Дмитрий Замолодчиков, профессор МГУ, для РИА Новости.
Перспектива таяния вечной мерзлоты, которая сковывает большую часть российской территории, на многих наводит ужас. Довольно часто в прессе и в научной среде проигрываются «плохие сценарии», предвещающие экологическую катастрофу из-за неминуемых выбросов в атмосферу миллионов тонн метана. Но насколько обоснованы прогнозы о «метановой атаке» атмосферы?
В ряде экспериментально-полевых исследований действительно обнаружен рост выделения метана тундрами и арктическими озерами при локальном потеплении. Однако ключевым остается вопрос - может ли этот процесс существенно изменить глобальную концентрацию метана в атмосфере?
Метан является одним из газов, обеспечивающих парниковый эффект атмосферы Земли. По сравнению с углекислым газом, метан имеет в 25 раз более высокий парниковый потенциал. Однако его атмосферная концентрация в 210 раз меньше, и потому вклад метана в современный парниковый эффект равен лишь 12% от доли углекислого газа.
По сравнению с доиндустриальным периодом цивилизации (до 1750 г.), в ХХ веке атмосферная концентрация метана возросла в полтора раза. Ее быстрый рост вызвал опасения, что процесс стимулируется глобальным потеплением. В этом случае образуется опасная «обратная связь»: чем сильнее потепление, тем больше выделяется метана, а это, в свою очередь, еще сильнее стимулирует потепление.
Сегодня распространено мнение, что такие «обратные связи» появляются в наземных и шельфовых системах Арктики при таянии вечной мерзлоты. Отсюда и родился тезис: мерзлотная зона России представляет собой «климатическую мину», способную взорваться и «удушить» атмосферу.
В научном мире чаще всего обсуждаются два возможных механизма активизации выделения метана в Арктике.
Первый из них работает в наземных экосистемах и связан с деятельностью метанобразующих бактерий. При таянии мерзлоты в биологические и геологические циклы экосистем вовлекается дополнительное количество органического вещества (которое в мерзлом состоянии ведет себя пассивно). Во влажных тундрах, арктических болотах и озерах создаются благоприятные условия для развития метанобразующих бактерий, потребляющих это органическое вещество.
Второй эмиссионный механизм метана в Арктике связывают с наличием в морской шельфовой зоне скоплений газогидратов. Это - химические соединения, где молекулы метана заключены в кристаллические ячейки, состоящие из молекул воды. Внешне, да и по своим физическим свойствам, газогидраты напоминают лед или мокрый снег. При потеплении вода переходит в жидкое состояние, молекулы метана высвобождаются, попадают из морской воды в атмосферу и усиливают парниковый эффект.
Ученые Тихоокеанского океанологического института (г. Владивосток) недавно зарегистрировали высокие концентрации метана в море Лаптевых. Выдвинуто предположение, что это вызвано разложением гидратов. Однако его ставят под сомнение модельные исследования, выполненные на геологическом факультете МГУ и показавшие, что залежи метановых гидратов реагируют на динамику климата не сразу, а с большим запозданием, в 20-40 тыс. лет.
Кроме того, зона стабильности газогидратов определяется не только температурой, но и давлением. При давлении в 500 атмосфер (т.е., на глубине около 5 км) газогидраты сохраняют стабильность даже при плюсовой температуре, до 5°С. Именно поэтому они не являются принадлежностью только арктических морей, а встречаются на шельфах и склонах всего Мирового океана. Разница состоит лишь в том, что в холодных условиях Приполярья газогидраты находятся на глубине от 200 м, в то время как в теплых регионах они «уходят» глубже, на уровень 500-700 м. При росте уровня океана давление в глубинах повышается, и за счет этого зона стабильности метановых газогидратов расширяется.
Есть и другие факты, ставящие под сомнение версию о быстром выделении метана из разрушающихся газогидратов - в атмосферу. Например, известно, что значительная часть их донных отложений снабжена твердыми непроницаемыми покрышками, препятствующими попаданию газообразного метана в воду. К тому же, движение метана от глубинных вод к поверхности - процесс медленный, сопряженный с окислением значительной доли газа.
Детальное научное исследование, проведенное в Государственном гидрологическом институте (Санкт-Петербург), показало, что к 2050 г. биогенное выделение метана в наземных экосистемах мерзлотной зоны России может увеличиться максимум на 20-30%, по сравнению с современным уровнем. За счет этого глобальный климат потеплеет максимум на 0,01ºС. Эти значения не способны конкурировать с мощью разогревающего эффекта от антропогенного давления, оказываемого на атмосферу человеком.
Но самый весомый контраргумент связан с тем, что мощная тенденция повышения глобальной концентрации метана, наблюдавшаяся в ХХ веке, после 2000 года сошла на нет. Между тем, именно в двадцатом столетии были зафиксированы температурные рекорды, приведшие к аномальному снижению площади ледового покрова Северного Ледовитого океана, а также беспрецедентно глубокому оттаиванию тундры. Все это говорит о том, что представление о зоне мерзлоты, как о «метановой мине», которая сработает в условиях глобального потепления, не имеет силы доказанного факта.
Мнение автора может не совпадать с позицией редакции
