Президентская программа
исследовательских проектов

Ученые Арктического центра РАН изучили воды Печоры для определения деградации мерзлоты

22.09.2020 | ТАСС
Источник: ФИЦКИА

Ученые Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (ФИЦКИА, Архангельск) изучили состав воды бассейна Печоры для определения признаков деградации многолетней мерзлоты. Участники экспедиции прошли по рекам около 1 770 км в Республике Коми и Ненецком автономном округе и сделали около 160 проб, рассказал ТАСС заведующий лабораторией экологической радиологии ФИЦКИА Евгений Яковлев.

"Экспедиция проходила по реке Печоре, прошли расстояние порядка 1 770 км практически от истока до устья в районе Нарьян-Мара. В ходе работ были отобраны пробы воды как на самой Печоре, так и из основных притоков, также из колодцев и скважин, которые располагаются в населенных пунктах по берегам, всего около 160 проб. Если мерзлота тает, это влияет на изменение изотопного состава в воде, и, соответственно, мы изучаем реакцию изотопного состава систем, химического состава при таянии мерзлоты", - рассказал Яковлев.

Поймать изотопы

Ученые на месте исследовали гидрохимические параметры - это рН, электропроводность, температура воды. Пробы были взяты на изотопы урана. Так как их в воде очень мало, нужно брать сразу большой объем воды - 30 литров. 

"Очень маленькое количество урана содержится, как правило, в поверхностных водах, и чтобы с высокой точностью изучить его изотопный состав, нам необходимо проводить концентрирование с помощью радиохимических методов, - пояснил собеседник агентства. - И из большого объема делать маленький, то есть сконцентрировать на специальном сорбенте на уран и в нем уже в лаборатории измерять его изотопы".

Отдельно исследователи брали анализы на дейтерий и кислород - изотопы, которые входят в состав молекулы воды. Эти изотопы фиксируют изменения физических свойств воды при потеплении и похолодании.

 "Все отобранные пробы были профильтрованы <...>, чтобы освободить их от взвешенных частиц, и законсервированы. Консервация проводится азотной кислотой. Это трудоемкая работа", - добавил Яковлев.

По берегам исследователи взяли на анализ достаточно большие объемы мерзлых грунтов, а на месте оценили их температурный режим. Сейчас все пробы - как воды, так и грунта - сортируются. Их будут изучать в Архангельске и Санкт-Петербурге.

"В лаборатории Санкт-Петербургского госуниверситета мы будем изучать изотопный состав воды: дейтерий-кислород, - сказал ученый. - Здесь, в лаборатории нашего центра [ФИЦКИА] мы изучим изотопный состав урана. Первые результаты планируем получить в начале следующего года".

Сужение ареала мерзлоты

По словам Яковлева, бассейн Печоры хорошо подходит для данного исследования, это большая территория, на которой есть разные природные условия: от полного отсутствия многолетней мерзлоты на юге Республики Коми до почти сплошных участков мерзлых грунтов на севере Ненецкого автономного округа. При этом, как отметил ученый, территории с мерзлотой сокращаются. 

"Сейчас происходит глобальное потепление, в результате чего идет таяние льдов и многолетней мерзлоты. Особенно за последние два десятилетия это фиксируется прямыми наблюдениями, то есть когда мы измерили щупом, - сказал он. - И ареал с отрицательными температурами грунтов, естественно, сужается".

При этом состояние верхних слоев мерзлоты меняется быстро и заметно, воздействие потепления на слои, расположенные глубже, не так заметно, но оно тоже есть. 

"У более глубоких частей разреза температурное состояние меняется не так быстро, но тем не менее меняется. И мы оцениваем отклик поверхностных вод на изменение изотопных характеристик подземного стока, источником которого являются талые мерзлые воды", - добавил Яковлев. 

Данное исследование поможет выявить закономерности между составом изотопов в воде и состоянием многолетней мерзлоты, в том числе ее глубоких слоев.

Как отметил ученый, хозяйственная деятельность человека в Арктике возрастает, поэтому важно знать, как меняется многолетняя мерзлота. Это поможет не допустить техногенных аварий в результате таяния мерзлоты, из-за чего происходит обрушение берегов и образование провалов грунта.

Проект поддержан Российским научным фондом, он рассчитан на три года. В проекте принимают участие Санкт-Петербургский государственный университет, Государственный гидрологический институт (Санкт-Петербург), Кольский филиал Единой геофизической службы РАН (г. Апатиты, Мурманская область), 70% участников - молодые ученые.

Недавние новости

Возврат к списку