Санкт-Петербургское отделение института геоэкологии им. Е.М. Сергеева

Ученые нашли подо льдами Антарктиды 85 ранее неизвестных «активных» озер

С помощью данных, которые получил европейский спутник CryoSat-2, ученые увеличили число известных подледных антарктических озер до 766. Их них у 231 наблюдаются цикличные изменения уровня воды — такие водоемы называют активными.
Талая вода образуется под ледником двумя путями. Первый — геотермальные источники. Второй — при движении ледника по лежащей под ним породе из-за трения возникает много тепла.

Эта вода скапливается в низинах, возникают подледные озера. Они могут существенно влиять на движение ледника, ускоряя его. Также эти водоемы играют заметную роль в процессах таяния ледников, косвенно регулируя его скорость.

Но что еще очень важно — если вода из этих озер вытекает, рано или поздно она попадает в океан. Там пресные потоки нарушают течения, а также могут приводить к серьезным сдвигам в экосистемах. Чтобы предсказывать такие события и оценивать их влияние на океаны, ученым нужно понимать, как «работают» подледные озера. Однако их изучение по очевидным причинам затруднено.

Один из методов обнаружения подледных озер — измерение высоты ледника над уровнем моря. Ее колебания в связи с климатическими явлениями предсказуемы (выпадение осадков или таяние). А вот если под ледником есть озеро, то колебания уровня воды в нем отразятся на высоте ледника. Причем это произойдет не сразу после действия климатических факторов или будет вовсе не связано с ними.

В новой работе ученые из Лидсского, Эдинбургского и Ливерпульского университетов (Великобритания) применили именно этот метод и выявили 85 новых активных подледных озер Антарктиды. Для анализа они использовали набор данных, полученных радиовысотомером с синтезированной апертурой миссии CryoSat-2 с 2010 по 2020 год. Это измерения высоты ледников на широте от 88 градусов (южной) и выше, то есть по большей части прибрежные регионы континента.
Из открытых учеными 85 активных подледных озер 73 расположены в Восточной Антарктиде, 12 — в Западной. Шесть озер находятся в пределах восьми километров от границы, до которой ледник еще лежит на суше, а дальше уже держится на воде. И лишь каждый пятый «новый» водоем лежит под относительно медленным ледником, большая их часть образовались под ледниками, которые движутся со скоростью более 50 метров в год.

Точные формы и размеры озер этот метод определить не позволяет, только сравнительно общие параметры. Но, насколько можно судить, почти все эти озера вытянутые, причем их длинная ось не обязательно совпадает с направлением движения ледника. Авторы научной работы связали это с особенностями подледного рельефа Антарктиды, который богат на расщелины.
Источник – Naked Science

Глубинная вода в сверхкритическом состоянии улучшит прогнозы сейсмической активности

Новое исследование международной группы учёных под руководством профессора Такеши Цудзи из Токийского университета указывает на ключевую роль воды в её сверхкритическом состоянии в запуске катастрофических сейсмических событий, таких как землетрясения и извержения вулканов.
Работа, опубликованная в журнале Communications Earth & Environment, проливает свет на долгое время игнорировавшийся фактор, способный значительно улучшить прогнозирование этих явлений и развитие возобновляемой энергетики. Современная наука сталкивается с трудностями в создании точных прогнозов землетрясений и извержений на практически полезных временных отрезках, позволяющих давать своевременные предупреждения.
Исследование профессора Цудзи демонстрирует, что вода оказывает гораздо более сильное влияние на сейсмическую активность, чем считалось ранее. С помощью передовой сейсмической визуализации и машинного обучения учёные впервые детально показали, как глубинные флюиды, в частности вода, находясь под высоким давлением в сверхкритическом состоянии, могут накапливаться, мигрировать и претерпевать фазовые переходы, влияя на возникновение землетрясений. Сверхкритические флюиды, обладающие свойствами как газа, так и жидкости, играют ключевую роль в понимании сейсмической активности. Они легко проникают через различные среды, включая те, что находятся в зоне хрупко-пластичного перехода, где сейсмически активные породы становятся стабильными. Когда эти флюиды попадают в глубокие зоны, они переносят тепловую энергию, которая воздействует на магму.
Примечательно, что даже такие факторы, как сильные дожди на поверхности, могут влиять на сверхкритические флюиды. Профессор Цудзи поясняет, что при обильных осадках уровень грунтовых вод повышается, увеличивая давление в трещинах и разломах, и если они уже находятся на грани разрыва, это дополнительное давление может спровоцировать землетрясение, особенно в вулканических районах.
Помимо улучшения прогнозов, это открытие имеет большое значение для развития геотермальной энергетики. Исследователи видят потенциал в использовании подземных резервуаров сверхкритической воды в качестве мощного возобновляемого источника энергии для Японии. Важно, что добыча энергии с больших глубин не будет мешать работе поверхностных горячих источников, что является важным условием для развития геотермальной энергетики в стране. Хотя команда уже смогла локализовать такие резервуары, перед практическим применением предстоит решить серьёзные технические задачи, связанные с бурением на больших глубинах и работой в условиях экстремального давления.
Работа учёных демонстрирует, как одно открытие может способствовать решению двух важнейших для Японии задач: повышению готовности к стихийным бедствиям и обеспечению чистой и безопасной энергией.
Источник – New-Science.ru

Деятельность человека назвали основной причиной рекордного обмеления реки Ганг

Ганг, жизненно важная водная артерия для сотен миллионов жителей Индии и соседних стран, переживает рекордное обмеление, главной причиной которого стала человеческая деятельность. К такому выводу пришли американские и индийские ученые после того, как с помощью анализа данных и компьютерного моделирования реконструировали историю речного стока Ганга за последние 1300 лет.
Сначала специалисты из Индийского технологического института Гандинагара и Университета Аризоны (США) воспользовались цифровым архивом Monsoon Asia Drought Atlas. Из него взяли данные о засухах в Муссонной Азии с 700 по 2012 год, основанные на анализе сведений о годичных кольцах деревьев. Ширину колец считают индикатором количества осадков в прошлом.
С помощью специализированных компьютерных программ эту информацию объединили с современными данными инструментальных наблюдений. Применив сложные гидрологические модели, ученые воссоздали прошлое одной из самых протяженных рек Южной Азии. Достоверность реконструкции дополнительно перепроверили, сопоставив ее с задокументированными историческими свидетельствами засух и голода.
В результате выяснилось, что период с 1991 по 2020 год стал небывалым по засушливости и привел к беспрецедентному уменьшению речного потока в Ганге. Этот спад оказался на 76% более выраженным того, что наблюдался во время сильнейшей засухи в XVI веке, ближайшего исторического аналога. Кроме того, сами засухи стали чаще и продолжительнее.
Исследователи посчитали, что основную роль в этом сыграл антропогенный фактор. Естественные климатические изменения, конечно, тоже повлияли, но ключевую причину ученые увидели в ослаблении летних муссонов, приносящих большую часть осадков в регионе. Негативную тенденцию связывают с потеплением Индийского океана и аэрозольным загрязнением воздуха в результате деятельности людей.

Аэрозоли — взвесь из мельчайших частиц твердых или жидких веществ — попадают в воздух вместе с выбросами от промышленных предприятий, ТЭЦ, транспорта и других источников. Они ухудшают качество воздуха, вредят здоровью человека и могут приводить к сокращению количества осадков.

Исследователи также отметили, что большинство климатических моделей ошибочно прогнозировали увеличение речного стока Ганга в условиях глобального потепления и не смогли предсказать тенденцию к сильному высыханию. Это несоответствие подчеркивает необходимость дальнейшего усовершенствования моделирования для повышения его точности.
Учитывая важную роль Ганга, ученые также рекомендовали разработать стратегии для смягчения негативных последствий из-за возможной нехватки воды.

Авторы статьи, вышедшей в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, отдельно не останавливались на том, как на уровень Ганга повлияли строительство двух плотин и отвод британцами вод реки в крупный канал в период колониального правления. Между тем спутниковые снимки показывают серьезное глобальное озеленение в районе Ганга, то есть нынешний уровень обмеления не препятствует росту зеленой биомассы там.
Источник – Naked Science

Госдума ограничила доступ к картам месторождений

В России вводятся новые правила доступа к стратегически важным данным о запасах полезных ископаемых.
Соответствующий законопроект принят Госдумой, чтобы защитить информацию от недобросовестных игроков.
Депутаты Государственной Думы на пленарном заседании 24 сентября приняли в первом чтении законопроект, запрещающий публиковать в открытом доступе специальные карты месторождений полезных ископаемых. Как сообщает «Парламентская газета», эти документы будут исключены с сайта Федерального агентства по недропользованию (Роснедра).
Речь идёт о картах-схемах земель, расположенных вне населённых пунктов, на которых отображены месторождения полезных ископаемых и границы участков недр, используемых в качестве горного отвода.
Замминистра природных ресурсов и экологии Дмитрий Тетенькин пояснил, что инициатива нацелена на совершенствование правового регулирования доступа к геологической информации.
«После принятия закона сведения о месторождениях будут доступны в федеральной государственной информационной системе «Единый фонд геологической информации о недрах», доступ к которой возможен только через систему идентификации и аутентификации», — отметил Дмитрий Тетенькин.
Член Комитета Госдумы по экологии, природным ресурсам и охране окружающей среды Зариф Байгускаров добавил, что поправки позволят оградить от получения такой информации «недружественные организации и предприятия, в том числе из-за рубежа».
«Поэтому этим законом вносятся изменения в закон о недрах, где будет предусмотрено, что право доступа имеет только организация путем авторизации на госуслугах, то есть не любой желающий. И будет понятно, кто получил эту информацию. Это нужно для того, чтобы информация о запасах наших ископаемых была доступна только предприятиям Российской Федерации», — заключил Зариф Байгускаров.
Источник – ecoportal.su