Напомним, что в России созданы шесть научно-образовательных центров (консорциумов) для исследования изменения климата с целью научного и информационно-аналитического обеспечения управления климатическими рисками: «Земная система: моделирование и прогноз», «Океан: мониторинг и адаптация», «Суша: мониторинг и адаптация», «Углерод в экосистемах: мониторинг», «Экономика климата», «Антропогенные выбросы: кадастр». В этом году Правительство РФ выделило более семи миллиардов рублей для работы консорциумов с целью создания единой национальной системы мониторинга климатически активных веществ.
Сергей Гулёв, член-корреспондент РАН, руководитель лаборатории Института океанологии РАН и руководитель консорциума «Океан: мониторинг и адаптация» выступил с презентацией о работе консорциума на научной конференции Российской Академии наук в начале ноября. «Экология России» расскажет, о чем было выступление, и что Сергей Гулёв ответил на наши вопросы о влиянии океана.
Полное название консорциума, которым руководит Сергей Гулёв – «Система мониторинга океанов и морей России для установления их роли в климатических изменениях и балансе парниковых газов».
В него входят ведущие научные организации России, такие как, Морской гидрофизический институт в Севастополе, Морской биологический центр на Дальнем Востоке, Тихоокеанский технологический институт, Балтийский федеральный университет, Арктический институт и Южный научный центр. Каждый из них имеет региональную ответственность и уникальные экспертные знания и опыт в определенных областях, будь то потоки газа, взаимодействие океана и атмосферы или моделирование.
Почему мировой океан столь важен для изучения климата?
Вот как Сергей Гулёв это объясняет. Во-первых, океан – это самый консервативный, если не рассматривать ледниковые щиты и континентальные ледники, компонент климатической системы. Он поглощает примерно 92% избыточного тепла, поступающего за счет антропогенной деятельности. В научных группах даже существует такой мем «global warming is the ocean warming» (прим. «Экология России» - «глобальное потепление – это потепление океана»).
Во-вторых, в силу своей огромной инерционности, теплоемкость океана в четыре раза превышает теплоемкость воздуха, а плотность превышает в 800 раз. Таким образом, по приблизительной оценке в 3200 раз океан более консервативен, чем атмосфера. Океан может порождать свою собственную изменчивость. А она, в свою очередь, становится изменчивостью и земной климатической системы. И, наконец, в-третьих, океан – мощнейший поглотитель климатически активных газов.
Проблемы получения достоверных оценок
«Потепление океана приводит к расширению тропических областей, в которых происходит эмиссия СО2, что, в свою очередь, приводит к медленному ослаблению роли океана как поглотителя СО2. Но это медленный процесс. Более быстрый процесс, который вызывает потепление, связан с увеличением штормовой активности. Вместе с этой активностью возникают турбулентные процессы взаимодействия океана и атмосферы, связанные с брызгообразованием, ветро-волновыми явлениями и другими эффектами, которые сейчас не учитываются», – рассказал Сергей Гулёв. Есть доля неопределенности и в оценке морей. Во-первых, в них существуют региональные температурные тренды, а, во-вторых, моря подвержены очень сильной сезонности по сравнению с океаном.
«Углеродный цикл океана зависит от процессов в толще океана, связанных не только с биогеохимией, но и с океанской динамикой. Не изучая ее взаимодействие с процессами на дне океана, с осадками, вы ничего не сможете сказать ни об углеродном цикле океана, ни о потоках газов на поверхности. Для эффективных данных необходимо наблюдать всю толщу с высоким пространственным разрешением. Сейчас в рамках консорциума идет мониторинг субполярной Северной Атлантики и северо-западной части Тихого океана на основе стационарных и поверхностных буев. Мониторинг российских морей делается на основе данных из морских обсерваторий и судовых систем. Наблюдения делаются не для того, чтобы ими гордиться, а для того, чтобы эти наблюдения потом усвоить в высокоразрешающих численных моделях», – рассказал ученый.
Некоторые выводы и текущие результаты работы консорциума
Как рассказал Сергей Гулёв, первое, на что ушло много сил – это создание инфраструктуры мониторинга. Или она была не того качества или ее попросту не существовало. «Удалось поставить несколько постоянно функционирующих наблюдательных платформ – и береговых, и морских. Они производят весь комплекс измерений – и метеорологических, и океанографических, и потоков газа. Спроектированы буйковые системы с возможностью описания всего цикла биогеохимии, включая взаимодействие с донными осадками. Была создана радарная система мониторинга волнений. Мы должны получать данные не только со спутников, но и с судов. Для этого мы к имеющимся судовым радарам добавили специальную систему, которая позволяет видеть то, что видит штурман перед собой. Данные запоминаются и анализируются», – сказал Гулёв.
Отмечая процесс климатических трансформаций в Арктике, ученый привел пример того, как Карское море перестало быть экологической пустыней. «В течение долгого времени Баренцево и Карское моря рассматривались как изолированные системы. Наблюдения, проведенные в прошлом и в этом году, показали, что в Карском море, которое считалось экологической пустыней (там даже нечего было ловить) пришли, так называемые, объекты лова. Здесь появляются огромные запасы фитопланктона, и море, как следствие, становится поглотителем углерода», – сказал Гулёв.
Интересные процессы идут в Азовском море, растет его соленость, полностью меняется экосистема и биологическая система, это не может не влиять на поглощение парниковых газов.
Отдельно в планах на 2025 год по поручению вице-премьера Виктории Абрамченко будет проведен сбор данных и мониторинг по Каспийскому морю.
Выслушав доклад Сергея Гулёва по работе консорциума, мы задали ему еще несколько вопросов.
- Как меняется химический состав океана?
- Потепление океана вызывает реакцию закисления. Сегодня pH океана изменилось в среднем, и это устойчивый тренд, с величины 8,24 примерно до величины чуть более 8. К этим цифрам надо относиться серьезно. Все морские организмы приспособлены к щелочной среде. И они не смогут выжить в кислотной воде. И здесь возникает вопрос, как они себя поведут – погибнут или начнут мигрировать? Некоторые рыбы, особенно, тропические живут в ограниченном диапазоне температур. Естественно, что им некуда особо мигрировать.
- Может ли человек управлять колебанием температур Эль-Ниньо и его последствиями?
- Это явление не связано с антропогенным воздействием. Это собственная изменчивость океана, она связана с аномальными температурами океана в экваториально-тропической зоне. Это самый сильный климатический сигнал на земле, но он не имеет отношения к глобальному потеплению. Он проявляется с частотой четыре-семь лет. Сейчас его период заканчивается. Но есть прогностические модели, которые показывают, что к середине века частота и интенсивность этого явления может измениться и складываться в Супер Эль-Ниньо. Это такое сильное выведение из состояния относительного равновесия климатической системы. Что при этом происходит? Из равновесия выходит средне-широтный тихоокеанский поток, он перетекает через Кордильеры, там есть проход, огромный вынос влаги идет на северо-американский континент, ощущаются последствия и над европейским континентом. Есть еще такое атлантическое Эль-Ниньо. Оно в меньшей степени затрагивает территорию России, но отклик мы чувствуем.
- Как российские прибрежные территории будут ощущать изменения в океане, в частности, усиление штормов?
- Вот, говорят, что потепление климата происходит всего на одну десятую градуса. Однако уже это выводит системы из равновесия, и у нас происходит очень быстрое изменение земной климатической системы, изменение траекторий циклонов. Тропических и среднеширотных циклонов не становится больше, но они становятся более мощными с экстремальными ветрами и волнением. Соответственно, ущерб от них тоже возрастает.
Что касается черноморского побережья, то здесь появляется еще второй фактор – повышение температуры моря. У нас сейчас каждый год происходят катастрофические наводнения на восточном побережье Черного моря. Выносится теплый влажный воздух, взаимодействует со сходами холодного воздуха с гор и выливается количество осадков, которое превышает сезонные, а иногда и годовые суммы. И мы ничего с этим не можем сделать, к этому можно только адаптироваться.
Петербург в меньшей степени подвержен этим рискам, циклоны, идущие через Балтику менее опасны. А вот Владивосток – в полной мере ощущает это на себе. Траектория тропических циклонов смещается на север, они захватывают Владивосток и все заливают.
- В опубликованной недавно новой Климатической доктрине России как один из плюсов последствий изменения климата указано «улучшение транспортировки грузов в арктических морях. Облегчение доступа к арктическим шельфам». Как вы это прокомментируете?
- Надо понимать, что Арктика не будет постоянно свободна ото льда. Это будут периоды лет, когда на этой территории будет меньше льда и летний навигационный период значительно увеличится. Это тоже связано с собственной изменчивостью океана, о которой я уже говорил. У нас было минимум льда в 2007, 2012 годах, но между ними возникали и максимумы. Это первое.
Второе. Использовать Северный морской путь в связи с этим – это довольно большая проблема. Давайте посмотрим, как ведут себя компании, судовладельцы которых обычно обеспечивают перевозку. Они подписывают контракты с владельцами контейнеровозов или на чем они там возят, на пять-десять лет. И одновременно подписывают страховой контракт. Страхуют все риски, которые связаны с перевозкой. И, если вы придете в Lloyd's Register (прим. «Экология России» - Lloyd's Register - ведущий поставщик услуг по классификации и соблюдению требований для морской отрасли) и скажите, я вот посмотрел, и в следующем году я пойду другим путем. Он вас застрахует, но застрахует за бешеную сумму. Поэтому если говорить о перманентном использовании Арктики как длительном навигационном пути, то мы должны быть уверены, что это достаточно долго. У нас такой уверенности нет. Вопрос этих перевозок, он финансово непонятный. Кроме того, чтобы вам осуществлять здесь проводку, вы должны быть готовы к рискам. Летит много аэрозолей, много поднимается соли с морской поверхности и надо, совершенно по-другому защищать груз. Кроме того, встает вопрос инфраструктуры. Должны быть порты, а у нас все это находится в ужасном состоянии, тем более, они все построены на вечной мерзлоте. Когда говорят, что льды растают и поплывут суда – это чересчур оптимистичная картина. Период, когда это реально станет судоходной трассой, нам неизвестен.
- Сейчас снова на самом высоком международном уровне возобновились разговоры об освоении месторождений на дне океана. Какие угрозы для экологии вы здесь видите?
- Я помню, что эта тема возникала еще в конце 70-х годов, когда встал вопрос добычи со дна океана железомарганцевых конкреций (прим. «Экология России» - с ними связаны примеси всех представляющих экономический интерес металлов). И тогда предварительно разделили участки, где и кто мог добывать в открытом океане. У России был участок в экваториально-тропической области Тихого океана. Там делались серьезные работы, было много экспедиций. Они показали, что это очень дорого и экологически очень опасно. Например, что делать с пульпой, которая тут же поднимается со дна океана, это серьезный вызов для всей экологической обстановки, для биологических ресурсов.
- Мир на пороге дефицита пресной воды. Океан может нам в этом помочь?
- Проблема колоссальная. В последнее десятилетие возник так называемый The North Eurasian Dry Belt (прим. «Экология России» от англ. «Засушливый пояс Северной Евразии»), который идет от южно-средней Европы – Венгрии, Румынии и тянется через Казахстан. Это, действительно, засушливый пояс. У нас произошло смещение траектории циклонов на север и влагоперенос сместился тоже на север. Эта тенденция будет продолжаться. Конечно, проблемы дефицита пресной воды будут возрастать. Что делать? Одна линия поведения – это водосбережение, экономично использовать водные ресурсы. Вторая линия – это продуцировать пресную воду. Например, в Саудовской Аравии, Арабских Эмиратах это опреснение работает прекрасно. Да, оно дорогое, но они это делают очень эффективно. Это вопрос цены и качества воды. В Германии, например, самая дорогая пресная вода, там очень строгие требования к очистке воды.
Интервью провела Ольга Стрелкова
