Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14–18 ноября 2022 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XX..540

Изучение эмиссии метана из озёрных сипов Ямальского полуострова

Казанцев В.С. (1), Кривенок Л.А. (1), Дворников Ю.А. (2)
(1) Институт физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН, Москва, Россия
(2) Аграрно-технологического институт РУДН, Москва, Россия
Изменения климата до сих пор являются актуальной проблемой для современной
фундаментальной науки, в частности в области климатологии, экологии и
математического моделирования. Одним из наиболее сильнодействующих парниковых газов, влияющих на изменение климата, является метан. Природные источники составляют 35–50 % глобальных выбросов метана в атмосферу, и среди них озера являются третьим по величине источником выбросов от 10 до 50 ТгCH4 в год–1. Метановые сипы озер криолитозоны Западной Сибири как источник метана в настоящий момент практически не исследованы.
Целью настоящего исследования было изучение сипов озёр севера Западной Сибири как источника атмосферного парникового газов метана.
Задачи исследования:
• определение состава сипового газа;
• оценка эмиссии метана в атмосферу из озерных сипов;
• определение происхождения просачивания метана.
Район исследований расположен в центральной части полуострова Ямал зоне типичных тундр. Район исследований подстилается вечной мерзлотой мощностью от 150 до 500 м в зависимости от геоморфологии. Исследуемые сипы обнаружены на озере LK-008 (С.Ш. 70,2754°, В.Д. 68,8112°) на расстоянии около двух метров между ними. Это озеро расположено в районе научного стационара «Васькины Дачи». Площадь, средняя и максимальная глубины этого озера составляют 41,9 га, 5,5 и 20,7 м соответственно. Озеро имеет относительно плоскую поверхность дна, за исключением двух глубоких впадин у южного берега. Площадь этих впадин не превышает 11–12 % от общей площади озера.
Полевой отбор проб и замеры проводились 19 августа 2019 г. Пробы газа из сипов
отбирались с помощью пузырьковой ловушки оригинальной конструкции. Интенсивность кипения определяли в десятикратной повторности с экспозицией 40–60 с. Концентрацию метана в пробах фильтрационных газов с десятикратным разбавлением воздухом определяли на газовом хроматографе "Кристалл 5000.2" (ЗАО "Хроматек", Россия) с пламенно-ионизационным детектором (ПИД) в трех- и пятикратной повторности. Анализ содержания δ13С и δDisotop в метане проводили на изотопном масс-спектрометре DeltaVPlus с модулями GСIsolink и элементным анализатором FlashHTplus (ThermoFisherScientific, США) в трехкратной повторности.
Средние концентрации метана в отобранном газе рассчитаны с учетом погрешностей разбавления, калибровки и хроматографа. Были получены следующие значения: 103,4±7,2% СН4 для сипа №1 и 102,0±7,8% СН4 для сипа №2. Эти значения ошибок учитывают влияние случайных и систематических неопределенностей. Поскольку в силу физики концентрация вещества в пробе может быть не более 100 %, для дальнейшей оценки был взят интервал концентрации метана с левой границей 96,2 % для сипа №1 и 94,2 % для сипа №2 и 100 % как максимум для обоих сипов. Анализ содержания попутных
газов показал наличие N2 (0,3-2,3%), O2 (1,6-2,5%) и CO2 (1,3%).

Медианные значения интенсивности эмиссии для сипов составляют 175 и 127 мл*мин-1. Годовой выброс CH4 из каждого сипа в атмосферу рассчитывался отдельно для каждого сипа как произведение средней концентрации CH4, медианной интенсивности газового потока и времени эмиссии, принимаемой за 365 суток.
Медианные значения интенсивности эмиссии для сипов составляют 175 и 127 мл*мин-1.
Таким образом, оценка среднего годовой эмиссии с 95% доверительного интервала для первого сипа составляет 67,1±3,8 кг СН4*год-1, для второго: 46,1+1,9 СН4*год-1.
Изотопный анализ показал следующие значения для первого сипа: δ13С отн. VPDB -
75,73; δD отн. VSMOW -226,68, для второго: -76,97 и -222,31, соответственно. Изотопный состав соответствует биогенному происхождению метана. Исходным источником метана может быть метастабильные гидраты метана или свободный газ, широко описанные для Центрального Ямала.

Ключевые слова: Эмиссия метана, Ямал

Ссылка для цитирования: Казанцев В.С., Кривенок Л.А., Дворников Ю.А. Изучение эмиссии метана из озёрных сипов Ямальского полуострова // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 484. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Круглый стол «Исследование многолетней фенологии водных объектов Арктики и Субарктики по данным спутникового дистанционного зондирования»

484