Russian GEOTRACES

logo GEOTRACESGEOTRACES – это международная программа, созданная в 2007 году с целью исследования биогеохимических циклов и крупномасштабного распределения микроэлементов и их изотопов в морской среде, а также выработки стратегии для ускорения этих исследований.
К настоящему времени ученые более чем 30 стран вовлечены в программу, что позволяет проводить скоординированные исследования в области геохимии океана ведущими научными коллективами (http://www.geotraces.org/).

В 2012 году на базе Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН создан Российский комитет программы GEOTRACES.

Базовым направлением исследований Российского комитета стало изучение роли химических элементов и компонентов в экосистемах Северного Ледовитого океана. Основные задачи деятельности Российского комитета: налаживание международных контактов в области геохимии океана; объединение и поддержание сообщества геохимиков, сознающих целостность химических, физических, геологических и биологических процессов в океане.

Миссия GEOTRACES
Выявить процессы и количественно определить потоки, которые контролируют распределения основных микроэлементов и их изотопов (trace elements and their isotopes – TEI) в океане; установить чувствительность этих распределений к меняющимся условиям окружающей среды.

Идея GEOTRACES
С конца 1990-х годов возрос интерес к изучению глобальных биогеохимических циклов элементов и их изотопов в океане. Исследование биогеохимических циклов в водной толще выявило острую необходимость изучения химических элементов всей таблицы Менделеева и их изотопов, в той или иной мере вовлеченных в эти циклы. Знание о распределении и поведении микроэлементов и их изотопов в океане позволяет понять широкий спектр процессов (Anderson, Henderson, 2005). Это обеспечит, например, понимание роли элементов минерального питания в регулировании структуры и продуктивности экосистем, прояснит механизмы, которые контролируют поведение загрязняющих веществ в океанах. Некоторые TEI, особенно радионуклиды, используются для определения скоростей ключевых процессов, регулирующих цикл углерода. С помощью других TEI могут быть изучены процессы водообмена в океане в масштабах времени, не поддающихся непосредственному наблюдению, что важно для прогноза климата Земли. Таким образом, TEI часто играют решающую роль во многих процессах в океане, однако приходится констатировать наше слабое понимание их биогеохимических циклов. Усилия ученых, предпринимаемые для познания функционирования океана и его роли в климатических колебаниях Земли, все чаще требуют отбора проб с высокой плотностью на больших участках океана, охватывающих различные климатические зоны (Jeandel, Vance, 2018).

Программа GEOTRACES
Прогресс в разработке принципов чистого отбора проб и высокая чувствительность современных аналитических методов предоставляют беспрецедентные возможности для измерения широкого спектра TEI. Однако потенциал новых технических достижений не был реализован в значительной степени из-за отсутствия скоординированных исследований со времен программы GEOSECS 1970-х годов. В начале нового тысячелетия ученым-океанологам стало очевидно, что требуется новая стратегия для ускорения исследований по геохимии океана. Все это привело к разработке международной исследовательской программы, известной как GEOTRACES. Основными результатами этой программы стали интенсификация исследований TEI в океане и их роли в биогеохимических циклах, а также разработка геохимических индикаторов (proxies) для реконструкции палеоокеанологических событий (Mawji et al., 2017; Schlitzer et al., 2018). Одна из целей этой программы – объединение усилий сообщества геохимиков и воспитание нового поколения ученых, осознающих целостность химических, физических, геологических и биологических процессов в океане. Конечной целью реализации программы должно стать создание первого в истории океанологии геохимического атласа Мирового океана.
Спонсорами этой программы являются SCOR и различные национальные учреждения стран-участников.

Методы GEOTRACES
Прогресс в океанологии был и остается тесно связанным с техническими разработками для проведения измерений в океане. Чрезвычайно низкая естественная концентрация многих элементов в морской воде и повсеместное вхождение этих элементов в состав конструктивных материалов, из которых выполнены морские суда и измерительные системы, значительно повышают чувствительность проб к загрязнению. Признание этой проблемы побудило международное сообщество геохимиков предпринять чрезвычайные меры для обеспечения незагрязненного отбора проб. Были созданы новые химически ультрачистые системы (Cutter et al., 2010, 2012; Rijkenberg et al., 2015; Grand et al., 2019) и разработаны протоколы отбора и обработки проб: GEOTRACES cruise and methods manual (cookbook) http://www.geotraces.org/sic/intercalibrate-data/cookbook

База данных GEOTRACES
База данных GEOTRACES создается на основе программы Ocean Data View (Schlitzer, 2018), под руководством профессора Райнера Шлицера (https://webodv.awi.de/geotraces). В ней объединены данные по трансокеаническим разрезам с 2007 года по настоящее время – это более 1800 станций, выполненных в ходе 39 рейсов (рисунок 1). Каждому заинтересованному исследователю доступны эти данные для всего Мирового океана, однако наибольшее количество станций сосредоточено в Атлантическом океане (http://www.geotraces.org/dp/idp2017).

geotraces 1

Рисунок 1. Положение океанологических разрезов, реализуемых в рамках программы GEOTRACES.
Черным цветом показаны завершенные разрезы, выполненные в рамках Международного Полярного года;
желтым – завершенные к марту 2019 г.; красным – выполняемые в настоящее время и запланированные на ближайшие годы.

Мероприятия GEOTRACES в России

geotraces 2
Рисунок 2. Схематическое положение потенциальных российских океанологических разрезов (красные пунктирные линии) в Северном Ледовитом океане, запланированных для реализации в рамках программы GEOTRACES в 2012 году. Положение разрезов других стран–участников программы показано сплошными линиями: CA – Канада, фиолетовым цветом; D – Германия, черным цветом; Se – Швеция, желтым цветом (1st Russian GEOTRACES Workshop: Final Statement, 2012).
  1. Второй российский семинар GEOTRACES планируется 7 февраля 2020 года в Институте океанологии им. П.П. Ширшова РАН. Организатор семинара: Prof. Dr. Eric Achterberg, Chemical Oceanography GEOMAR, Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel and Christian-Albrechts University Kiel, Germany, member of the international GEOTRACES program.

  2. Первый российский семинар GEOTRACES был проведен в Институте океанологии им. П.П. Ширшова с 27 по 29 ноября 2012 года, г. Москва. В семинаре приняли участие 90 российских ученых из шести научных организаций, а также ученые из Европы и США – организаторы программы GEOTRACES; руководитель семинара – Людмила Львовна Демина (past Scientific Stirring Committee member). Семинар позволил наладить международные контакты в области геохимии океана и определить приоритеты для российских исследователей, работающих в рамках программы GEOTRACES. Основным направлением исследований российского комитета GEOTRACES стало изучение роли химических элементов и компонентов в экосистемах Северного Ледовитого океана (рисунок 2).
    Реализация планов исследования океанологических разрезов GEOTRACES-Russia, намеченных научным комитетом программы в арктических морях в 2012 году, позволит добиться большей международной интеграции в области океанологии, открыть новые возможности для обмена научным опытом и обучения молодых российских ученых, а также внести вклад в создание геохимического атласа Мирового океана (Демина, Шаповалов, 2014).

 

Полезные ссылки

Контакты
Марина Даниловна Кравчишина,
член научного планового комитета
(SSC member) программы GEOTRACES,
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
тел.: +7 499 1247737 раб.

Список цитируемых источников

 

TPL_A4JOOMLA-WINTERLAKE-FREE_FOOTER_LINK_TEXT