Чёрный углерод от сжигания ископаемого топлива и биомассы затемняет снег и заставляет его таять быстрее. След от исследовательской деятельности и туризма в Антарктиде, вероятно, увеличился, поскольку в последние десятилетия усилилось присутствие человека на континенте. Сообщается об измерениях концентрации чёрного углерода в пробах снега с 28 участков в области протяжённостью около 2000 км от северной оконечности Антарктиды (62° ю.ш.) до южных гор Элсуорт (79° ю.ш.). Исследования показывают, что содержание чёрного углерода в снегу, окружающем исследовательские центры и популярные места высадки туристов на берег, значительно превышает фоновые уровни, измеренные в других частях континента. Возникающее в результате радиационное воздействие ускоряет таяние снега и сокращает снежный покров в этих районах Антарктического полуострова и связанных с ним архипелагов, подвергшихся воздействию чёрного углерода, на величину до 23 мм водного эквивалента каждое лето.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-28560-w 

 

 

Известно, что водно-болотные угодья, такие как приливные болота и мангровые заросли, защищают прибрежные сообщества от волн, наводнений и структурных разрушений во время штормов. Прибрежные сообщества и управляющие ресурсами стремятся понять ценность экосистемной работы прибрежных водно-болотных угодий для сокращения потерь от наводнений, вызванных штормами, в условиях меняющегося климата. Недавнее модельное исследование показало, что высокое с густой растительностью Пьермонтское болото, где преобладают тростники, уменьшило потери от наводнений в деревне Пьермонт, штат Нью-Йорк, США, во время урагана Сэнди, а вероятность наводнения 1%* и волны на 8% и 11% соответственно. Авторы использовали тот же модельный подход для изучения буферной способности болот в условиях меняющегося климата (с 2020 по 2100 гг.), с учётом потенциального плана восстановления болот (с 2020 по 2025 гг.) и потенциальной потери болот из-за повышения уровня моря. Результаты показали, что с 2020 по 2100 гг. ежегодная вероятность наводнений 1%, волн и структурных потерь будет увеличиваться из-за повышения уровня моря, штормов и сокращения болот. Тем не менее, болото останется буфером, снижая потери на ~11–12% до 2050 года. В соответствии с экстремальным сценарием SLR 2,89 м и низкой скоростью прироста ожидается, что Пьермонтское болото потеряет свою буферную способность к 2080–2100 годам, но сохранит некоторую буферную способность. при высокой скорости прироста 10 мм/год и ростом площади болота. Буферная способность болот сохранится во время внетропических штормов зимой и весной, если только ветер не будет иметь значительную северную составляющую. Уроки, извлечённые из этого исследования, могут быть использованы прибрежными сообществами и управляющими болотами для разработки плана обеспечения устойчивости прибрежных районов и восстановления болот.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-022-06850-z

*Наводнение 1% или 100-летнее наводнение — наводнение, которое имеет шанс 1 из 100 (вероятность 1 %) быть равным или превышенным в любой данный год.

 

Описание пространственной скорости изменения климата имеет важное значение для оценки того, как природные и антропогенные системы должны следовать его темпам, достаточно быстро адаптируясь или мигрируя. Авторы предлагают полностью определённый подход «MATCH» для расчёта реалистичного и непрерывного поля скоростей любого параметра климата без необходимости специальных предположений. Они применили этот подход к смещению изотерм, предсказанных глобальными и региональными климатическими моделями между 1950 и 2100 гг. в соответствии со сценарием выбросов RCP 8.5, и показали, что он обеспечивает подробные характеристики скоростей, особенно в региональном масштабе. Таким образом, этот метод способствует сравнению моделей, а также анализу региональных или местных особенностей. Кроме того, траектории, полученные с использованием подхода MATCH, менее чувствительны к межгодовым колебаниям и, следовательно, позволяют ввести индекс регулярности траекторий, предлагая количественную перспективу при обсуждении стоков и источников, определяющих изменения климата.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-022-07056-z

 

 

С 2036 года и далее этот показатель не должен превышать 7,3 млн тонн

МОСКВА, 22 февраля. /ТАСС/. Премьер-министр РФ Михаил Мишустин утвердил постановление о регулировании объемов ввоза и использования в промышленности гидрофторуглеродов, которые относятся к группе парниковых газов, сообщает во вторник пресс-служба кабмина.

"Документ определяет перечень гидрофторуглеродов, попадающих под государственный контроль. В их числе - дифторметан, декафторпентан, трифторметан, фторметан, гексафторпропан. Ежегодный объем их ввоза, производства и использования в промышленности будет постепенно сокращаться, - проинформировали в пресс-службе. - Так, с 2022 года он не должен превышать 46,2 млн тонн, с 2024 года - 31,6 млн тонн, с 2029 года - 14,6 млн тонн, с 2034 года - 9,7 млн тонн. С 2036 года и далее этот показатель не должен превышать 7,3 млн тонн".

"Таким образом, потребление гидрофторуглеродов за эти годы сократится на 85%", - говорится в сообщении.

Указанное постановление подготовлено в рамках выполнения обязательств России по Монреальскому протоколу по веществам, разрушающим озоновый слой, уточнили в пресс-службе. В 2020 году РФ приняла Кигалийскую поправку к этому документу, включив гидрофторуглероды в перечень веществ, регулируемых этим международным договором.

В правительстве пояснили, что гидрофторуглероды широко применяются в промышленности, в том числе при производстве холодильников, кондиционеров, аэрозолей, ингаляторов. Объемы их ввоза необходимо регулировать в связи с тем, что они наносят урон климату планеты, создают парниковый эффект и способствуют глобальному потеплению.

 

Ссылка: https://tass.ru/ekonomika/13798545

 

 

Климатолог Роман Вильфанд рассказал о том, как на изменение климата влияет антропогенный фактор. По его мнению, необходимо вкладывать средства в науку. Чем больше ученые будут знать о динамике климата, тем правильнее будут приниматься решения

История Земли содержит множество событий и эпизодов, кардинально изменивших ход геологического развития планеты и эволюции возникшей на ней жизни. Многие из них стали следствием процессов, происходящих в Солнечной системе, в то время как другие были связаны с особенностями формирования самой планеты и ее биосферы.

На самом деле период, когда на Земле резко изменился климат, ученые геологи и палеоклиматологи отмечают как Вендский период. Он относится к последнему отрезку докембрия, который закончился 545 млн лет тому назад. Это было время перемещения континентов, изменения химического состава атмосферы и океана. Тектонические плиты сталкивались и соединялись, а на дне происходило накопление слоев осадочных пород. Примерно около 600 миллионов лет тому назад фиксируется период, когда в атмосфере появилось небольшое количество кислорода. Оно составляло примерно десятитысячную от нынешних его процентов в составе атмосферы. Это небольшое количество кислорода позволило сформировать озоновый слой. А озоновый слой, как мы знаем, — это защита всего живого на Земле.

По мнению климатолога, научного руководителя Гидрометцентра России, доктора технических наук Романа Вильфанда, не так плохо то, что решения по климату принимают политики. Ведь Парижское соглашение было принято лидерами всех стран. «Это уникальный пример того, как политики всех без исключения стран пришли к выводу о необходимости перехода к новой жизни. И все выразили готовность создавать условия, препятствующие потеплению климата. Должны быть новаторские идеи, только тогда можно достичь целей, которые ставит перед собой человечество. Я хочу обратить внимание на следующее. Да, очень много сейчас намерений, связанных с "зеленой” экономикой, эффективной энергетикой и так далее. Но все-таки климат недостаточно изучен. Необходимо вкладывать средства в науку. Это инвестиции, которые окупятся сторицей. Чем больше мы будем знать о динамике климата, тем правильнее будут приниматься решения, тем более адекватно будут действовать правительства», — считает он.

 

Ссылка: https://aif-ru.turbopages.org/aif.ru/s/society/ecology/nuzhno_vkladyvat_sredstva_v_nauku_vilfand_o_faktorah_vliyayushchih_na_klimat

 

 

 Обычно предполагается, что междесятилетнее тихоокеанское колебание, индекс, определяющий десятилетнюю изменчивость климата в Тихом океане, имеет положительную и отрицательную фазы, каждая из которых длится 20–30 лет. Авторы представили 2000-летнюю реконструкцию междесятилетнего тихоокеанского колебания, полученную с использованием информации, хранящейся в кернах антарктического льда, которая показывает, что отрицательные фазы являются короткими (7 ± 5 лет) и редкими (охватывающими 10% времени) отклонениями от преимущественно нейтрального - положительного состояния, длящегося десятилетия (61 ± 56 лет). Эти результаты свидетельствуют о том, что климатический риск Тихоокеанского бассейна плохо охарактеризован из-за чрезмерной представленности отрицательных фаз в наблюдениях после 1900 года. Продемонстрированы последствия этого для восточной Австралии, где риск засухи повышается во время нейтрально-положительных фаз, и подчёркнута необходимость переоценки климатического риска для всех мест, затронутых междекадным тихоокеанским колебанием. Возникновение и будущая частота отрицательных фаз также должны быть приоритетом исследований, учитывая их распространённость в более поздние века.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00359-z

 

 

 

Гость редакции — начальник Российской антарктической экспедиции Александр КЛЕПИКОВ

Кто готовился в дальний поход, знает, как трудно предусмотреть каждую мелочь. А если отправляешь из Петербурга целый отряд, причем на Южный полюс, откуда до ближайшего магазина тысяча верст? И нужно вовремя позаботиться обо всем: одежда для полярников, продукты питания, топливо.

Мало того, в Антарктиду, где много российских полярных станций и сезонных баз, они едут как ученые, а не туристы, и туда нужно завезти новое оборудование, запчасти, приборы… В Арктическом и Антарктическом научно-исследовательском институте (ААНИИ) организационными делами такого рода занимаются много сотрудников. Но отвечает за все один человек: начальник Российской антарктической экспедиции (РАЭ). Причем в этой должности сегодняшний гость редакции работает не один год. Мы попросили его рассказать о том, как живут наши полярники в южном полярном районе, где самая лютая стужа, и какие исследования там проводят.

— Александр Вячеславович, чем увлекла вас Антарктика?

— Когда я учился в Ленинградском университете на кафедре океанологии географического факультета, то писал курсовые работы в институте, где ныне работаю, по Южному океану. Он наименее изучен из всех океанов из‑за удаленности от ведущих научных центров мира. Отправить экспедицию в сторону Северного полюса дешевле и проще, чем в противоположную. А в нашей стране его и называть‑то Южным не очень принято: даже военные гидрографы, готовящие навигационные карты, не пользуются этим термином.

Так вот, на последнем курсе я подключился к работам, которые вела в ААНИИ группа гидродинамического моделирования циркуляции вод Северного Ледовитого и Южного океанов. Пионерами в этой области мы не были — шли в русле мировой науки. А для построения таких моделей нужно опираться на натурные данные и применять особые подходы: настолько сложные процессы происходят в полярных океанах.

— А наблюдали за исследованиями со стороны?

— После окончания Университета, в 1978 году, я пришел в ту институтскую группу и проработал там много лет. Сначала в качестве инженера, потом младшего научного сотрудника, а когда на основе группы возникла лаборатория Южного океана, я ее возглавил.

Впервые в Антарктике я побывал в начале 1987 года в составе 30‑й Советской антарктической экспедиции как участник проведения океанографических съемок в море Уэдделла, у берегов Западной Антарктики. Наше судно «Профессор Зубов» подходило к берегам для снабжения советских станций и смены зимовочных составов. Так мне посчастливилось оказаться на Шестом континенте, побывал на трех антарктических станциях.

— Каким вы его увидели? Что поразило?

— Мой объект исследования — вовсе не суша, а океан. Конечно, я оценивал увиденное не как турист, и все же это был, скорее, взгляд со стороны: уходящая вдаль кромка ледяных берегов, тюлени, пингвины. Словом, экзотика. До этого я поработал в Арктике на дрейфующей станции. И там тоже вел свои наблюдения в море, хотя довелось оказаться и на Земле Франца-Иосифа.

Казалось бы, там и там — простирающаяся до горизонта белая пустыня. Есть ли разница? Несомненно. Но каждый специалист видит ее по‑своему. На мой взгляд, это две совершенно непохожие стихии. Южный океан полностью открыт, что накладывает свой отпечаток: там действует Антарктическое циркумполярное течение, опоясывающее континент, — самое крупное в мире. Арктика же, напротив, окружена со всех сторон материками, там меньше айсбергов.

В арктических морях, куда впадает множество рек, верхний слой более пресный, его подстилают соленые воды. А в Антарктике рек нет — только летом во время таяния ледников ручьи талой воды стекают в океан. Лед там более соленый, он глубже притоплен, и в таких водах больше айсбергов. Ну и, конечно, животный мир этих полярных районов совершенно разный.

Наша страна начала изучать Шестой континент, остававшийся темным пятном, с конца 1950‑х годов, когда проходил первый Международный геофизический год, и открыла там свои первые полярные станции. А он до сих пор мало изучен…

— Это нужно, чтобы больше узнать о Земле?

— Ну конечно. Взять хотя бы проблему глобального потепления. Весь мир встревожен: вечная мерзлота тает, уровень Мирового океана поднимается. Что нас ждет впереди? Ответ могут дать расчеты по климатическим моделям. Но избежать ошибок в таких предсказаниях можно лишь, изучая климат везде, а не только в странах, где метеостанций, действующих с середины XIX века, достаточно много. И использовать при этом массив данных за длительный период.

Чтобы настроить модели, позволяющие заглянуть в будущее, нужно лучше знать климат прошлого. А самый бесценный источник такой информации — керн льда. То есть его цилиндрики, извлеченные из скважин при бурении ледников, с застывшими пузырьками воздуха. Изучая их, можно восстановить температуру, состав атмосферы и другие важные параметры. Добыть такой материал в Гренландии легче — она ближе. Но основой для оценок климата за последние 400 – 500 тысяч лет стал более глубокий керн льда, добытый на нашей антарктической станции «Восток».

Для понимания современных климатических процессов нужно опираться также на материал, получаемый с помощью зондов, «осматривающих» верхнюю толщу атмосферы. Эти данные помогают изучать солнечный ветер, другие явления. На полюсах, Южном и Северном, магнитные бури проявляются гораздо сильнее, чем в других точках планеты. Поэтому такие зонды устанавливают на полярных научных станциях.

— Необходимо изучать только климат?

— Нет, ученых интересует многое другое. Добывать полезные ископаемые на этом материке запрещает международная конвенция. Но с позиции фундаментальной науки важно понимать, как он устроен, какие геологические процессы происходили в этой части Земли. Объектами изучения становятся также морские обитатели. Россия практически прекратила лов рыбы в морях, прилегающих к Антарктике, но другие страны такие исследования проводят.

— Это международные проекты?

— Почти все национальные программы на Шестом континенте — вклад в более масштабные международные программы. Даже в пик конфронтации с США действовали совместные советско-американские проекты. И это оправданно. Ну что может сделать одна страна, скажем, изучая Южный океан или другой крупный объект за летний сезон, который длится в этой части света недолго? Самую малость. Но совместными усилиями можно охватить более широкий район и обменяться научными данными.

Другое дело, что иностранные приборы вроде изотопного анализатора приобрести было сложно. Советские полярники работали больше на отечественных, а керн для исследований отправляли за рубеж. Правда, нехватку измерительных приборов компенсировали количеством проб.

— А сегодня не так?

— Технологическое отставание теперь ощущается меньше. Наш институт имеет свои хорошо оснащенные лаборатории как на большой земле, так и на архипелаге Шпицберген. Да и купить в наши дни можно что угодно, были бы деньги.

В советскую пору наша страна стремилась закрепить свое присутствие во всех секторах Антарктики, включая центральный, и имела одиннадцать станций. Сейчас действуют пять круглогодичных и столько же сезонных полевых баз, где наблюдения ведутся в короткий летний период. Одну из них, бывшую станцию «Русская», планируется восстановить в прежнем качестве. Эту идею поддержала госкорпорация «Роскосмос», чтобы следить за полетами спутников в Южном полушарии.

Мы несколько раз посещали «Русскую», находящуюся на большом удалении, в Западной Антарктиде, чтобы поддерживать ее в должном порядке.

— Как в целом оснащены станции?

— «Начинка» современная, а вот инфраструктура в целом устарела. Ее обновление шло за счет федеральной целевой программы «Мировой океан» (она прекратила свое действие в 2013 году), где была антарктическая подпрограмма. Государство направляло не очень большие средства, но построить новый зимовочный комплекс (НЗК) на станции «Прогресс» удалось. Теперь это «столица» наших полярников, и в центральную часть материка, на станцию «Восток», они добираются уже оттуда, а не с «Мирного». Прежняя трасса, где появились трещины в ледниках, стала слишком опасной…

— Быт зимовщиков регламентирован?

— Не во всем. Так, утверждены нормы питания, основанные на медицинских исследованиях: белки, жиры, углеводы. Еда на станции должна быть калорийной и разнообразной. Фрукты и овощи, которыми запасаемся по дороге, в Кейптауне или Монтевидео, растянуть на все время зимовки не удается. Но в любом случае питание и одежда — важнейшие статьи расходов. Даже теперь, когда цены взлетели до небес.

— Как вы оцениваете принятую правительством Стратегию развития деятельности России в Антарктиде до 2030 года?

— В ее разработке участвовали знающие люди — специалисты Росгидромета, ААНИИ, других ведомств. Это неплохой документ, составленный с учетом современных вызовов и международного опыта. Он нацеливает на укрепление научного потенциала и международного престижа России, охрану окружающей среды в Антарктике и предотвращение глобальных климатических угроз. План по его реализации, включающий много мероприятий, общедоступен, выложен в Интернете.

Как они будут профинансированы? Поживем — увидим. Прежняя стратегия тоже не вызывала возражений. Но некоторые ее пункты были выполнены частично, а что‑то не удалось сделать и вовсе.

По 2022‑му перспективы таковы: из госбюджета будут выделены дополнительные средства на строительство НЗК для станции «Восток». А также на мероприятия экологического характера: нужно привести в порядок топливную базу на станции «Беллинсгаузен» и хранилище нефтепродуктов на полевой базе «Молодежная». Контейнеры с модулями НЗК два сухогруза доставили недавно из Петербурга к побережью материка, а танкер завез туда топливо.

— Погода позволяла?

— Когда намечали эту операцию, исходили из того, что припайный лед в месте выгрузки при подходе судов к началу зимы 2021‑го будет шириной 30 – 40 км, как раньше. А он оказался почти втрое больше, да еще сильно заснеженный: снегу там выпало значительно выше климатической нормы. Поэтому ледокол, сопровождавший караван — два контейнеровоза («Мыс Дежнева» и «Андрей Осипов») и танкер «Ярослав Мудрый», — пробивал канал в торосистых льдах не четверо суток, как думали, а целых три недели.

После этого, выгрузив модули, полярники стали перевозить их по самой трудной в мире трассе длиной более 1400 км. Санно-гусеничный поезд с тягачами доставил часть НЗК к станции «Восток». Смонтировав кран, подрядчик установил там на 200‑метровом фундаменте (уплотненной снежной площадке) 36 трехметровых опор, чтобы станцию не заносило снегом, и рабочие приступили к монтажу платформы нового комплекса. До конца летнего (для того региона) сезона нужно выполнить эти работы, пока не грянули жестокие морозы, при которых техника не сможет работать. Даже с присадками.

В общем, этот сезон покажет, впишется ли подрядчик, компания «Запсибгазпром», в намеченные сроки: три года монтаж, затем пусконаладка.

— Пандемия сильно спутала планы?

— Страны, работающие там, подчиняются правилам, сформулированным в рамках Договора об Антарктике. Два последних консультативных совещания, на которых обсуждается текущая ситуация, проходили в режиме онлайн. Научный состав антарктических экспедиций в силу новых требований сократили в пандемию почти все эти страны, а некоторые отказались от сезонных работ.

На наших объектах, где трудились больше ста зимовщиков и столько же сезонников, состав РАЭ уменьшился вдвое: ученые, специалисты, поддерживающие жизнедеятельность станций и баз, метеорологи, врачи, пилоты. Без малой авиации в этом ледяном краю делать нечего. И они работали, выполняя рекомендации Совета менеджеров национальных антарктических программ по карантину. Жесткие требования действуют и сейчас: запрет покидать судно в зарубежных портах, двухнедельный карантин прилетевших полярников в отеле Кейптауна и т. д.

— Однако в Антарктиду вирус проник.

— Увы. На острове Кинг-Джордж в Западной Антарктике и соседних островах у чилийцев немало объектов (научная станция, аэродром, военно-морская база), на которых работают много людей. Кто‑то из них, как видно, попал туда, подхватив ковид. Но в последние годы там активно развивался антарктический туризм: этот район посещали до 80 тысяч человек в год. Возможно, они и занесли коронавирус на последний континент Земли, свободный от него…

— Что предстоит сделать в рамках 67-й РАЭ?

— Программу сезонных работ намечено выполнить почти в прежнем объеме, как до пандемии. В операции по перевозке и монтажу НЗК участвуют 142 человека: строители и 90 водителей 45 тягачей — по два на каждый, чтобы чередовались, не останавливая санно-гусеничный поход. На станции «Восток» нужно добыть свежий керн льда (появились технологии, позволяющие изучить его глубже, вернувшись примерно на 1 млн лет назад и получив новые сведения о па­леоклимате). Этим занимаются сотрудники ААНИИ и Горного университета.

Кстати, на «Востоке» недавно появилась сотовая связь стандарта 3G — нужное оборудование там было установлено в рамках совместного проекта РАЭ и одной из крупных отечественных телекоммуникационных компаний. Теперь ею обеспечены уже три из пяти круглогодично действующих антарктических станций России. И работающие на «Востоке» полярники, используя спутниковый канал связи, могут без труда созваниваться и с коллегами с других полярных станций, и с сотрудниками лабораторий ААНИИ.

Кроме того, уральские ученые выполняют нынче программу по сбору метеоритного вещества в новом районе — оазис Ширмахера. Но большинство проектов там долгосрочные: геологи много лет работают в западной части Земли Уилкса (оазис Бангера), океанологи занимаются своими делами. Словом, идет накопление данных, обычная рутина. Но она может привести к новым открытиям.

— Климатические изменения коснулись Антарктики?

— Говоря о потеплении, имеют в виду прежде всего таяние морского льда. Но оно зависит от температуры воздуха, который теплеет не везде на планете, и барической ситуации: ветер может прижимать лед к берегу или гнать его в акваторию. Думаю, это не главный показатель климатических изменений. Однако уровень Мирового океана растет, в том числе за счет таяния материковых ледников Антарктиды. Особенно в западной ее части, где эти процессы проявляются наиболее заметно.

Следствием потепления климата многие считают сокращение популяции криля и численности пингвинов. Но и это не очень надежный индикатор: в одних местах колония пингвинов сокращается, в других растет. Большинство ученых все же сходятся в том, что сильнее всего негативно влияет на размеры их популяции туризм, бурно развивавшийся на Шестом континенте до пандемии.

Другая серьезная проблема — сокращение озонового слоя, предохраняющего человечество от ультрафиолетовых лучей. Наблюдение за «озоновой дырой», обнаруженной над Антарктидой, показывает, что она постепенно сокращается. Видимо, меньше поступает в атмосферу веществ, вызывающих разрушение этого слоя. Но содержание в океанических водах микропластика растет повсеместно, и это тоже тревожный сигнал. Одна из программ РАЭ этого сезона связана с проведением таких исследований. Отобранные в разных местах пробы воды будут изучать петербуржцы — сотрудники Российского гидрометеорологического университета.

 

Ссылка: https://spbvedomosti.ru/people/aleksandr-klepikov/

 

 

Одним из наиболее перспективных способов быстрого удаления CO₂ из атмосферы является восстановление тропических лесов. Однако текущие и будущие изменения климата могут поставить под угрозу устойчивость углерода, хранящегося в результате восстановления. Чрезмерная жара, засуха или усиление нарушений, таких как лесные пожары, могут негативно повлиять на целостность восстановленного углерода. Чтобы исследовать эти риски для восстановления тропических лесов, авторы выполнили 221 моделирование с использованием динамической глобальной модели растительности (LPJ-LMfire), основанной на ряде будущих климатических сценариев и экофизиологических реакциях на концентрацию CO₂. Они показали, что углерод в восстановленных тропических лесах в значительной степени сохраняется во всём диапазоне возможных будущих климатических условий, независимо от использованных предположений о возможном «удобрении» фотосинтеза углекислым газом. Восстановление даже половины потенциальной площади может составить 56–69% запасов углерода, в зависимости от того, выбраны ли территории из соображений низкой стоимости или высокого прироста углерода.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-022-01289-6

 

 

 

В новой специальной коллекции журналов AGU будут представлены результаты исследования Второго регионального исследования углеродного цикла и процессов (RECCAP2) с десятилетними данными о росте парниковых газов.   

Необходимо немедленное и быстрое сокращение выбросов парниковых газов, чтобы избежать худших последствий изменения климата. Второе исследование Региональной оценки углеродного цикла и процессов (RECCAP2) предоставляет точные научные данные об источниках и стоках трёх основных парниковых газов за 2010–2019 гг. для всех регионов суши и океана. В новом специальном сборнике статей, опубликованных в нескольких журналах AGU, будут представлены эти результаты, которые можно использовать для разработки национальной и международной политики и действий по замедлению и стабилизации скорости роста парниковых газов в атмосфере и связанного с этим потепления климата. 

Десятилетие рекордного роста концентрации парниковых газов (2010–2019 гг.) 

Чтобы поддержать разработку путей к нулевым выбросам, был запущен второй этап исследования региональной оценки углеродного цикла и процессов (RECCAP2) Глобального углеродного проекта, чтобы предоставить столь необходимую информацию о темпах роста парниковых газов с региональным и временным разрешением.

Скорость роста парниковых газов в атмосфере определяется балансом выбросов и абсорбции от природных процессов и деятельности человека. Поскольку концентрации двуокиси углерода (CO₂), метана (CH₄) и закиси азота (N₂O) в настоящее время находятся на рекордно высоком уровне, необходимо немедленно начать устойчивое сокращение выбросов. 

Парижское соглашение 2015 г. и Конференция сторон 2021 г. (COP26) наметили чёткий путь к достижению нулевых выбросов, что необходимо для того, чтобы оставаться в пределах пороговых значений изменения температуры в 1,5°C и 2,0°C. Тем не менее, рост выбросов движется в неправильном направлении: в периоды с 2000 по 2009 гг. и с 2010 по 2019 гг. среднегодовой глобальный темп роста увеличился с 1,9 до 2,4 частей на миллион (ppm) в год для CO₂, с 2,2 до 7,6 частей на миллиард (ppb) в год для CH₄ и c 0,7 до 1,0 частей на миллиард в год для N₂O (см. рис. 1). 

В 2020 году, несмотря на временное снижение экономической активности из-за продолжающейся пандемии коронавируса-19 (COVID-19), что привело к сокращению выбросов CO₂ от ископаемого топлива на 5,4% (Le Quéré et al., 2021), рост атмосферного содержания CO₂ оставался таким же, как в год Эль-Ниньо (+2,4 млн-1), а рост содержания CH₄ и N₂O был самым большим из когда-либо наблюдавшихся, +15,7 и +1,4 млрд-1 соответственно. 

Figure 1: Global annual concentrations of CO2, CH4 and N2O in the marine boundary layer. The rate of growth between 2000-2009 and 2010-2019 has accelerated for all three gases (Canadell, in press). Data from the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), https://gml.noaa.gov, accessed on January 15, 2022.

Отнесение роста выбросов парниковых газов к выбросам и абсорбции  

Региональное исследование по оценке и процессам углеродного цикла в настоящее время находится на втором этапе. Серия исследований, связанных с количественной оценкой выбросов и абсорбции парниковых газов на суше и в океане, будет опубликована в готовящемся к выпуску Специальном сборнике AGU со статьями в журналах Global Biogeochemical Cycles, AGU Advances, JGR: Biogeosciences и JGR: Oceans. 

Вслед за успехом RECCAP1, в котором количественно оценивались источники и стоки CO₂ за период 1990-2009 гг., деятельность RECCAP2 будет охватывать выбросы и абсорбцию всех трёх основных парниковых газов за период с 2010 г. В RECCAP2 бюджеты CO₂, CH₄ и N₂O будут разработаны для десяти регионов суши и пяти регионов океана, которые в совокупности охватывают весь земной шар и несколько «специальных» областей (см. рис. 2), включая обновлённые оценки для четырёх неотъемлемых компонентов континуума суша-океан-вода (LOAC). 

Особенно уникальной особенностью RECCAP2 является использование нескольких современных независимых методов для оценки потоков парниковых газов, включающих атмосферные инверсии, модели поверхности земли, биогеохимические модели океана, продукты данных, основанные на наблюдениях с судов и дистанционном зондировании. и национальные кадастры парниковых газов. Вместе эти различные оценки выбросов и абсорбции дают возможность определить области неопределённости, а также поддержать планирование будущих исследовательских кампаний, которые помогут уменьшить эту неопределённость. 

В совокупности интеграция отдельных регионов суши и океана в глобальные потоки даёт дополнительную информацию о том, насколько хорошо мы можем сбалансировать источники выбросов с их стоками (см. Deng et al., 2021).

Figure 2: The RECCAP2 land (10), ocean (5) and special topic areas to be included in the special collection. Additional estimates associated with the four LOAC sub-groups are developed for each team to use and to  help reconcile top-down and bottom-up methodologies (Kondo et al., 2021).

RECCAP2, международная акция с широкой направленностью 

RECCAP2 стартовал в 2019 году в Готембе, Япония, и в настоящее время включает более 150 участников из более чем 20 стран мира, представляющих различные роды деятельности и охватывающие области знаний от биологии термитов до наблюдений за парниковыми газами из космоса. 

В дополнение к десяти регионам суши и пяти регионам океана, показанным на рисунке 2 и включённым в первую деятельность RECCAP, RECCAP2 дополняет три новых исследования суши, посвящённых области многолетней мерзлоты, полярной биогеохимии и обратным связям с будущим климатом, а также три новых исследования океана, исследования, посвящённые изменению сезонности в углеродном цикле, биологическому углеродному «насосу» и модельным оценкам. 

Многолетняя мерзлота и полярные регионы представляют особый интерес, учитывая, как быстро меняется температура в высоких широтах, и необходимость оценить, начинают ли замороженные углерод и азот, хранящиеся в многолетней мерзлоте, оттаивать и высвобождаться в виде CO₂, CH₄ и N₂O. Что касается полярных регионов, то большое количество новой литературы даёт представление об изменениях в полярной биогеохимии по мере отступления ледяных щитов с потеплением (рис. 3).

Figure 3: A new polar regions study will be included in RECCAP-2 to contribute to our understanding of polar biogeochemistry as ice sheets retreat with warming (figure from Wadham et al., 2019).

Сквозные мероприятия включают проект взаимного сравнения межсекторальных моделей воздействия на многолетнюю мерзлоту, интеграцию результатов Глобального углеродного бюджета (Friedlingstein et al., 2021), Глобального бюджета по метану (Saunois et al., 2020) и Глобального бюджета закиси азота (Tian et al., 2021). 

Ещё одним нововведением в RECCAP2 является новое внимание к латеральным биогеохимическим потокам, возникающим в результате водных процессов (перенос, выбросы и захоронение), а также в результате торговли сельскохозяйственными товарами и изделиями из древесины. Было показано, что латеральный обмен углеродом является ключевым компонентом согласования методологий «сверху вниз» и «снизу вверх» в RECCAP1 (Ciais et al., 2021). Четыре подгруппы работают над обновлением различных компонентов континуума «Суша-океан-вода» (внутренние воды, эстуарии и прибрежные водно-болотные угодья, континентальный шельф и боковые потоки), а ещё одна группа занимается торговыми потоками. Руководство по интеграции и согласованию восходящих и нисходящих оценок наземных потоков CO₂, включая их определения, предоставлено Ciais et al., 2022), см. рис. 4 для CO₂.

Figure 4: Definitions and terminology for the CO2 emissions and terrestrial removals has been provided based on experience of the first RECCAP activity (Ciais et al., 2022).

Бюджетирование выбросов парниковых газов для удовлетворения потребностей науки и политики  

Со времени первого RECCAP возникли новые требования и ожидания в отношении учёта парниковых газов, при этом необходимо, чтобы бюджеты более непосредственно информировали о разработке целей по смягчению последствий изменения климата, а также вносили вклад в мониторинг потенциальных обратных связей между климатом и углеродом в условиях быстрого глобального потепления. 

В Шестом оценочном отчете (AR6) Межправительственной группы экспертов по изменению климата, опубликованном летом 2021 года, чётко указано, что «…влияние человека привело к нагреву атмосферы, океана и суши. [и что] произошли широкомасштабные и быстрые изменения в атмосфере, океане, криосфере и биосфере». В AR6 также представлена ​​дорожная карта, позволяющая избежать повышения температуры на 1,5°C или 2,0°C с учётом возникающей взаимосвязи между кумулятивными выбросами парниковых газов и глобальным изменением температуры, также известной как переходная реакция климата на кумулятивные выбросы углерода. Эта дорожная карта выбросов количественно определяет с 50-процентной достоверностью «остаточный углеродный бюджет» в размере 500 Гт CO₂ и 1350 Гт CO₂, чтобы оставаться в пределах 1,5°C и 2,0°C, или примерно от 10 до 30 лет при нынешнем уровне выбросов CO₂ (МГЭИК, в печати). 

В 2023 году в соответствии с Парижским соглашением будет проведена первая Глобальная инвентаризация для оценки глобального прогресса в сокращении выбросов парниковых газов, а подготовка к ней стартует в начале 2022 года посредством серии технических диалогов.

Дорожная карта RECCAP2  

Специальная коллекция RECCAP2 предъявит всестороннее представление о трёх основных парниковых газах за 2010–2019 гг. для всех регионов суши и океана, включая обмен парниковыми газами в водном транспорте и экономической торговле. Новый анализ в этой серии публикаций, будет играть решающую роль в национальных и международных обобщающих докладах, а также будет способствовать получению глобального сводного представления о смягчении последствий изменения климата в соответствии с требованиями Глобальной инвентаризации. 

RECCAP2 выходит в то время, когда необходимо немедленное и быстрое сокращение выбросов парниковых газов, чтобы избежать худших последствий изменения климата, и обеспечивает основу для международного сообщества, чтобы внести свой вклад в науку, которая будет способствовать успеху Парижского соглашения.

 

Ссылка: https://eos.org/editors-vox/inventorying-earths-land-and-ocean-greenhouse-gases

 

Глобальное потепление и деградация многолетней мерзлоты влияют на ландшафты, экосистемы и климато-углеродную систему. Современные карты подземного льда и опасных геологических процессов основаны на восприимчивости поверхностных отложений к замерзанию, но на значительных площадях недооценивается плотность льда. Авторы использовали модель почвенной среды, чтобы показать важность учёта содержания незамерзшей воды (в зависимости от типа отложений, химического состава почвенной воды и температуры) при оценке морозоустойчивости отложений. Их результаты ансамблевого моделирования вертикальной структуры и эволюции подземного льда для мелкозернистых и крупнозернистых отложений достаточно хорошо согласуются с полевыми измерениями на участках от «низкой» Арктики до холодных и сверхзасушливых Сухих долин Антарктиды. Эти оценки указывают на необходимость переоценки того, как идентифицируются восприимчивые к морозу отложения при картировании богатых льдом ландшафтов многолетней мерзлоты, и обеспечивают основу для разработки количественных оценок вертикального распределения подземного льда в вечномерзлых отложениях в региональном масштабе.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00367-z