| 19. |
Аннотация |
Усиливающаяся дестабилизация наземной, прибрежной и подводной мерзлоты провоцирует интенсивное вовлечение древнего (реликтового) органического вещества (ОВ), ранее законсервированного в мёрзлых толщах, с возрастающим объемом твердого речного стока и в результате интенсивных процессов береговой эрозии (разрушение т.н. берегового ледового комплекса). Экспортируемый ОУ может быть окислен до углекислого газа, при участии микроорганизмов преобразован до метана, перенесен в глубоководную часть Северного Ледовитого океана или сохранен в донных осадках вместе с автохтонным органическим материалом.
Актуальность проекта определяется возрастающей ролью реликтового ОУ в арктической экосистеме, что может привести не только к изменению существующих биогеохимических и седиментационных режимов, действующих на мелководном шельфе МВА (Anderson et al., 2011; Pipko et al., 2011; Semiletov et al., 2005б 2011, Vonk et al., 2012; Vonk and Gustafsson, 2014 и др.), но также и к серьезным климатическим последствиям (смещение карбонатного равновесия, асидификация вод за счет окисления поступающего ОУ, рост эмиссии парниковых газов) (Shakhova et al., 2014, 2015; Hilton et al., 2015; Semiletov et al., 2016; Tanski et al., 2019 и др.). Понимание процессов накопления и преобразования ОУ критически необходимо для формирования объективной оценки количественного и качественного вклада реликтового ОУ в современный цикл углерода, прогнозирования его динамики в ближайшем будущем, и, в конечном итоге, для уточнения баланса парниковых газов в океане и атмосфере.
Данный проект направлен на выявление основных механизмов, ответственных за накопление и преобразование ОВ с фокусом на уточнение закономерностей преобразования реликтового ОВ, мобилизованного в результате деградации многолетнемерзлых толщ, на примере трех представительных полигонов в прибрежных районах морей Восточной Арктики. В рамках проекта впервые будет выполнена комплексная оценка структуры и источников ОУ, хранящегося в донных осадках, с применением не только традиционных инструментов исследования группового, молекулярного и изотопного состава ОУ (анализ растворимой фракции), но набора пиролитических методов - пиролиза Rock Eval, адаптированного для анализа незрелого ОВ, и пиролитической ГХ-МС, позволяющей установить состав высокомолекулярной части ОВ (нерастворимой). Данные о содержании и структуре нерастворимой (и преобладающей в общем объеме) доли ОУ, представляющей собой относительно устойчивый к деградации комплекс соединений, представлены для МВА более чем фрагментарно (Guo et al., 2004; Sparkes et al., 2015, 2016). При этом их сопоставление с поведением лабильной и биодоступной фракции ОУ представляется важным этапом на пути к пониманию современных механизмов функционирования арктического биогеохимического цикла углерода. Состав ОВ будет исследован как в валовом осадке, так и в различных размерных фракциях для уточнения роли гидродинамической сортировки в процессе переноса и накопления ОВ для различных обстановок седиментации в прибрежных районах МВА.
Фактическим материалом исследования послужит накопленная база проб поверхностных осадков и осадочных кернов, отобранных в 2014-20 гг, а также пробы поверхностных осадков, которые планируются к отбору в 2021 гг во время экспедиции на НИС "Академик Мстислав Келдыш". |