О результатах фундаментальных исследований российских ученых, которые важны с точки зрения перехода России к низкоуглеродной экономике, в ходе конгресса «Направления национального технологического прорыва 2030. Форсайт столетия» 2 декабря рассказал Александр Глико – академик-секретарь Отделения наук о Земле РАН, руководитель научного направления «Планетарная геофизика и геодинамика» Института физики земли им. О.Ю. Шмидта РАН.

«Когда мы говорим о прорывных направлениях, то, как правило, имеем в виду генную инженерию, нанотехнологии, цифровизацию, новые материалы, можно включить сюда управляемую термоядерную реакцию тоже, хотя это дело длительное. Но есть проблемы, решение которых обеспечит нам прорыв <…>. Все знают, что приняты концепции перехода на низкоуглеводную энергетику – тем, кто не будет переходить, будет очень сложно в будущем не то что жить, но может быть, и существовать. И наши ведущие компании очень озабочены возможным введением углеродного налога».

В этих обстоятельствах, по словам академика, огромную роль играет оценка параметров эмиссии парниковых газов и стока CO2. Одно из важнейших направлений исследований – изучение процесса деградации вечной мерзлоты, которое ведется группой институтов РАН. «Явление охватывает уже весь арктический регион, и нужно четко знать, какие цифры здесь выделяются CO2 и метана – метан в четыре раза более активный парниковый газ, чем CO2».

Александр Глико также подробно рассказал про исследование формирования газовзрывоопасных объектов на Ямале («Рациональное природопользование и эффективное освоение нефтегазовых ресурсов арктической и субарктической зон Земли», Институт проблем нефти и газа РАН), а также о мониторинге состояния вечной мерзлоты на шельфе в морях Восточной Арктики («Ключевая роль деградации мерзлоты в дисбалансе цикла углерода в морях Восточной Арктики (МВА)». Тихоокеанский океанологический институт имени В.И.Ильичева ДВО РАН во взаимодействии с Томским национальным исследовательским университетом).

«Оказывается, что огромное количество органического вещества сносится могучими сибирскими реками в Северный Ледовитый океан, и во время переноса этих веществ от береговой линии до кромки шельфа 85% этого эрозионного органического вещества окисляется до углекислого газа. На основании этих работ будет получена количественная оценка того, каким образом у нас выделяются парниковые газы в результате деградации мерзлоты».

При изучении осадков озера Эльгыгытгын учеными Северо-Восточного комплексного научно-исследовательского института ДВО РАН был установлен ступенчатый характер изменений климата при переходе от плиоцена к плейстоцену:

«Примерно период в полтора миллиона лет (в интервале от 2,2 до 3,6 млн л.н.) Арктика была очень теплой, а содержание CO2 в атмосфере не очень сильно превышало современное. Представляете, летние температуры были 15-16 градусов! И вот это говорит о том, что на самом деле (конечно, может быть, мы до этого не доживем) не антропогенное, а общепланетарное воздействие может приводить к гораздо более сильным и неприятным последствиям».

Академик Александр Глико отметил еще одно направление проблему, связанную с переходом на низкоуглеводную энергетику: «Обязательно произойдет резкое увеличение потребления редких и редкоземельных металлов. Я не говорю уже о литии, а надо сказать, что его добыча – довольно грязный процесс. Но будут нужны и огромные количества редких и редкоземельных элементов, обладающих новыми свойствами, или свойствами, которые до сих пор очень слабо проявляются в тех или иных химических соединениях». По его мнению, есть два пути решения этой проблемы: первый - искать и находить богатые месторождения редких и редкоземельных металлов, второй - идти по пути открытия новых минералов.

Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН совместно с Геологическим факультетом МГУ им. М.В. Ломоносова ежегодно открывают примерно 20-30 новых минералов, фокусируя усилия на минералах, которые являются концентрацией редких элементов и носителями технологически важных свойств (рабдоборит, попугаеваит, ермаковит и др.).

«Эти элементы находятся в огромных количествах в эксгаляциях активных вулканов на Камчатке, то есть это осаждения из паровой фазы. Это минералы, которые находятся в кимберлитовых трубках в Якутии, есть Фан-Ягнобский щелочной массив в Таджикистане. Я должен сказать, что за последние 5 лет они открыли там около сотни очень интересных минералов, синтетические аналоги которых не были известны. После открытия была поставлена задача – и их смогли синтезировать. Эти минералы обладают необходимыми редкими свойствами и полупроводников, и какими-то экстремальными физическими свойствами в виде теплопроводности, теплоемкости».