Географы ТюмГУ и их коллеги исследовали донные отложения озер Арктики и узнали, что их состав меняется под действием климата.
Север Западной Сибири — регион интенсивной разработки месторождений углеводородов. Здесь находится более 200 месторождений, где ежегодно добывается 290–310 миллионов тонн нефти и 35–40 миллиардов кубометров природного газа. Самые крупные газовые месторождения (Бованенковское, Харасавэйское, Тамбейское) расположены в арктической зоне. В 2010-е годы на полуострове Ямал началась интенсивная разработка крупных газоконденсатных месторождений с нефтяными оторочками (Новопортовское, Тамбейское), строительство газопроводов, комплекса по сжижению природного газа (Ямал-СПГ), что неизбежно привело к росту антропогенной нагрузки на окружающую среду Западно-Сибирского сектора Арктики.
Ученые из институтов геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН, водных проблем РАН и наук о Земле ТюмГУ провели реконструкцию динамики окружающей среды и климата в арктических регионах Западной Сибири, оценили динамику осадконакопления элементов и состояния экосистем. Статья об исследовании вышла в журнале «Геохимия».
В ней представлены результаты исследования колонок донных отложений из двух фоновых арктических озер — Лангтибейто (полуостров Ямал) и Гольцовое (полуостров Гыдан). Оба озера находятся в зоне арктической тундры, для которой характерны большая длительность снегового покрова (около 10 месяцев) и короткое лето с низкими температурами (1–5 градусов). Озера имеют ледниковое происхождение.
Арктические озера оказались чувствительными индикаторами глобальных изменений окружающей среды и климата, региональных и трансграничных переносов загрязняющих веществ. Донные отложения арктических озер, не подверженных прямым антропогенным воздействиям — своего рода архивы, которые содержат информацию о биогеохимических процессах на водосборе и в самом водоеме, информативно отражают изменения климата и окружающей среды.
Уязвимость природы арктических регионов обусловливает высокую реактивность экосистем, что предопределяет информативную «запись» этих изменений в толщах донных отложений, включая изменения биогеохимических циклов и глобальные потоки загрязняющих веществ в атмосфере, а также динамику климата и состояния экосистем, которые регистрируются на основе геохимического состава и останков диатомовых комплексов (диатомовые водоросли — группа водорослей, отличающаяся наличием у клеток своеобразного «панциря») в донных отложениях.
Диатомовые водоросли хорошо сохраняются в осадках благодаря наличию панциря. Широкий спектр признаков позволяет верифицировать данные диатомового анализа с результатами химического и других видов анализа озерных отложений. Качественно новым этапом для реконструкций на основе диатомового анализа стало применение изотопного метода — анализа соотношения изотопов.
На территории России комплексные исследования донных отложений озер проводили на Кольском Севере, в бассейне Печоры, а также в северных областях за Уралом, на Урале, в Сибири, на Чукотке. Вместе с тем работ по донным отложениям арктических озер России крайне мало. Результаты исследования колонок донных отложений арктических озер Лангтибейто и Гольцовое характеризуются крайне низким содержанием органического вещества (по результатам потерь при прокаливании) даже в верхних суглинистых частях колонок.
Факторы обогащения, рассчитанные относительно средних содержаний в глинистых сланцах, не превышают значение два даже для максимальных концентраций, что позволяет рассматривать обследованные озера как фоновые.
Ртуть, в отличие от остальных элементов, показала существенное превышение локального фона в приповерхностных слоях донных отложений обоих озер. Возможная причина — поступление металла из атмосферы за счет трансграничного переноса. Скорость осадконакопления, оценена по активности изотопов. Сопоставив данные различных анализов, ученые выявили процессы перестройки экосистем озер, что может быть связано с их обмелением в результате климатических изменений.