Российские ученые оценили масштабы природной эмиссии парниковых газов на Сахалине

Исследователи Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН изучили природную дегазацию на Сахалине и его шельфе.

С 2023 по 2026 годы ученые провели 5 морских экспедиций в комплексе с регулярными полевыми исследованиями на грязевых вулканах и термальных источниках региона, проанализировали более 2 500 проб воды и свободного газа.

Исследователи применили междисциплинарную методику, объединив изотопно-газогеохимический анализ, геолого-структурное картирование, микробиологические исследования и данные дистанционного зондирования Земли. Впервые для Сахалинского шельфа выполнили прямую верификацию спутниковых измерений метана и CO₂ натурными пробами, что позволило не только подтвердить локальные аномалии, но и проследить перенос газов от геологических источников в атмосферу с учетом ветрового режима.

Важнейшим итогом работы стала количественная оценка эмиссии парниковых газов для климатических моделей. Ученые установили, что Южно-Сахалинский грязевой вулкан в пассивный период выбрасывает 18,5 т метана и 184 т CO₂ в год. Дагинская термоминеральная система (северо-восток острова) на участке всего 50 м² дает до 323,6 т метана ежегодно. Эти цифры впервые ставят сахалинские геологические источники в ряд сопоставимых объектов мировой геотермальной активности и позволяют корректно учитывать природную составляющую в региональном углеродном балансе.

Также учеными доказана мантийная природа части флюидов. Так, расчетная доля мантийного гелия на Южно-Сахалинском грязевом вулкане составляет до 24,6%. Это прямое свидетельство того, что глубинные разломы (Центрально-Сахалинский и Хоккайдо-Сахалинский) служат каналами для восходящего мантийного вещества. Такой результат, по мнению ученых, меняет представления о геодинамике региона и подтверждает связь дегазации с тектоникой плит.

Кроме того, в рамках исследования впервые обнаружены устойчивые придонные аномалии сероводорода на северо-восточном шельфе — концентрации до 836 ppb (миллиардных долей) при фоновых значениях менее 10 ppb. Аномалии приурочены к разломам и коррелируют с повышенным тепловым потоком. По словам исследователей, это указывает на активные сульфатредукционные процессы в глубоких осадочных бассейнах и может служить индикатором нефтегазоносных структур, а также предвестником гипоксии бентоса (организмов, обитающих в грунте и в грунте дна водоемов).

По результатам работы ученые также выявили микробиологические индикаторы газогидратов — бактерии семейства Nocardiaceae — и описали новый вид сульфатредуцирующих бактерий Desulfosporosinus shakirovi, способных разлагать углеводороды нефти. Эти находки открывают путь к определению биологических маркеров для поиска газогидратов и мониторинга загрязнений.

Разработанный комплексный подход, по мнению ученых, уже востребован недропользователями: данные по аномалиям метана, гелия и сероводорода используются добывающими компаниями для оптимизации поискового бурения. Предложенная методика позволяет проводить экологический мониторинг промышленных объектов, оперативно выявлять техногенные утечки метана и предоставлять достоверные региональные коэффициенты эмиссии для углеродной отчетности России и выполнения международных климатических обязательств.

«Наш проект показал, что Сахалин — это не просто нефтегазоносная провинция, а уникальный геодинамический полигон, где мантийные флюиды, активные разломы и холодные морские течения формируют непрерывный поток парниковых газов из недр в атмосферу. Мы не только количественно оценили этот поток, но и доказали его глубинное происхождение, а также впервые применили спутниковую верификацию для таких сложных условий. Открытие новых бактерий-индикаторов и сероводородных аномалий расширяет наши возможности в поиске полезных ископаемых и экологическом мониторинге. Результаты уже используются промышленными компаниями, а значит, фундаментальная наука напрямую работает на экономику и экологическую безопасность Дальнего Востока», — отметила руководитель проекта, кандидат геолого-минералогических наук Надежда Сырбу.

Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда.

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации