Перевод статьи на русский (формат PDF)

Интервью Роберте Янсон, корреспонденту Бразильской газеты
«Глобо».
1. (Роберта) Почему фитопланктон?
- Главными объектами наших исследований является фитопланктонные сообщества
и те процессы, протекающие в атмосфере и верхнем слое океана, которые влияют на
процессы развития планктона и его характеристики. Мы изучаем как природные процессы
формирующие условия жизни фитопланктона (например, изменения температуры,
солености, наличие питательных веществ, течения, апвеллинги и т.д.), а так же
антропогенные процессы (к сожалению, это в основном загрязнения).
Интерес к фитопланктонным сообществам – это интерес не только к основному
звену в цепи биопродуктивности океана (хотя это тоже очень важно), но и как к одному из
двух объектов на Земле, которые поддерживают газовый состав атмосферы и
обеспечивают трансформацию солнечной энергии в доступные для нашего потребления
формы (я имею в виду углеводородное топливо).
Эти два объекта - фотосинтезирующие клетки в зеленых растениях на суше и в
фитопланктоне, в океане. Реакция фотосинтеза, протекающая в зеленых листьях и в
клетках фитопланктона, обеспечивает нас питанием, поддерживает уровень кислорода и
углекислого газа, а так же создает запасы углеводородного сырья.
Только эти два объекта на Земле производят, остальные - потребляют. Оценки
относительного вклада суши и океана по производству кислорода следующие (по разным
источникам) от 20% до 40% - вклад фитопланктона, от 80% до 60% - зеленых растений.
Но растения на суше сильно подвергаются как природным катастрофам, так и
человеческой деятельности. Вырубка лесов, пожары, ежегодно уничтожают сотни тысяч
гектар лесов. Это особенно актуально для Бразилии и России, ведь именно в этих странах
расположены самые крупные лесные массивы, в Сибири и Амазонке. С другой стороны
океан эффективно защищает фитопланктон от природных катастроф и воздействия
человека. Таким образом, роль фитопланктона в нашей жизни будет только расти.
Другая причина нашего интереса к фитопланктонному сообществу состоит в том,
что его клетки очень чувствительны к окружающим условиям, и это позволяет
использовать его как индикатор изменения окружающей среды (включая климатические
изменения). Эта гипотеза тестируется в настоящее время очень активно.
2. (Роберта). Какие эксперименты проводились в Вашем круизе? Какие
эксперименты планируются в Бразильском океане?
Для решения проблем, связанных с фитопланктоном необходимо проводить
многочисленные комплексные измерения в различных районах Мирового океана,
необходимо измерять физические, геохимические, гидрологические, биологические
параметры. Это задача, которую надо решать очень длительный промежуток времени
(особенно, если мы говорим о климатических изменениях). Естественно, что мы не можем
осуществить такие измерения в рамках одной экспедиции, но в такой масштабной
экспедиции мы имеем возможность провести измерения в различных климатических и
географических зонах, где представлен широкий спектр физических, химических и
биологических параметров. В течении кругосветной экспедиции мы встречаемся
практически со всеми условиями, которые существуют на Земле. Мы разработали
научную программу, принимая во внимание эти факторы, а так же затраты на проведение
экспериментов, и то что мы находимся на паруснике. Надо отметить, что в рамках проекта
«Дальневосточный плавучий университет» мы проводим научные исследования на
«Надежде», начиная с 1997 года, и имеем опыт разработки аппаратуры, специально для
проведения измерений с борта «Надежды». Мы стараемся использовать методы, которые
дают возможность проводить измерения по ходу судна. Для измерения концентрации
хлорофилла А и дополнительных пигментов клеток фитопланктона, а так же
растворенного органического вещества мы используем методы лазерной спектроскопии.
Акустическое зондирование позволяет нам отслеживать процессы, протекающие в
верхних слоях океана.
Для того, чтобы исследовать роль атмосферного аэрозоля в процессах
взаимодействия в системе океан-атмосфера, и его влияние на спектры солнечного
излучения и функционирование планктонного сообщества , мы используем лидарную
технику, которая позволяет восстанавливать параметры аэрозоля вплоть до высоких слоев
атмосферы и отслеживать состояние клеток фитопланктона. В совокупности все эти
измерения (включая спутниковую информацию о температуре морской поверхности и ее
цвете) и составляют основные не традиционные измерения. Конечно, мы проводим и
стандартные измерения – метеоизмерения, гидрологическое зондирование на станциях и
отбор проб воды для последующего анализа.
3. (Роберта) О каких результатах Вы можете рассказать нам? Что наиболее
необычного обнаружили в этой экспедиции?
Основные результаты еще предстоит получить, они появляются после
соответствующей обработки и анализа. Но некоторые, которые явно наблюдались можно
привести. Это, во первых, те особенности распределения планктона, и соотношения с
растворенным органическим веществом, которое наблюдалось в тропической части
Индийского океана и Красном море, в связи с очень высокими температурами. Далее,
можно отметить те результаты, которые мы получили при сравнении характеристик
планктонного сообщества в Северном море и Охотском море.
Наиболее интересными и новыми, на мой взгляд, стали результаты исследования
влияния песчаной бури на планктон в районе Красного моря в марте 2003 года, где мы
встретили очень сильную песчаную бурю и смогли исследовать ее динамику. В течении
нескольких часов тонны песка выпали на акватории моря, неся с собой большое
количество минеральных веществ, это вызвало повышенный рост водорослей, который
мы наблюдали в течении нескольких дней. Можно отметить, так же и результаты
лидарного зондирования атмосферы, которое мы провели сразу же после извержения
вулкана Стромболи в Средиземном море.
4. (Роберта) Что Вы можете сказать об изменении климата?
Существует много хороших исследований по этому поводу и много спекуляций
вокруг этого вопроса, поскольку проблема вышла уже в политическую плоскость.
Известно, что в 1992 году принят Киотский протокол, который должен решить проблему
выброса парниковых газов в атмосферу. Этот протокол уже близок к подписанию всеми
странами участниками. С одной стороны, очевидно, что увеличение концентрации
парниковых газов должно приводить к повышению температуры Земной поверхности, и
как следствие к потеплению. Существуют следующие оценки: в до индустриальную
эпоху,
до 1860 года, содержание СО2 в атмосфере оценивалось на уровне 0,027%,
сейчас порядка 0,034%, ожидается, что при сегодняшних темпах выбросов в атмосферу, в
2035 году содержание возрастет до 0,06%. Это должно привести к увеличению средней по
Земному шару температуры на 2 – 3 градуса. На протяжении уже нескольких лет мы
наблюдаем сильные изменения погоды, особенно в Западном полушарии. Но о
климатических изменениях надо говорить, имея в виду значительно более длинные
временные масштабы. И нужны более длинные временные измерения температуры, что
бы говорить сейчас о потеплении.
Например, глобальная метеорологическая сеть сложилась, именно как всемирная,
только после Второй мировой войны, а регулярные спутниковые измерения температуры
поверхности океана, насчитывают около 20 лет, цвета морской поверхности и того
меньше. Это хороший повод говорить о недостатке таких данных.
С другой стороны, природа имеет свои собственные механизмы защиты против
потепления. И вот лишь два из них. Известно, что скорость реакции фотосинтеза
возрастает с увеличением концентрации СО2 и ростом температуры. Это должно
привести к повышенному «потреблению» СО2 зелеными растениями и фитопланктоном.
Другой механизм связан с повышением концентрации аэрозоля в атмосфере,
помимо антропогенных процессов, приводящих к возрастанию аэрозоля в верхних слоях
атмосферы, природа сама имеет механизмы, приводящие к росту концентрации аэрозоля.
Они реализуются через извержения вулканов и песчаные бури. Так, например,
после извержения вулкана Пинотубо, в верхних слоях атмосферы, на протяжении шести
лет отслеживался плотный аэрозольный слой. На планете есть два очень активных
источника крупных песчаных бурь, это пустыня Сахара (Африка) и пустыня Гоби
(континентальный Китай). В последнем регионе интенсивность возникновения песчаных
бурь возросла. Аэрозоль транспортируется на очень большие расстояния и достигает
значительных высот, выносится, в большом количестве в океан. В 2001 году во время
песчаной бури в Гоби, аэрозоль выпал на территории Охотского моря и достиг
Камчатки. Происходит изменение альбедо солнечного излучения и создаются условия для
активного роста водорослей в океане. Как раз оценки такого влияния мы можем получить
на основе наших измерений.