コケとマンモス（パート1）

「-友だち！私たちには2つの問題があります。防衛省とボタン。ボタンを見つけることができますか？理論的にはできますか？しかし、防衛省では...何もありません。結論：ボタンを探しています。」
-演劇「ラジオの日」

永久凍土の融解中に放出されるメタン。

tl; dr

• 古い（「海洋」）モデルの代わりに、炭素循環の新しい（「永久凍土」）モデルが提案されています。
• （パリ協定のレートで）30兆ドル相当の炭素は永久凍土になっています。
• 永久凍土が溶けています。
• 永久凍土は急速に溶け始めており、20〜30年が残っています。
• ヤクーチアでは20年以上にわたり、厳しい男性が「更新世の公園」を作っています。
• ロシアは世界の大気の組成を制御できます。

カットの下には、セルゲイ・ジモフによる最初のビデオ講義と短い概要があります。

更新世公園は、ヤクルチア北東部のコリマ川の下流にある自然保護区で、チェルスキー村の南30 km、北極海の海岸から150 km南にあります。 保護区の作成者および監督者はロシアの生態学者セルゲイ・アファナセビッチ・ジモフです。

実験は、最後の氷河作用の間に北半球の大部分に存在していた「マンモスのツンドロステップ」の更新世の生態系を再現するために保護区で行われています。

マンモスのツンドラのステップは、森林ツンドラと湿地のツンドラの生物相が現在その場所に存在しているよりも、おそらく生産性が10倍高かった。 約10,000〜12,000年前に大型の草食動物（マンモス、羊毛サイ、大型の角を持つ鹿など）が絶滅した結果、システムは現在の状態に劣化しました。 多くの科学者によると、上部旧石器時代のハンターは、この絶滅において重要な、または決定的な役割さえ果たしました。

更新世の公園の考え方は、マンモスのツンドラ草原の特徴である土壌と景観を再現するために、保存されたメガファウナ種を導入することです。 ヤクートの馬、トナカイ、ヘラジカ、ヒツジ、ジャコウウシ、ヤク、バイソン、マールが公園に住んでいます。
- ウィキペディア

場所

コリマ川の下流。 海、港、滑走路の近く。 便利な物流。

コンテキスト

永久凍土

1つのストリップは土地、1つのストリップは氷です。 90メートルまで。

暖かくなり、永久凍土が溶け始めました。



夏には最大+35になります

永久凍土が溶け始めると、侵食が始まります。







17年前、ブルドーザーを運転し、森林火災をシミュレートしました。 彼らはコケのカバー（燃え尽きたタイプ）を取り外し、どこか深く掘った。



6月には削り取り、9月には溝のシステムである多角形の氷の格子がすでに開いていました。

そして離れて行く...

グローバルな問題

エドム層には多くの有機物が含まれています。



以前は、何百万ものマンモス、ウマ、バイソンの非常に生産的な草原がありました。 糞と草。



永久凍土は根でいっぱいです。



マンモス生態系の豊かな土壌。

「微生物」は永久凍土で眠りますが、今日は空腹で「目覚め」、30,000年もの間何も食べていません。 彼らはその時食べなかったものを食べ始めます。 そして、食べ物はいっぱいです。 腐植はほとんどありません。 厚さが溶けると、乾燥している場合、浸水している場合、二酸化炭素を放出します-メタン。



厚い地層の場所。

「他の永久凍土」との違いは何ですか？



豊かな土壌のように、最大​​10％の炭素含有量。 しかし、世界中の豊かな土壌が0.5メートルであれば、数十メートルになります。



微生物が多く、有機的に不安定でおいしいため、二酸化炭素が強力に生成されます。



更新世の土壌は、現代の土壌（表面が豊富）と比較して、二酸化炭素とメタンの点で「深さ」が豊富です。



多くの有機物があり、 解凍には加温は必要ありません 。 2つの大きなヒープ-現代土壌（4m）と生産性の高い土壌（3m）。



マットの上。 計算したモデル。 10年目から、永久凍土は安定した気候で解凍しました。



また、有機含有量が高いため、土壌はほとんどすぐに「明るくなります」。



「底の一部が浮上しました。」

二酸化炭素は「メイン」と見なされますが、メタンは温室効果の観点から20倍強力です。 嫌気性条件下で永久凍土が融解する場所はたくさんあります-永久凍土が水の下で溶けるすべてのサーモカルスト湖で。

以前、25年前には、メタン源としての湖はありませんでした。 私たちの湖では、どこにでも棒を刺してください-強力な掘削。 1平方メートルあたり最大60リットルのメタン。

メタンは圧力に敏感です。 メタン飽和層はチーズのように見えます。 メタンの放出を引き起こすには、足を押すか、スティックを突くだけです。

低い水があり、波がないような方法でこの天気を保つと、北極海では良いメタン放出が見られます。

川では、これはどこにでもあります-レベルが下がるとすぐに-すべての場所からの泡。 そして、湖ではレベルは安定しています。 それらでは、メタン生成は大気圧と結びついています。 低圧として-メタン放出。 そして、低気圧は通常、風、雨、サイクロン、嵐、すなわちです。 低い視認性。



「成功した」秋、そして風のない最初の霜なら、湖はこのように凍ります。



これはよもぎで、泡はここにあります。 「ホットスポット。」 温水を引き寄せる連続的なガス発生の流れ。





しかし、激しい霜では凍りつくことがあります。



激しい霜でも凍らないものもあります。



「子猫」、「猫」、「子猫」、「ホットスポット」-ガ​​ス形成の分類。



空気からの落下のツンドラでは、すべてのガス放出を見つけるのは簡単です。



大学院生は、最初に雪を取り除き、次に30 cmの氷を取り除きました...すべては、ガス発生の詳細なマップのためです。





200〜300リットルのメタンが蓄積することがあります。







多くの湖がありますが、最も強力なガスの進化は、マンモスの土壌が洗い流され、新鮮な有機物が融解ゾーンに落ちる場所で発生します。



永久凍土が溶けています。 どの部分が二酸化炭素によって放出され、どの部分がメタンによって放出されるかを評価する必要があります。 パイプに食べ物を詰めます。



二酸化炭素含有量は20％（土壌）に上昇し、その後成長が停止します。 微生物は酸素を非常に集中的に消費するため、酸素は1メートルより深く浸透しません。



二酸化炭素とメタンの含有量。 乾燥土壌では、メタン生成が進行中です。





永久凍土の3分の1は「表面的」で、溶け始めています。 次の20〜30年で、数百ギガトンの炭素が排出される可能性があります。

たくさんの質問があります。



これらの研究を発表することは困難でした。 エドムが置かれているエリアを測定し、その厚さを測定し、炭素含有量を測定し、巨大なギガトンを得ました。 しかし、10年間は​​公開できませんでした。 レビューアは破壊的なレビューを書きます。 そして、毎年10年連続で、Scienceがレビューなしで記事を公開するまで。



土壌沈降のモデルを作成しました。 黒は腐植、灰色は不安定な有機物です。

光合成は温度を必要としませんが、分解は温度に非常に敏感です。 北部では、表面よりも有機物の深部にいるときに頻繁に状況があります。 ヨーロッパでは、永久凍土もありました。これは、解凍すると温室効果ガスも放出されることを意味します。



そして、なぜ永久凍土について何も公表できなかったのは、測定の後に、解凍前と解凍時に永久凍土が多いと書いたため、そのような量の温室効果ガスも放出されたからです。 そして、これはすでに炭素循環スキームを根本的に変えています。

私たちの湖からのメタンは、その同位体組成に非常に特有です-重い同位体はありません。



永久凍土のメタン放出には、独特の同位体組成があります。



更新世と完新世の変わり目に起こったこと。 メタンの量の急激な変化の理由は長い間議論されてきました（沼地の拡大、ガスハイドレートからの放出）。



同位体フィールド。 メタンおよび炭素13の重水素含有量。



大気中のメタンの主な発生源のダイナミクスが復元されました。

氷河時代、大気中のメタンの主な発生源は草食動物でした：牛、鹿、ヤギ。 馬、豚、マンモスの排出量は4分の1です。

そして永久凍土が溶け始めました。

メタンが際立っていましたが、大気中ではどうなりますか？ 光化学反応により、10年で二酸化炭素に酸化されます。



グラフを統合すると、更新世-完新世の境界で、（ヨーロッパの）永久凍土の融解中に約300ギガトンの炭素がメタンの形でのみ大気に入ったことがわかります。

永久凍土がメタンの排出の主要な成分であった場合、二酸化炭素の排出の主要な成分でもあったと言えます。



人々は更新世の炭素収支を回復し始めました。 完新世では、森林面積は10倍に増加しました。 以前は森林がほとんどなく、最大のバイオームはマンモス草原でした。 マンモスの大草原は極地の砂漠のように見え、その炭素含有量は1平方メートルあたり100グラムであることを多くの人が確信しています（極地の砂漠などでは！）。 そして、最大のバイオームには100 g / m2が含まれていたため、過去の陸上生態系では500ギガトンの炭素が削減されていました。 つまり 大気中では100ギガトン少なく、陸上では500ギガトン少なかった。 海だけが「答え」でした。 そのため、氷河の時代には、海は約600ギガトンの炭素を吸収していました。 そして、大気中の二酸化炭素含有量は少なく、海洋は常に大気と平衡状態にあります。



海洋学者のコミュニティは、暗い部屋で20年間黒猫を探しています。 私たちはすべてのオプションを試しました-それらは機能しません。



海洋は吸収しませんでしたが、炭素を放出しました！

そして、炭素循環をどのように理解するかによって、気候変動と戦う際に何にお金を使うかによります。



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