Экспериментальное исследование потоков углекислого газа в системе океан-атмосфера в Арктике

С начала 20-го столетия произошло значительное увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере. Экосистема Арктики наиболее чувствительна к климатическим изменениям и, соответственно, наиболее уязвима. Но при этом углеродный обмен в Арктических районах изучен мало. В настоящее время широкое применение получают дистанционные методы исследования гозообмена атмосферы с подстилающей поверхностью, но имеющиеся средства наблюдения редко охватывают Арктический бассейн, а данные нуждаются в валидации, то есть в проведении специализированных подспутниковых экспериментов. При этом наземные измерения потоков углекислого газа ограничиваются береговыми зонами – приарктическими болотами, как источниками поступления СО2 в атмосферу, и тундрой. Поэтому роль Северного Ледовитого океана как источника или стока CO2 до сих пор не определена. Практически нет данных об участии льда, полыней, снежниц в газообмене. В докладе представлены результаты прямых измерений потоков углекислого газа, проводившиеся в прибрежных и центральных районах Арктики в период 2005-2009 гг. с борта ледокола. Установлено, что в основном Арктический океан является стоком для углекислого газа, при этом лед препятствует газообмену, но в период образования снежниц газообмен интенсифицируется. В летне-осенний период благодаря низкой температуре воды и высокой сезонной продуктивности арктические моря представляются потенциальным стоком для атмосферного СО2. Однако наши исследования показали, что летом юго-западная часть Восточно-Сибирского моря является значимым источником углекислого газа в атмосферу. Предполагается, что положительный поток возникает вследствие влияния речного стока. До настоящего времени нет единого мнения о предпочтительности использования того или иного метода расчета потоков СО2 в системе океан-атмосфера, в частности, для полярных районов. В работе представлены результаты сравнения расчетных значений, полученных с использованием различных алгоритмов, с величинами потоков, измеренных микрометеорологическим методом. Полученные данные могут быть использованы для интерпретации спутниковых измерений. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 09-05-00930-а.