Он станет площадкой для изучения цикла углерода – одного из главных элементов в составе парниковых газов.
Исследователи будут вести мониторинг углерода в атмосфере, воде, почве. На ферме планируется разрабатывать технологии, позволяющие эффективно накапливать, перерабатывать, утилизировать углерод.
Так, таяние вечной мерзлоты в Сибири и Арктике приводит к высвобождению и выбросу в атмосферу углерода, который копился в почве на протяжении долгих тысячелетий. Это может ещё больше усилить тенденцию к потеплению», — рассказала исполнительный директор «Сибирского института будущего» ТГУ Людмила Борило.
Сотрудники Томского госуниверситета давно занимаются исследованием углерода в различных экосистемах. В Год науки и технологий первый проректор ТГУ Виктор Дёмин предложил дать этому направлению новое развитие в виде создания карбонового полигона и карбоновой фермы на территории Томской области.
Главной исследовательской площадкой выступит уникальная территория – пойма Оби, самой протяжённой реки России (от истока до устья 3650 километров). Поскольку река течет по равнине, она имеет хорошо выраженную пойму, которая на севере может достигать 60 километров в поперечнике. Весной в период половодья в реку попадает большое количество органики. Её разложение приводит к резкому повышению концентрации растворенного углерода и метана в воде.
Исследования на базе карбонового полигона позволят проследить процессы эмиссии парниковых газов, оценить их масштабы, роль поймы Оби в регуляции климата и насыщения мирового океана парниковыми газами.
Неподалеку от поймы располагается научная станция ТГУ «Кайбасово», которая имеет хорошо развитую инфраструктуру для круглогодичных исследований.
Вести исследовательские работы планируется совместно с Институтом мониторинга климатических и экологических систем, Институтом оптики атмосферы СО РАН и СибНИИСХиТ (Томск). В настоящее время партнёры пишут совместную грантовую заявку на конкурс, объявленный Минобрнауки РФ.
Повышение концентрации углерода может спровоцировать ещё большие изменения окружающей среды, в том числе негативные для природы и человека. Например, уже сейчас в Арктике отмечаются подвижки грунта, которые могут приводить к разрушению дорог, трубопроводов, фундамента зданий.
Во многом эти процессы обусловлены таянием вечной мерзлоты, которая на протяжении тысячелетий аккумулировала в себе углерод. Его высвобождение может привести к масштабным выбросам в атмосферу парниковых газов. По этой причине крайне важно вести мониторинг углерода в разных экосистемах. Полученные данные позволят оценивать текущую ситуацию, в том числе влияние антропогенного фактора на трансформацию экосистем.
«Карбоновые полигоны необходимы не только для получения новых фундаментальных данных, они имеют и серьёзную практическую значимость. Киотский протокол обязывает развитые страны и страны с переходной экономикой сократить текущие выбросы в соответствии с установленными количественными обязательствами на основании того, что государства несут историческую ответственность за нынешний уровень парниковых газов в атмосфере. Для каждой страны установлена квота на выбросы парниковых газов. Российская система мониторинга поглощения углерода необходима для обоснования позиций страны на международной экономической и политической арене», – поясняет Людмила Борило.
Учёные также рассматривают возможность создания карбоновой фермы, на которой будут отрабатываться биотехнологии, нацеленные на активное поглощение углерода для дальнейшей переработки или утилизации.
«В дальнейшем предполагается расширение полигона на мегатранссект Западной Сибири (от Алтая до Северного Ледовитого океана) для создания интегрированной сети комплексных наблюдений в арктической системе «суша-шельф-бассейн СЛО». Это сыграет решающую роль в понимании функционирования системы «климат-океан-криосфера-углерод» и пресноводного баланса и количественной оценке климатических, биогеохимических и геологических последствий деградации мерзлоты в Северной Евразии, прилегающих арктических морях — глубоководной части СЛО (до Северного полюса). Кроме этого, планируется разработка и международная сертификация собственных средств мониторинга, — отметил первый проректор ТГУ Виктор Дёмин.
В Год науки и технологий была запущена программа по созданию в регионах России карбоновых полигонов — специальных территорий, на которых проводится разработка и испытания технологий, имеющих отношение к глобальному потеплению.
Специально для них были разработаны паспорта, которые включают последовательное описание шагов по созданию полигона — от выбора расположения до начала измерений потоков климатически активных газов.
Сейчас в проекте участвуют: Калининградская, Сахалинская, Свердловская, Новосибирская и Тюменская области, Чеченская Республика, Краснодарский край, а также Республика Татарстан.