрезвычайно похож на современный.
Исследования механизмов и масштабов древних потеплений дает возможность найти в определенной степени аналог из прошлого для каждой отдельно взятой современной территории — открытых акваторий, крупных изолированных массивов суши, тропических или бореальных областей. Такие исследования предоставляют уникальный и независимый способ верификации моделей климата и эволюции земной системы, используемых для экологического прогноза изменений природной среды и климата ближайшего будущего.
Исследовательский проект предполагает обширные полевые исследования, сборы каменного материала, его всестороннее изучение современными литолого-геохимическими, изотопными и палеонтологическими методами, дальнейшую интерпретацию данных и концептуальное моделирование.
— Почему развитие карбоновых полигонов перспективно в России?
— Новые государственные концепции долгосрочного развития в части климатической повестки базируются на общей цели обеспечить к 2030 году сокращение выбросов парниковых газов до 70 процентов от уровня 1990 года. Кроме технической модернизации базовых и экспортно ориентированных отраслей промышленности, добиться существенного прогресса в решении этой задачи, как ожидается, поможет учет поглощающей способности лесных и иных экосистем. Такая объемная задача требует от российской науки валидных, верифицируемых и признаваемых мировым сообществом данных о стоке и эмиссии парниковых газов в масштабе страны. Эти задачи и предстоит решить в ходе исследований на карбоновых полигонах.
Все теоретические и практические результаты, а также апробированные на карбоновых полигонах методические подходы, станут основой для проектирования карбоновых ферм, т.е. участков, где будут специально высажены растения таких видов и в таком сочетании, чтобы усиленно поглощать углекислый газ. Результаты и конкретные программные продукты будут использоваться при реализации проектов по лесовосстановлению, развитию регенеративного земледелия и т.п.
— Чем уникален карбоновый полигон в Тюмени?
— Территория полигона на озере Кучак рядом с Тюменью охватывает наиболее характерные для региона типы природных систем: различные виды леса, озерно-болотные массивы, а также земли сельскохозяйственного назначения. Такое разнообразие ландшафтов, по нашему мнению, и создает уникальные условия для выполнения разнообразных исследований в части способности этих природных систем поглощать климатически активные газы.
На полигоне запроектированы стационарные объекты наблюдения и прецизионное лабораторное оборудование, созданы условия для использования различных видов переносного оборудования, включая портативные системы измерения почвенного газообмена, системы позиционирования в реальном времени, беспилотную технику и др.
