Отчет о выполнении работ за 2024 год по мероприятию: «Оценка интенсивности эмиссионных потоков климатически активных газов из Цимлянского водохранилища»

Объектом исследований является Цимлянское водохранилище на р. Дон, расположенное в границах Ростовской и Волгоградской областях. Цель работы – изучение в Цимлянском водохранилище интенсивности потоков (эмиссии) и стоков (поглощения) СО2 и СН4, и оценка влияния на их балансы различных природных и антропогенных факторов и процессов, как основы для разработки рекомендаций по секвестрации СО2 и СН4 в водохранилищах степной зоны. В 2024 г. в различные гидроэкологические фазы (в период весеннего перемешивания в условиях максимального притока воды в водохранилище, в начале периода летней стратификации при максимальном уровне воды, в период летней стратификации, в конце периода летней стратификации – начале осеннего перемешивания и в период осеннего перемешивания) проведены водные и наземные экспедиционные исследования на 20 станциях, расположенных на основных плесах-участках Цимлянского водохранилища (Калачский, Чирский, Центральный и Приплотинный) и в его нижнем бъефе. На станциях наблюдения выполнен отбор проб воды и донных отложений, а также проведены натурные измерения общих удельных потоков и стоков СН4 и СО2 на границах раздела «вода – атмосфера» с помощью плавучих накопительных камер. Проведены эксперименты по установлению вклада пузырькового и диффузионного переносов СН4 и СО2 в их общий поток на границе раздела «вода – атмосфера». В ходе исследований учитывались различные гидродинамические, гидрометеорологические и гидрохимические характеристики воды и отложений. На одной из станций проведены суточные наблюдения за концентрациями и удельными потоками и стоками СО2 и СН4, поставлены эксперименты по определению продукции и деструкции органического вещества в воде. На отдельных станциях в различные периоды выполнена апробация методик определения удельных потоков СН4 на границе раздела «донные отложения – вода», «отложения зоны осушки – атмосфера», «заросли тростника и рогоза – атмосфера», а также методика определения интенсивности окисления/образования СН4 в водной толще. Для изучения особенностей дегазации СН4 из потока воды, сбрасываемого через плотину в нижний бьеф Цимлянского гидроузла, выполнен отбор проб воды для определения концентраций СН4 непосредственно с тела плотины Цимлянской ГЭС, выше и ниже сбросных сооружений, в период до начала работы турбин и сброса воды и во время работы турбин и сброса воды. Также проведены наблюдения за концентрациями СО2 в атмосфере в различных точках сбросных сооружений ГЭС для сопоставления с фоновыми значениями. Разработана структура и создана геоинформационная система для представления данных, полученных в ходе экспедиционных исследований в 2023–2024 гг. на Цимлянском водохранилище. Полученные данные внесены в геоинформационную систему Цимлянского водохранилища. Выполнена статистическая обработка, обобщение и анализ данных, полученных в ходе экспедиционных работ на Цимлянском водохранилище, в том числе проведен корреляционный анализ блока данных для изучения связи концентраций и потоков CO2 и СН4 в системе «вода – атмосфера» с измеряемыми гидрохимическими показателями в воде и донных отложениях, а также с метеорологическими показателями и глубиной. Выполнен ориентировочный расчет суммарных годовых потоков и стоков СО2 и СН4 в Цимлянском водохранилище и их баланса с оценкой вкладов зон осушки и водной акватории водохранилища.