Исследования климатических, геологических, биогеохимических и экологических последствий деградации реликтовой прибрежно-шельфовой криолитозоны морей Северной Евразии

Объект исследования – Арктические моря Северной Евразии. Цель работы - изучение биогеохимических последствий деградации реликтовой мерзлоты в морях Российской Арктики в условиях современного потепления климата, выявление характерных особенностей динамики основных компонентов цикла углерода для понимания функционирования экосистемы региона. В рамках выполнения задач по исследованию климатических, геологических, биогеохимических и экологических последствий деградации реликтовой прибрежно-шельфовой криолитозоны арктических морей России выполнен комплекс океанографических исследований на НИС «Академик Мстислав Келдыш», получен ряд фундаментальных научных результатов. Ценность мультидисциплинарной экспедиции (14 научных направлений) предопределена временем выполнения - периодом осенне-зимнего льдообразования, когда океанографические работы в арктических морях обычно уже завершены. Особое внимание было уделено научно-образовательной подготовке на борту НИС «Академик Мстислав Келдыш» молодых специалистов. Достижения в области элементно-изотопных и молекулярных видов анализа привели к пониманию закономерностей пространственной изменчивости распределения терригенного органического углерода (terrOC) и его соединений. Обобщение многолетних данных по биомаркерам terrOC взвеси (РОС) позволило впервые обнаружить стабильный многолетний вектор снижения вклада terrOC-РОС с запада на восток Восточно-Сибирского моря. Совместно со шведскими коллегами впервые продемонстрирован характер циркумарктической изменчивости состава terrOC донных осадков для шельфа всего Северного Ледовитого океана. Акцентировано, что почвенный terrOC преобладает в донных осадках морей Чукотского и Бофорта, торфяный - в Карском море, а terrOC ледового комплекса - в восточно-арктических морях. Рассмотрены процессы геохимии метана (CH4) как одного из факторов парникового эффекта, влияющего на климатические изменения. Показано, что концентрация CH4 в зонах его массированной разгрузки (мегасипы) в море Лаптевых может на порядок превышать среднюю для моря, а природа этого газа преимущественно термогенная. В донных осадках мегасипов изучались аутигенные карбонатные и железосодержащие образования. Изотопный состав δ13C аутигенных карбонатов свидетельствует о формировании при анаэробном окислении CH4. Оно же вероятно участвует и в образовании аутигенного пирита. Получены новые знания о термическом состоянии подводных многолетнемерзлых отложений (ММП), крайне необходимые для улучшения понимания системы вечной мерзлоты и гидратов, и связанной с ними эмиссии CH4 на арктический шельф. Проанализирована роль атлантических водных масс в гидрологическом режиме желоба Святой Анны (Карское море). Представлены достижения в области дистанционных геофизических методов изучения океанической криосферы, обеспечивающих их превосходство дистанционных геофизических исследований над большинством контактных методов. Комплексное использование гидро- и сейсмоакустического оборудования дает возможность обнаруживать и обеспечивать мониторинг субаквальных газопроявлений, распространения ММП и предполагаемых зон стабильности газовых гидратов. Представленные выше краткие результаты достижений лаборатории арктических исследований 2022 г. опубликованы в высокорейтинговых национальных и международных научных журналах.