Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) и Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН (ТОИ) в ходе экспедиций в моря Сибирской Арктики доказали, что на арктический шельф проникает подмерзлотная грунтовая вода с материка. Результаты совместного исследования опубликованы в журнале «Cryosphere», популярно об открытии рассказывает пресс-служба ТПУ.

На протяжении многих лет было принято считать, что прибрежный шельф характеризуется присутствием сплошной подводной мерзлоты, которая блокирует восходящее движение глубинного газо-жидкостного флюида, и выход подмерзлотной грунтовой воды на арктический шельф невозможен. В 2014-2015 годов в губе Буор-Хая (море Лаптевых) ученые обнаружили в аномально холодных водах повышенные значения короткоживущих радиоизотопов радона и радия. Обычно повышенная концентрация этих изотопов наблюдается в придонных водах, так как их естественный источник — донные отложения.

«Началась настоящая охота на аномальную воду. Сначала мы ориентировались только на температуру воды и обнаружили, что в одном месте температура воды от поверхности до самого дна была значительно холоднее окружающей воды. В этом месте мы взяли пробы воды на короткоживущие и долгоживущие радионуклиды, результаты показали повышенную концентрацию естественных радионуклидов радия и радона. Затем мы провели в этом же месте комплексные геофизические работы, направленные на выявление разрыва в сплошности подводной мерзлоты, и выяснилось, что здесь находится сквозной талик — участок шельфа без мерзлоты, который образовался на месте тектонического разлома», — рассказал научный сотрудник Международной научно-образовательной лаборатории изучения углерода арктических морей (МНОЛ) ТПУ, кандидат геолого-минералогических наук Александр Чаркин.

Ученые детально исследовали только одну зону разгрузки подмерзлотной грунтовой воды в губе Буор-Хая. По словам научного руководителя исследования, руководителя Международной лаборатории изучения углерода арктических морей ТПУ, член-корреспондента РАН Игоря Семилетова, ученым удалось решить важную фундаментальную задачу.

«Теперь нам предстоит найти ответ на вопрос о масштабах выхода грунтовых вод и их влиянии на биогеохимический режим арктических морей. Пока моделирование показало, что объем стока грунтовых вод в этом месте в Буор-Хая равен зимнему стоку крупной реки Яны. Наша стратегическая цель — провести масштабные исследования, направленные на оценку роли разгрузки подмерзлотных вод на морскую арктическую экосистему и на пресноводный баланс всего Северного Ледовитого океана. Это крайне перспективное научное направление, в котором ученые Томского политеха, объединившие на своей научно-технологической платформе знания и аппаратурные возможности ряда институтов РАН и зарубежных университетов, продемонстрировали мировое лидерство», — говорит Игорь Семилетов.

Исследования ведутся в рамках реализуемого ТПУ научного проекта «Сибирский арктический шельф как источник парниковых газов планетарной значимости: количественная оценка потоков и выявление возможных экологических и климатических последствий». В рамках проекта ведутся исследования по трем направлениям: исследования по морской органической геохимии, исследования механизмов массированных выбросов метана из донных отложений морей Восточной Арктики и исследования механизма и масштабов разгрузки грунтовых вод на арктическом шельфе. Проект получил гранты Правительства РФ и Российского научного фонда.