Unga forskare från Tomsk Polytechnic University som en del av teamet av arktiska forskare har studerat porvatten i tre områden med metanutsläpp på ytan. De lyckades först definiera i detalj sammansättningen av porvatten i de kalla metan sipprar i de östra arktiska haven. Forskningsresultaten publiceras i Vatten akademisk Journal.

Forskningen baserades på de prover som erhölls under den arktiska expeditionen ombord på forskningsfartyget Akademik Mstislav Keldysh 2019. Forskarna och studenterna från 12 vetenskapliga institutioner, inklusive Tomsk Polytechnic University, Moskvas institut för fysik och teknik, Lomonosov Moscow State University, forskningscentret för bioteknik vid den ryska vetenskapsakademin, Vernadsky-institutet för geokemi och analytisk kemi vid den ryska vetenskapsakademin, Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences och andra deltog i expeditionen arrangerad av Shirshov Institute of Oceanology vid den ryska vetenskapsakademin tillsammans med Ilichev Pacific Oceanological Institute of the Far Eastern Filial av den ryska vetenskapsakademin.

TPU-forskarna genomförde ett antal forskningsuppgifter, inklusive studiet av förhållandena för sediment och porvatten. Porvattnet är anmärkningsvärt på grund av deras reflektion av havsvattnets sammansättning och sedimentsammansättningen. Undersöker proverna av porvatten ur geokemisk synvinkel, biokemiska och hydrokemiska data, det är möjligt att rekonstruera processer som sker i vatten och sediment, samt att förutse utvecklingen av situationen.

"Under expeditionen, vi fokuserade på metanavkastningsområdena och förändringarna av hydrokemiska egenskaper i dessa områden. Totalt, det fanns sex testkärnor och 42 prover av porvatten samlade på djup av 22 till 68 m. Huvudfokus låg på metanutbytesområdena på ytan. Alltså, tre områden med deras egenskaper studerades:Lena River Delta, Laptevhavets kontinentala marginal och den centrala delen av Östsibiriska havet. Faktiskt, vi jämförde tre kalla metansipplar tillsammans. Dessutom, proverna samlades in i provtagningsställena i omedelbar närhet av metanutsläpp på ytan, "Julia Moiseeva, forskarassistent vid TPU-avdelningen för geologi, en av författarna till artikeln, säger.

För att samla in proverna, forskarna använde speciella filter och vakuumprovrör för att utesluta syre och få giltiga resultat. En del av analysen genomfördes ombord. Till exempel, snabbt föränderliga indikatorer, dvs biogena grundämnen som nitrater, nitrit, fosfater, ammoniak och total alkalinitet undersöktes. En mer detaljerad studie av proverna fortsatte i TPU-laboratorierna.

"Efter att ha kommit tillbaka från expeditionen, vi studerade makro- och mikrokomponentsammansättningen av porvatten som genomfördes i det ackrediterade TPU Research Laboratory for Hydrogeochemistry med induktivt kopplad plasmamasspektrometri. Uppgifterna om 66 element för varje prov erhölls, det gjorde det möjligt för oss att definiera geokemiska indikatorer på förekomsten av kallt metansipp:i detta sammanhang, vilka grundämnen kan vara i högre eller lägre koncentrationer jämfört med bakgrundskoncentrationer, säger Darya Purgina, forskarassistent vid TPU-avdelningen för geologi.

Forskarna lyckades definiera de regionala dragen i de östra arktiska haven, inklusive egenskaperna hos metanavkastningsområdena. Till exempel, stationerna i östra Sibiriska havet kännetecknas av den höga koncentrationen av Mn, Al, Si, P, Fe, Cu, Ba i jämförelse med stationerna i Laptevhavet, där det fanns den höga koncentrationen av Li, B, V, Br, U och den låga koncentrationen av I, Mn.

I allmänhet, koncentrationen av V, Th, P, Al ökar i metanavkastningsområdena, medan koncentrationen av Co, Fe, Mn, U, Mo, Cu minskas.

"Således, vi definierade först ett antal element som kan användas som indikatorer på metanutbytet. Forskningen pågår fortfarande för att bekräfta resultaten. De utökade uppgifterna har redan erhållits om resultaten av 2020 års arktiska expedition. Materialet bearbetas för närvarande, dock, det är redan möjligt att säga att delen av de nya uppgifterna bekräftar de tidigare erhållna resultaten. Vidare, de utökade data gör det möjligt att rekonstruera processer mer detaljerade, som förekommer i metanavkastningsområdena. Det unika med de erhållna uppgifterna ligger i tillämpningen av moderna provtagningsmetoder, som gör det möjligt att minimera fel, samt att få ett brett utbud av element med hög noggrannhet. Porvattnet i metanavkastningsområdena i östra Arktis har ännu inte studerats så detaljerat och heltäckande, "summerar forskarna.