Статьи

Интервью

Карбоновый полигон на Ямале. Эксперты рассказали, почему региону важно следить за парниковыми газами

В ЯНАО официальное открытие карбонового полигона запланировали на февраль

09 января, 08:21Обновлено: 09 января, 11:05

Эксклюзив

На Ямале на карбоновом полигоне «Семь лиственниц» ученые завершили монтаж оборудования для слежения за выбросами парникового газа. После тестирования и настройки система отбора проб воздуха заработает в полную силу. О нюансах работы, уникальности вышки, расположенной на полигоне, устройстве системы и пользе исследований для региона говорили в пресс-центре «Север-Пресса» с первым заместителем директора Научного центра изучения Арктики, руководителем проекта Алексеем Гончаровым и научным сотрудником лаборатории взаимодействия атмосферы и океана Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН Арсением Артамоновым.

Содержание

00:56 Почему запуск исследований откладывался
03:07 Сбор информации будет проходить с четырех уровней
08:32 Ямал может выйти на углеродную нейтральность
10:44 Про определяющий фактор при выборе территории и комфорт
14:15 Про турбулентность и зачем ею заниматься
23:54 Про зарубежные станции и российские наблюдения
28:42 Про кадры и перспективы
32:12 Можно ли понять, откуда выброс пришел?
33:28 Какая практическая ценность?
45:10 Про международные контакты и совесть
47:22 Про китайский опыт
49:43 Про данные, анализ и прогноз

Почему запуск исследований откладывался

Алексей Гончаров рассказал, почему запуск исследований откладывался и чем они важны для региона. Фото: Александр Чирва / «Ямал-Медиа»

Алексей Гончаров, первый заместитель директора Научного центра изучения Арктики, руководитель проекта «Карбоновый полигон ЯНАО»:

00:56 Большой проблемой для нас стала поставка газоаналитического оборудования. Газоанализатор — это сердце карбонового полигона, прибор, который непосредственно измеряет концентрацию углекислого газа. Территория карбонового полигона, вышка, балки, лаборатория — настройка над ним, система по сбору и обработке воздуха, который мы уже передаем в газоанализатор. При сегодняшней геополитической ситуации привезти его в Россию оказалось проблематично. Это смогли сделать только наши коллеги из дружественных стран. Газоанализатор нам поставлен из Китая, но он абсолютно качественный и сертифицированный, именно такой хотели, просто пришлось подождать. И как только я прислал коллегам селфи с газоанализатором, они отозвались на приглашение приехать на полигон, чтобы настроить оборудование. Это Арсений Артамонов и Виталий Авилов, с которыми мы сотрудничаем уже несколько лет. Наши друзья приезжали сюда и устанавливали метеооборудование. Тогда возникла нештатная ситуация, так как наш подрядчик, который должен был создать инфраструктуру, а именно саму лабораторию и камеральный модуль, просто испарился и не стал этого делать. Все помогали разгружать, устанавливать, монтировать. В нашем научном сообществе есть взаимовыручка. Люди сюда едут не за деньгами, а в первую очередь за интересом, и они готовы помогать даже в тех работах, которые им не свойственны.

Сбор информации будет проходить с четырех уровней

Арсений Артамонов, научный сотрудник лаборатории взаимодействия атмосферы и океана Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН:

03:07 Газоанализатор уже работает. Другое дело, что еще нужно донастроить всю систему сбора. Это очень большой, интересный и трудоемкий процесс. На 200-метровой мачте четыре уровня отбора воздуха, то есть концентрация парникового газа будет измеряться не на одном участке, а в четырех разных местах. На высоте 10, 70, 30 и 200 метров выведены воздухозаборники, по специальной системе насосов пробы закачиваются в буферные объемы, далее система переключения клапанов, разные давления, переключение между входами каналов. Это непростая система и штучный вариант в научной среде. Нечто подобное в России — только Зотинская вышка, единственная в стране высотой в 300 метров. Сам газоанализатор находится в 20 метрах от вышки в специальном модуле, где смонтирована вся система и производится сбор и анализ данных.

Все монтажные работы на вышке проводились в летний период полтора-два года назад, когда у нас устанавливали метеооборудование, протянули трассы, в которых непосредственно идет забор воздуха. По сути, если говорить простыми словами, наша башня — это большой насос, который закачивает воздух с разных высот. Затем он поступает в лабораторию, система обработки полностью автоматизирована. На каждой линии стоит по 8–9 датчиков, которые контролируют поступление воздуха с вышки. Необходимо следить, чтобы данные, поступающие с них, постоянно фиксировались, поскольку это нужно для дальнейшего анализа концентрации углекислого газа. Всего таких систем проб, как та, что реализована на нашей вышке, примерно 10 в мире. Одна из них находится в Красноярске, в поселке Зотино. Когда мы начинали работу по карбоновому полигону, консультировались у коллег. В основу нашей вышки легла диссертация ученого Джана Виндельха из Института Макса Планка в Германии, который построил в России Зотинскую вышку. По его диссертации я сделал реинжиниринг для нашей вышки. Система, можно сказать модным словом, кастомная, могут возникать некоторые недочеты. Поэтому после запуска всей автоматики и налаживания процессов, будет поднастройка. Очень важно, чтобы система была полностью герметична, а автоматика работала без сбоев.

Ямал может выйти на углеродную нейтральность

08:32 Наша изначальная цель — мониторинг парниковых газов, которые есть в регионе. Основная проблема, с которой мы сталкиваемся при дискутировании с департаментами, федеральными ведомствами, заключается в том, что они говорят, что в регионе очень маленькая поглощающая способность. То есть экосистемы, которые у нас есть, поглощают недостаточно углекислого и парникового газа. Этот показатель, по мнению многих экспертов, сильно занижен. Потому что он был рассчитан по таблицам и математическим методикам, которые изначально сделаны для Южной и Центральной частей России. А на арктической территории крупномасштабных исследований парниковых газов не проводилось. Наша вышка окончательно закрывает этот вопрос. По внутренним, кулуарным беседам с экспертами, мы считаем, что оценка в 2–3 раза занижена. В реальности, когда получим данные по поглощающей способности, регион может выйти даже на углеродную нейтральность.

Про определяющий фактор при выборе территории и комфорт

10:44 Определяющим фактором было наличие самой вышки, потому что построить, создать ее с нуля — нужны неподъемные для проекта ресурсы. Не воспользоваться таким замечательным инфраструктурным объектом было бы просто кощунственно. Поэтому именно эта вышка и именно здесь.

Расположение полигона позволяет уйти от стереотипа, что ученый, как и любой геолог, весь грязный ходит по горам, живет в палатках. Мы обустроили первый жилой модуль, где три человека могут с комфортом проводить время при измерениях. А все остальное время, если им нужно, они могут проживать в Лабытнанги. Поэтому у нас есть возможность привлекать к себе ученых, которые будут проводить исследования на карбоновом полигоне. Территория у нас обширная, только под научное использование отдано 2500 гектаров.

Про турбулентность и зачем ею заниматься

Арсений Артамонов пояснил, чем интересна для его исследований работа на Ямале. Фото: Александр Чирва / «Ямал-Медиа»

14:15 Наша лаборатория занимается турбулентностью, и измерения на вышках нам позволяют получить огромный материал. У меня это не первая вышка, в работе 3−4 объекта, но 200-метровая — единственная.

Движение воздуха — не ламинарное, то есть не гладкое. Перенос тепла, влаги и тех же газов осуществляется турбулентностью. Если у нас теплая поверхность, холодный воздух, начинается вихреобразование, и эти вихри служат основными переносчиками как энергии, так и газовых составляющих. Мы можем рассматривать их на разных масштабах. То есть микротурбулентность, макроциклоны, антициклоны — это тоже, по сути, турбулентность, которая охватывает весь регион. Соответственно, понимание процессов помогает в том числе улучшать модели прогноза погоды. Я работал по разным проектам в разных районах. Ваша двухсотметровая вышка привлекла нас, потому что благодаря ее высоте мы можем заглянуть выше определенных слоев и получить разные размеры турбулентности. Это очень интересно с точки зрения научного объекта.

Про зарубежные станции и российские наблюдения

23:54 Есть несколько моделей климатических переносов, которые охватывают всю нашу землю. Но, опять же, они все были рассчитаны на базе европейских и американских станций, которых достаточно много по всему миру. Только в России их нет, и, получается, она все время для всех климатических мировых моделей была белым пятном. И это позволяло недружественным странам критиковать нас, говорить о том, что мы не являемся углеродным стоком, что мы имитируем, что мы производим углекислый газ.

Станций мониторинга, который длится больше 10 лет, не много, есть даже несколько сетей. Мы пытаемся с коллегами объединиться в некий один консорциум, это почти удалось под программу ВИП ГЗ «Углерод в экосистемах: мониторинг». Мы долго пытались это делать, но, когда государство говорит, что надо делать все вместе, приходится так или иначе договариваться. Поэтому, в принципе, данные есть. Другое дело, что эти данные никому, кроме нас, ученых, до момента моды на карбон и полигоны никому не были нужны. И даже более того, карбоны создались немножко независимо от ученых. После того как была принята программа ВИП ГЗ по измерению парниковых газов, все начинает срастаться.

Цели важнейшего инновационного проекта государственного значения «Углерод в экосистемах: мониторинг».

1. Разработать национальную систему мониторинга пулов углерода и потоков парниковых газов на территории Российской Федерации на основе интеграции:

а) данных наземного мониторинга,

б) дистанционного зондирования различного разрешения,

в) математического моделирования.

2. Создать систему учета данных по потоку парниковых газов и бюджету углерода в наземных экосистемах.

Эта программа сплотила все институты, научные организации, центры, компании, занимающиеся атмосферой. И сейчас на базе ВИП ГЗ строится российская система по измерению наподобие той, что есть в Европе. Я склонен к тому, что не нужно отрицать хорошие практики, которые были сделаны за рубежом, просто нужно учесть их ошибки и тем самым уменьшить наши издержки на создание системы, мы сейчас на верном пути.

По арктической территории — сложно, поскольку нет легкой транспортной доступности. Достаточно мало всегда было изучено. И даже для ВИП ГЗ: недавно была их отчетная конференция, где упоминали, что Арктика остается белым пятном и что им очень интересен наш проект. Как только мы запустим свою инфраструктуру, станем уверены в качестве данных, основной фокус будет сделан на переход под программу ВИП ГЗ, поскольку она сейчас контролируется Росгидрометом, а экономику и внедрение результатов взяло на себя Министерство экономики РФ. Программа, нам кажется, более продуманная и понятная с точки зрения нашего существования.

Про кадры и перспективы

28:42 Кадровый голод есть везде. Привлечь сюда специалистов высокого класса, которые будут сидеть только на нашей вышке, невозможно и не нужно. Сюда можно привлекать молодых ученых, специалистов, которых можно обучить и которые будут помогать онлайн — есть Wi-Fi, автоматика, можно консультироваться. Да, нельзя залезть на вышку в автоматическом режиме и поменять фильтры, нельзя поменять трубки, но в любом случае нужен баланс. Должна быть команда специалистов, которая в любой момент готова приехать и оказать содействие. Пока мы пользуемся услугами аутсорсинга. Как только данные появятся, соответственно, станет задача их обработки, интерпретации, вставления в климатические модели, наша вышка, по сути, будет верификатором. Естественно, Ямал станет центром протяжения климатической науки, климатической повестки. Мы будем смотреть, как растет или падает углекислый газ, как у нас развивается экосистема, что происходит с метаном. Все говорят про метан как один из драйверов глобального потепления, потому что у него в 20 раз хуже отепляющий эффект, чем у углекислого газа. Пока концентрация в атмосфере незначительная, но метан — это то, с чем столкнется ЯНАО в ближайшие 10 лет.

Мерзлота тает, в какой-то период это будет происходить сильнее, при этом начнет выделяться О2 и метан. Это выброс, который надо контролировать, поэтому очень хорошо, что мы сейчас устанавливаем систему мониторинга вечной мерзлоты, наверняка вы слышали про эту государственную программу. Понимая процессы, происходящие в мерзлоте, и анализируя, как изменяется концентрация парниковых газов, мы можем дать какие-то рекомендации или хотя бы оценки по предстоящему.

Можно ли понять, откуда выброс пришел?

32:12 Один из бонусов мачты в том, что она высотой 200 метров. Это значит, что территория, с которой приходит информация, очень большая. Это десятки, а может быть, и сотни километров. Зная скорость, направление ветра и имея распределение данных по давлению метеопараметров, измерив концентрацию, мы можем рассчитать, откуда воздушная масса пришла, и оценить основные источники выбросов.

Какая практическая ценность?

Исследования помогут показать, что на самом деле происходит на арктической территории. Фото: Юлия Чудинова / «Ямал-Медиа»

33:28 Можно отметить три основных вектора, которые важны бизнесу, социуму и государству. В частности, в сфере бизнеса все говорят про трансграничные налоги, которые в скором времени будут введены в Китае, Европе. Будут облагать дополнительным налогом углеводороды, которые производят в странах, не следящих за климатической повесткой. И, по мнению международных сообществ, к таким относится Россия. Если мы это мнение кардинально не поменяем, у европейцев и даже у наших дружественных стран появится дополнительный инструмент давления на Россию, и, соответственно, это повлечет за собой понижение нашей геополитической позиции на международной арене.

Более того, Парижские соглашения по снижению выбросов не взяли с потолка, изначально это не было инструментом политического влияния. Они основаны на научных заключениях, что у нас растет концентрация парникового газа, который очень сильно влияет на всю экономику планеты. И если мы сейчас не поймем, как этот процесс контролировать, как с этим жить, в ближайшем будущем произойдут серьезнейшие экономические последствия, которые никто не сможет спрогнозировать. Соответственно, ни одна страна в мире этого не хочет, потому что никто не понимает, что будет дальше. Сейчас Парижские соглашения используют в политических целях, но так будет не всегда. В любом случае мы вернемся к тому, что все станут перед вопросом сохранения нашей планеты. И тогда трансграничные налоги сыграют свою роль. Для стран, которые производят огромное количество углекислого газа и не следят за тем, как поглощают экосистемы, не пытаются перейти на низкоуглеродную экономику, для них просто будут дополнительные налоги, станет искусственно занижаться рост их экономики.

Конечно, Россия не хочет быть в их числе. Мы хотим быть в топе, поскольку у нас огромное количество лесов, экосистем, и для планеты мы в основном служим стоком углекислого газа. Но нужно это показывать, развивать разные проекты, связанные с климатической индустрией. И ТЭК уже начинает потихоньку засматриваться на эту индустрию, ко мне неофициально уже обратились представители нескольких средних компаний. Они начинают прощупывать рынок углеродных единиц и пытаются понять, что их будет ждать дальше. И благодаря вышке, которая у нас есть, мы можем стать во главе всей индустрии. Через 10−15 лет уже сформируется рынок, где мы сможем торговать углеродными квотами, где есть понятное и четкое регулирование между странами, но должно пройти какое-то время.

Что касается региона — это привлечение капитала, поскольку мы начинаем развивать достаточно сложную тематику углеводородного баланса. Многие инвесторы на это смотрят как на новое прогрессивное будущее и готовы вкладывать деньги в климатический проект. Для региона это привлечение сторонних инвестиций и развитие научного потенциала.

С точки зрения обычного жителя округа, первое — это гордость за науку Ямала. Создав эту вышку, мы вошли в топ тысячной процента мировых держав, которые вообще этим занимаются, у которых есть вышки в 200 метров. С другой стороны, теперь мы будем давать точные климатические модели. Мы скажем, когда растеплится мерзлота, где лучше и как строить дома и сооружения.

Про международные контакты и совесть

45:10 На достаточно известном Мухринском полигоне финны начинали работать, на полярной станции возле Тикси начали работать американцы и финны — изначально участники консорциума. Данные нужны не только нам, но сейчас только в частной беседе они говорят, что готовы сотрудничать, официально все закрыто.

Изначально мы общались с институтом Макса Планка, но они прекратили с нами даже неформальное общение после начала спецоперации, причем в очень грубой форме. С моей точки зрения, так не могут поступать ученые и вообще такое непростительно ни в какой деловой беседе. Но мы смогли сделать проект и без них, вышка запускается.

Конечно, наши данные им нужны, конечно, они хотят их получать, но хватит ли им на это смелости? Мы с коллегой работали в разных странах, и мы можем сказать, что совести у них нет. И если надо — попросят.

Всегда есть политический и научный аспекты. Никто не запрещает нам личное общение, но некоторые говорят: «Нам официально с вами нельзя разговаривать».

Про китайский опыт

47:22 Я не только ездил на международную конференцию, но и работал пару месяцев в Китайской Народной Республике, правда, в коммерческих структурах. Они действительно заинтересованы в низком углеродном следе, они более активно, чем наши российские компании, этим занимаются. Регуляторика в Китае чуть-чуть опережает нашу, там другая политическая система. Партия сказала — все компании приняли на вооружение. Тем не менее регуляторика посовершеннее, и это позволяет компаниям чувствовать себя более свободно, поскольку бизнес начинает понимать, что если я вложу сюда миллион долларов, то через 10–15 лет это мне сэкономит 15 миллионов долларов на налогах. Пока у нас такой взаимосвязки не будет, с инвесторами сложно разговаривать. Как только мы увидим это, будем иметь более взрывной рост в нашей индустрии.

Про данные, анализ и прогноз

49:43 Если говорить про научное сообщество — можем поделиться данными, условно говоря, когда у нас будет хотя бы месячная динамика, и мы сможем о чем-то дискутировать. Если говорить с точки зрения обычного обывателя, нужна хотя бы годовая динамика для того, чтобы понять какой-то достоверный результат, мы же все-таки ученые, мы не можем говорить без доказательств.

По-хорошему, надо 5−7 лет как минимум, потому что межгодовая изменчивость достаточно сильная.

Нам нужно опираться на историю измерений. Без нее делать какие-либо выводы, громогласные заявления не можем. Мы, конечно, можем сказать, но на любой научной конференции нам сразу будут задавать вопросы. Если мы не сможем на аргументах выстроить доказательную базу, подтвердить ее публикациями, нам просто больше не поверят. Вопрос репутации ученого — это вопрос того, что ты делаешь и как ты делаешь. И если ты выходишь и говоришь: «Я верю в это», то верить ты можешь во что угодно, докажи.

В копилке геоэкологов появилась еще одна уникальная книга о природе Ямала. Специалисты в области изучения ландшафтов и климата уже оставили ей хорошие отзывы.

Самые важные новости — в нашем telegram-канале «Север-Пресс».

Теги: