Е.А.Романкевич - Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН

ПОЛЯРНАЯ ВЕТВЬ УГЛЕРОДНОГО ЦИКЛА.
Е.А.Романкевич
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, E- mail: romankevich@mail.ru
Полярная биосфера значительно резче реагирует на изменение климата,
чем умеренные или тропические широты. Соединения углерода (газовые,
твердые,
органические
климатических,
и
неорганические)
океанологических,
играют ключевую роль
являются
индикаторами
литолого-геохимических
процессов
и
в оценках потоков и баланса веществ в системе
атмосфера–арктические моря–окружающая суша. Проводимые по Программе
Президиума системные многодисциплинарные исследования цикла углерода
позволили уточнить и дать новые оценки главных параметров полярной
биосферы, включая биопродукционные характеристики и тенденции их
изменения, потоки углерода из атмосферы и с суши, роль речных, эоловых,
термоабразионных
потоков
углеродистых
соединений,
их
групповой,
молекулярный, изотопный составы. В результате удалось построить балансовые
модели цикла углерода для ряда арктических морей России. Работа по
Программе в течение трех лет (2006–2008 гг.), дополненная совместными
работами с иностранными коллегами, позволила получить первые оценки
круговорота углерода для всего Северного Ледовитого океана.
Комплекс работ базировался на анализе спутниковых и натурных
наблюдений, полученных с малых судов, ледоколов по трассе Северного
Морского пути, в районе Северного Полюса при погружении ГОА Мир, а также
в прибрежных экспедициях. Среди результатов, полученных по Программе
Президиума РАН, следует отметить несколько основных.
Получены новые оценки ключевых параметров круговорота углерода в
Северном
Ледовитом
океане
и
их
изменений.
Годовая
продукция
фитопланктона в арктических морях России (рис.1) оценена в 163 · 106 т С/год,
общая с учетом ледовых водорослей, макро- и микрофитобентоса – 194 · 106 т
С/год, тренды потоков (1998–2007 гг.) органического углерода на дно,
способствующие уменьшению парниковых газов в атмосфере, во всех
арктических морях положительные (1.7÷ 18%/год).
Построены
численные
региональные
модели
цикла
углерода,
разработана методология работ в полярном регионе. Поток органического
углерода на дно в арктических морях России (рис.2), учитывая его автохтонные
(90) и аллохтонные (8.8) поступления в моря, составляет 99·106 т С/год.
Захоронение органического углерода в АМР оценено в 10·106 т С/год, что
эквивалентно всей пелагической части Мирового океана. Установлено, что
средний коэффициент фоссилизации Сорг в АМР (5.1%) значительно
превышает его величину для Мирового океана (0.035%), в том числе в его
приконтинентальной части (0.8–1.3%).
Получены новые данные по мобилизации крупных масс древнего ОВ,
законсервированного в мерзлоте, и эмиссии СО2 и СН4 в атмосферу.
Практический выход работы выражается в использовании разработанных
геохимических и органо-химических индикаторов для прогноза изменения
среды и климата в полярном регионе. Результаты работ опубликованы в 14
статьях и 2 монографиях, доложены на секции Отделения наук о Земле, на
международных симпозиумах, школах и конференциях.
Annual
1000
80 N
3000
200
75
70
65
30 E
0
100
60
200
500
90
120
150
180
1000
Рис.1 Годовая первичная продукция арктических морей, мг С/м2 в день.
2
Flux
1000
80 N
3000
200
75
70
65
30 E
0
5
60
25
50
90
100
120
150
180
150
Рис.2 Потоки органического углерода на дно, мг С/м2 в день
3