Речной углерод — новый индикатор экологических проблем

Органический углерод, который попадает в реки и переносится ими, может стать новым индикатором экологических проблем - выяснил международный коллектив ученых, который оценивал его средний годовой вынос водами Енисея в Северный Ледовитый океан, сообщает издание «Наука в Сибири». Полевые наблюдения прошли в низовьях реки, в городе Игарка.

Ученые изучали наносы - это все, что переносится реками, в основном, - частички почвы разных размеров, смытые дождями или ручьями со склонов либо попавшие в поток при размыве берегов и русла. Они могут быть минеральными или органическими. Углерод, содержащийся в органической части взвешенных наносов, - это взвешенный органический углерод. Он появляется при разложении растительного опада (листьев, хвои, коры и так далее) и вымывается из почвы.

В команду специалистов вошел кандидат географических наук, сотрудник Института мерзлотоведения имени П. И. Мельникова СО РАН (Якутск) Никита Тананаев. Он отмечает, что глобальный круговорот углерода очень важен, так как влияет на климат планеты. Реки, по его словам, наименее изученная часть этого круговорота. Для его исследования необходим продолжительный мониторинг многих параметров, но углерод не входит в число основных данных, которые фиксируются наблюдательной сетью Росгидромета.

Для того чтобы получить необходимые результаты, исследователи использовали модель SWAT (Soil & Water Assessment Tool). Она разработана специалистами из Франции и США и уравнениями описывает различные гидрологические процессы: снеготаяние, впитывание воды в почву и ее движение по поверхности и в толще земли. По словам Никиты Тананаева, SWAT хорошо зарекомендовала себя в других регионах. 

«Для моделирования, если речь идет о большом водосборе, подготавливаются карты растительности, типов почвы, рельефа, а также гидрологической сети, - объясняет ученый. - Большой водосбор затем делится на множество более маленьких, в пределах которых ландшафтные условия (рельеф, растительность, почвы) однородны. Дальше в качестве входных данных в модели используются реальные, полученные в результате наблюдений, климатические переменные: температура воздуха и количество выпавших осадков. Эти метеоданные закладываются в модель, и затем происходит расчет расхода воды в заданном створе - в нашем случае это пост Игарка. Он был выбран, потому что для него есть исторические данные гидрологического мониторинга с суточным временным разрешением». 

Специалисты выяснили, что в последние годы количество наносов в речных водах увеличилось. Остается установить источники дополнительного поступления, например, более интенсивный размыв берегов, усиление сельскохозяйственной эрозии или активизация золотодобычи в Северо-Енисейском районе Красноярского края. Изменение такого показателя, как сток наносов, может быть индикатором целого пласта экологических проблем. Известно, что многие металлы-загрязнители адсорбируются на частицах наносов и в таком виде попадают в организмы водных обитателей и человека, оказывая негативное влияние. Кроме того, исследователи выяснили, что в среднем с водосборов, не подстилающихся мерзлотой, сток органического углерода больше, чем с тех, где она есть. Иными словами, при ее таянии вынос органического углерода может увеличиваться, что приведет к усилению парниковых эффектов в атмосфере.

Статья об исследовании также опубликована в журнале Water Research

Фото c сайта pixabay.com

Подписывайтесь на наш Telegram-канал

Подписывайтесь на наш Instagram

06.11.2019


Новости партнеров