Студенты ТюмГУ измерили снег на карбоновом полигоне

Почему ученые взвешивают снег?

Для обычного человека снег — это просто осадки. Для климатологов и гидрологов — это огромный резервуар воды и хранилище химических веществ. На карбоновом полигоне ученые изучают потоки парниковых газов. Озеро Кучаково выступает в роли «котла», куда со всей округи стекаются талые воды и растворенные в них соединения углерода.

Чтобы понять, сколько углерода попадет в озеро и выделится в атмосферу в виде СО₂ или метана, нужно точно знать три фактора:

Исследования прошли на шести ключевых участках водосбора озера Кучаково. Работа была организована бригадами по 3−6 человек, в которые вошли как преподаватели кафедр физической географии и экологии, картографии и геоинформационных систем, так и студенты, вовлеченные в реализацию НИР ГЗ по карбоновому полигону ТюмГУ.

Процедура измерений включала несколько этапов:

1. Замер высоты снега. Студенты со специальными снегомерными рейками М-104 прошли маршруты общей протяженностью в десятки километров. Шаг за шагом, они промеряли снежный покров в лесах, на болотах, на льду озера и на преобразованных человеческой деятельностью участках. Данные записывались в полевые дневники — от 70 до 240 промеров на каждом участке.

2. Определение плотности. Просто измерить высоту мало. В пушистом сугробе воды меньше, чем в слежавшемся. С помощью весового снегомера ВС-43 студенты отбирали керны снега на всю глубину покрова и тут же взвешивали их. Только так можно узнать, сколько воды на самом деле «спрятано» в снегу.

3. Отбор проб на «химию». На 25 специальных площадках методом «конверта» (со стороной 1 метр) отбирались пробы для лаборатории. Каждая проба — это 10−15 колонок снега, собранных в чистый контейнер, чтобы не допустить загрязнения.

Роль студентов: незаменимые помощники большой науки

«Снегомерная съемка — это тот редкий случай, когда наука невозможна без студенческого энтузиазма и физической выносливости, — сообщил Виталий Хорошавин, кандидат географических наук, профессор кафедры физической географии и экологии ТюмГУ, сотрудник Тюменского карбонового полигона. — Чтобы охватить все типы ландшафтов — от сосновых боров до верховых болот и пойменных лесов — нужно одновременно выводить на маршруты несколько бригад. Только с участием студентов мы можем собрать репрезентативные данные за короткий промежуток времени, пока снег не начал интенсивно таять».

Для студентов географов, картографов, геоэкологов это не просто практика, а полноценное погружение в исследовательскую работу. Они осваивают методы полевых измерений, учатся работать с приборами (снегомерные рейки, весовые снегомеры) и понимают, как устроен водосбор озера.

От полевых замеров — к точным цифрам

Далее пробы снега отправились в лабораторию. Там они постепенно оттаивали при комнатной температуре, проходили процедуру подготовки к анализу, и талую воду анализировали анализаторе углерода VarioTOCcube.

В феврале 2025 г. аналогичная работа была проведена в первый раз, в 2026 г. ее повторили и более широко обследовали территорию Карбонового полигона и прилегающие участки. Пробы снега 2026 г. сейчас находятся в лаборатории, в работе.

Результаты 2025 г. показали:

· Средняя высота снега на водосборе — 43 см, а влагозапас (количество воды в снеге) варьируется от 70 до 84 мм.

· Самая высокая концентрация органического углерода (до 6,74 мг/дм³) обнаружена в снеге на верховом болоте.

· Совместив данные по объему весеннего стока и концентрации углерода в талых водах, ученые рассчитали, что этой весной 2025 г. с талыми водами в озеро Кучаково поступит около 900 кг растворенного органического углерода.

Весной 2026 г. на водосборе 2026 г. накопилось значительно большее количество снега, нежели в 2025 г., влагозапасы превышают прошлогодние почти в два раза (на 90%). Осталось выяснить, какова масса растворимых форм углерода в этом солидном объеме воды.

Значение для народного хозяйства

На первый взгляд, взвешивание снега кажется сугубо научной задачей. Но у этих исследований есть прямое прикладное значение для экономики региона и страны.

1. Прогнозирование паводков. Данные о влагозапасах в снеге критически важны для МЧС и водников. Зная, сколько воды накоплено в бассейне озера или реки, можно с высокой точностью спрогнозировать масштабы весеннего половодья. Методики, отработанные на озере Кучаково, применимы для всей Западной Сибири.

2. Лесное и сельское хозяйство. Понимание того, как талые воды распределяются по территории (испаряются, фильтруются в почву или стекают в озеро), помогает оценить увлажненность почв. Это важно для прогноза продуктивности лесов, их пожарной опасности и условий для сельхозкультур.

3. Оценка экологического состояния водоемов. Снег вбирает в себя выбросы из атмосферы. Регулярный мониторинг химического состава снега позволяет оценить уровень загрязнения территории еще до того, как загрязняющие вещества попадут непосредственно в озеро и грунтовые воды.

4. Управление углеродным балансом. Данные, собранные студентами, лягут в основу расчетов углеродного баланса всей территории Тюменского карбонового полигона. Это необходимый этап для реализации климатических проектов и создания системы «углеродных единиц», которые в будущем смогут покупать предприятия, чтобы компенсировать свой углеродный след.

«Благодаря слаженной работе научного коллектива и студентов, мы не просто собрали данные о снеге, — подвел итог руководитель проекта НИР Г З Карбон Евгений Вдовин. — Мы закрыли важное звено в балансе углерода. Теперь мы точно знаем, сколько углерода приходит с весенним стоком воды, и сможем сопоставить это с тем, сколько углерода озеро выделило в атмосферу. Это чистая наука, которая помогает решать глобальные экологические задачи на локальном уровне».

Источник:

Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ

Фото В. Хорошавина