Башня в тайге | DWIH Moskau
Home > Новости науки > Башня в тайге

Башня в тайге

Конструкция из стали в Сибири высотой почти с Эйфелеву башню и высокоточная измерительная техника помогают исследователям института биохимии общества им. Макс-Планка лучше понять климатические перемены. Исследование с помощью ZOTTO было бы невозможно без участия российской стороны.

 

На последнем участке маршрута ученый едет на мощной машине «Урал», которая пробирается через просеки и пески в дикие края Сибири. Тот факт, что грузовому автомобилю на преодоление 20 км в глубь тайги требуется 30 минут, уже давно не беспокоит Йоршта Лаврича. В конце концов, руководитель рабочей группы института биохимии общества им. Макс-Планка уже три дня находился в пути, когда его служебная поездка приближалась к конечной цели: ZOTTO (  Zotino Tall Tower Observatory), названная в честь близлежащего населенного пункта Зотино

 

С помощью 304-метровой башни исследователи проводят замеры объема парниковых и других газов, а также содержания аэрозолей. «Конечно, это требует больших нагрузок. Но исследования, которые мы проводим вместе с нашими российскими коллегами, имеют решающее значение для понимания механизмов и последствий климатических изменений», - заявил геохимик Лаврич.

 

tower
с высоты 300 метровой измерительной башни ученые исследуют взаимосвязь изменения климата и парниковых газов. © MPI по вопросам биохимии / Михаэль Хильшер
На полярных и арктических просторах Сибири речь идет о так называемой "горячей точке" — месте, которое оказывает достаточно сильное влияние на глобальный климат, и где одновременно эффекты изменений особенно сильно могут быть ощутимы. «В таких местах особенно четко видно, что целая климатическая система со всеми своими факторами зависит от позитивных и негативных обратных связей», - заявил Лаврич.

 

Пример: сибирские хвойные леса содержат примерно 10 процентов всемирного углерода, который находится в растениях и в почве. В дополнение к этому следует отметить, что более половины сибирских лесов находятся в вечной мерзлоте, которые опять же содержат значительные объемы углерода. Хорошо известно, что средняя температура летом на больших территориях Сибири за последние 45 лет выросла на два градуса Цельсия.

 

«Но тогда возникает большое количество открытых вопросов о том, как повышение температуры воздействует на содержание углерода в регионе: приведет ли потепление с помощью увеличенного вегетационного периода к дополнительным образованиям углерода в активно растущих лесах? Или будет ли высвобождаться больше углерода из почвы с помощью ускоренного микробного расщепления в атмосфере», - спрашивает Йошт Лаврич.

 

Благодаря своему особенному расположению, башня ZOTTO, созданная институтом биохимии общества им. Макс-Планка совместно с партнерами из исследовательского института Российской академии наук им.Сухарева, проводит замеры на шести различных высотах. Первые сенсоры расположены ниже уровня макушек деревьев. «Это позволяет лучше понять и описать местные сигналы», - заявил Лаврич.

 

Поскольку для исследователей важна информация о взаимодействии с атмосферой, а также о проходящих там процессах, необходимо получать информацию от высоко расположенных сенсоров: только на высоте 300 метров можно достичь атмосферных слоев, не подвергающихся местному воздействию, и получить доступ к климатическим процессам более обширного региона. Именно эти многосторонние высокоточные измерения парниковых газов (угледиоксид или метан), а также концентрации кислорода и главных метеорологических значений, обеспечивают ученым всю полноту картины.

 

Для более точного определения влияния растительности во взаимодействии с атмосферой ученые из Йенского института в последние годы дополнительно сконструировали две одинаковые башни в тайге, которые замеряют так называемые потоки углерода: одна находится в лесу, а в другая - в болотистых зонах. «Оба измерительных подхода, используемых на большой и малых башнях, дополняют друг друга. При получении всех показаний можно создать детализированную картину, локальные процессы могут быть упорядочены в общем контексте», - заявил Лаврич.

 

Башня ZOTTO была построена и введена в строй в 2006 г. Первые исследования уже представлены: они представляют факты, которые заменяют собой предыдущие. Отвечая на вопрос, являются ли сибирские леса в среднегодовом исчислении скорее источником углерода или же они больше его потребляют, чем отдают, можно ответить: «Цифры показывают, что картина неоднородна.  При продолжительной летней засухе активность растительности может так сократиться, что фотосинтез практически прекращается. А если происходят еще и лесные пожары, то мы получаем особые эффекты, оказывающие большое влияние», - пояснил Лаврич.

 

Но были и другие примеры,  когда леса демонстрировали положительный результат за весь год, то есть поглощали больше углерода, чем отдавали. «Чем больше длятся наблюдения, тем незначительней погрешность в этом расчете», - заявил ученый.

 

Это собственно научная сердцевина высокоточных измерений: цифры формируют конкретную климатическую ситуацию. Для научных деятелей, которые занимаются моделированием различных сценариев, это представляет важную информацию. В конце концов причины климатических изменений лучше поддаются описанию, прогнозы становятся более точными. Поэтому стационарное наблюдение представлено по всему миру, вводится в строй все больше станций. Цель: глобальная измерительная сеть, покрывающая все важные части нашей Земли.

 

Это является задачей всего сообщества. Институт биохимии общества имени Макса Планка участвует в этом. Совсем недавно Йенский институт получил в свое распоряжение исследовательскую станцию в Намибии. В общей сложности группа Йошта Лаврича, которая работает  в отделе директора института общества  имени Макса Планка Марка Хайнеманна, осуществляет получение информации от шести станций со всего мира.

 

В другом проекте общества  имени Макса Планка, строительстве ATTO, по высоте схожей башни в Амазонии, руководящую роль выполняет институт биохимии общества  имени Макса Планка г.Майнц. Совместно с Институтом метеорологии общества  имени Макса Планка г. Гамбург и Институтом климатических исследований г.Потсдам он составляет основу  партнерства по системному исследованию Земли (ESRP) и вместе способствуют слиянию международных сетей с ведущими исследовательскими институтами.

 

ZOTTO – это российско-германский проект Международного центра науки и технологии (ISTC). Большую часть расходов по строительству взяло на себя общество  имени Макса Планка. Теперь в работе задействованы обе стороны. «Наши исследования без партнеров на месте были бы невозможны», - подчеркивает Лаврич, так как команда из его рабочей группы или технические сотрудники под руководством Олафа Колле лишь изредка бывают на месте замеров. А российские партнеры из лесного института напротив постоянно работают на станции. Они осуществляют собственные исследования, ожидают при этом показаний измерительных приборов и удостоверяются в том, что дизельные генераторы непрерывно вырабатывали электроэнергию для бесперебойного направления показаний измерительных приборов. Данные поступают ученым в Йенский институт через сервер в Красноярске.

 

base
Измерительная станция в сибирской тайге находится примерно в 600 км северо-западней Красноярска, ближайшего крупного города. © MPI биохимии
«Мы бываем там максимум два, три раза в год», - поясняет Лаврич, который регулярно находится в контакте с координатором из лесного института Алексеем Пановым. С российской стороны организуются и другие проекты. Так, например, Московский институт атмосферной физики РАН располагает собственными измерительными приборами для исследования содержания озона в данной местности.

 

В будущем, по словам Йошта Лаврича, будет осуществлено сотрудничество и в других сферах. Начиная с лета, рабочая группа Матиаса Гекеде из Института биохимии общества  имени Макса Планкасоорудит новую наблюдательную станцию рядом с Черским на северо-востоке Сибири. Этот регион находится в вечной мерзлоте рядом с границей древесной растительности. В сотрудничестве с Северо-восточной научной станцией (NESS) под руководством Сергея и Никиты Зимовых будут проводиться исследования о том, как изменение климата влияет на запасы углерода в данных экосистемах.

 

При этом речь идет не только о повышении температуры: с помощью целенаправленного осушения части измерительной поверхности возможно будет измерить влияние изменений в круговороте воды в природе. Этим экспериментом исследователи словно открывают «окно в будущее», чтобы измерить возможные последствия климатических изменений уже сейчас.

 

В этом году Йошт Лаврич намерен со своей командой вновь отправиться в свою самую длительную рабочую поездку. Он проследует из Йены в Берлин, далее на самолете до Москвы. Другим самолетом он долетит до Красноярска, где пересядет в миниавтобус и проследует вдоль реки Енисей на север. Переночевав, он сядет в катер, который за 8 часов доставит его в деревню Зотино. Оттуда начнется последний этап маршрута на грузовике «Урал».

 

Нет, сама поездка особо его не радует. Хотя оказаться там — это уже что-то особенное. Конечно, всегда много напряженной работы. Это непосредственно касается его и его коллег, которые в последние годы прокладывали линии связи через болото, чтобы малые измерительные башни могли направлять свои данные на станцию. По словам Лаврича, это был героический поступок протянуть толстые медные кабели особенно в 30-градусную жару, когда вокруг насекомые. Условия, в которых приходилось и приходится работать, доставляют немало проблем и самому Лавричу, но вот природа - это просто сокровище. «Находясь там, испытываешь совершенно особенное чувство простора.

 

Источник: Сообщение для прессы института общества  имени Макса Планка 

 

Дополнительная информация:

 

Др.Йошт Лаврич

Руководитель группы

Институт биохимии общества им. Макс-Планка, Йена

 

E-Mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Назад

Login Form

Admin-Login

CLOSE...