Закономерности распространения метана в многолетнемерзлых породах на Северо-Востоке России и прогноз его поступления в атмосферу тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.31, кандидат географических наук Краев, Глеб Николаевич

• Краев, Глеб Николаевич
• кандидат географических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат географических наук Краев, Глеб Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. БАЛАНС МЕТАНА В СИСТЕМЕ «ТРОПОСФЕРА -БИОСФЕРА - ВЕРХНЯЯ ЛИТОСФЕРА».

1.1. Метан в атмосфере Земли.

1.2. Процессы метанобразования. Их влияние на изотопный состав метана.

1.3. Важнейшие источники метана.

1.4. Роль экосистем криолитозоны в образовании метана.

1.4.1. Прямые измерения потоков метана.

1.4.2. Роль экосистем криолитозоны Северного полушария в глобальном балансе метана.

1.4.3. Многолетнемерзлые породы как резервуар метана.

1.4.4. Деградация многолетнемерзлых пород как источник метана при потеплении климата.

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Очерк современных природных условий района исследований.

2.2. Опорные разрезы многолетнемерзлых отложений Приморских низменностей.

2.2.1. Разрезы восточной части Яно-Индигирской низменности.

2.2.2. Разрезы в бассейне рек Б. Чукочъей и Алазеи.

2.2.3. Разрезы в низовьях р. Колымы.

2.3. Условия осадконакопления позднего кайнозоя на Приморских низменностях.

ГЛАВА 3. МЕТАН В ОТЛОЖЕНИЯХ РАЗЛИЧНОГО ВОЗРАСТА И ГЕНЕЗИСА.

3.1. Методика опробования.

3.2. Содержание и распределение метана в мерзлых толщах.

3.3. Изотопный состав углерода метана из многолетнемерзлых пород.

3.4. Промерзание насыщенных метаном отложений: экспериментальный и натурные наблюдения.

3.5. Условия консервации метана в эпи- и синкриогенных толщах

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ОБЪЕМОВ МЕТАНА В МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ И ПРОГНОЗ ЕГО ПОСТУПЛЕНИЯ В АТМОСФЕРУ.

4.1. Методика оценки объемов метана в многлетнемерзлых породах.

4.2. Объемы метана в многлетнемерзлых породах.

4.3. Прогноз поступление метана в атмосферу при деградации мерзлоты.

4.3.1. Имитация изменения глубины оттаивания в модели тепло- и влагопереноса во многолетнемерзлых породах.

4.3.2. Прогноз выделения метана из многолетнемерзлых пород Приморских низменностей.

ВЫВОДЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Закономерности распространения метана в многолетнемерзлых породах на Северо-Востоке России и прогноз его поступления в атмосферу»

Актуальность темы. Изменение климата является одной из глобальных экологических проблем современности. Как следует из отчетов межправительственной группы экспертов по изменениям климата, на нашей планете на протяжении последних 260 лет происходит увеличение среднегодовой температуры воздуха. Одним из основных факторов, вызывающих потепление, считается повышение концентрации парниковых газов в атмосфере [IPCC, 2007]. Важнейшими парниковыми газами являются водяной пар, углекислый газ и метан (СН4).

Прогнозы, основанные на результатах использования моделей глобальной циркуляции атмосферы, показывают, что климатические изменения в наибольшей степени скажутся на территориях, расположенных в высоких широтах Северного полушария. Ранее считалось, что переувлажненные экосистемы тундры, обеспечивают 3-7% глобального потока метана в атмосферу [Mathews, Fung, 1987; Cicerone, Oremland, 1988], однако, оценки, полученные современными методами, расширяют диапазон предполагаемого вклада этих территорий до 30% [Mikaloff Fletcher et al., 2004]. Величина потока СН4 с поверхности заболоченных земель и влажных местообитаний в тундре может достигать 188 мг С(СН4)/м в сутки. Потоки СН4 характеризуются высокой пространственной и временной вариабельностью в зависимости от температуры, влажности, глубины оттаивания, типа растительности [Whalen, Reeburgh, 1992; Christensen, 1993; Samarkin et al., 1994; Wagner et al., 2003]. Исследования содержания и распределения СН4 в многолетнемерзлых породах (ММП) начались в конце 1980-х - начале 1990-х [Соломатин, 1986; Kvenvolden, 1988; Arkhangelov, Novgorodova, 1991; Ривкина и др., 1992] показали, что значительное количество СКЦ выведено из современного биогеохимического круговорота и законсервировано в ММП. Многие исследователи [Lawrence, Slater, 2005; Zimov et al., 2006; Walter et al., 2007; Anisimov, 2007; Wagner et al., 2007] считают, что деградация ММП приведет к активации метаногенеза в оттаявших отложениях, однако не учитывают объемы метана законсервированного в ММП.

Цель работы: используя данные о содержании СН4 в стратиграфических подразделениях Северо-Востока России, оценить его объемы в ММП, и дать прогноз поступления в атмосферу при деградации мерзлоты. Основные задачи.

• установить закономерности распределения СН4 в основных стратиграфических горизонтах верхнекайнозойского осадочного чехла криолитозоны восточного сектора Арктики;

• определить условия захоронения СН4 в ММП;

• произвести расчет объемов СН4 в ММП;

• оценить возможные последствия деградации ММП и, в частности, ледового комплекса верхнего неоплейстоцена.

Материалы, используемые в работе: Содержание СН4 определено в 735 образцах из 13 стратиграфических подразделений, отобранных из скважин и расчисток на 14-ти комплексно исследованных разрезах ММП Яно-Индигирской и Колымской низменности (Приморских низменностей). Значения 613С(СН4) определены в 88 образцах газа из ММП. Комплексные исследования кернов позволили сопоставить значения содержания СН4 с соответствующими стратиграфическими подразделениями. Оценка объемов СН4 в ММП проведена на основе оцифрованной карты четвертичных отложений масштаба 1:1000000.

Автор с 2004 г принимал участие в экспедиционных работах, в описании кернов и разрезов верхнекайнозойских отложений, в отборе образцов для газовых анализов, проводил экспериментальные исследования и оценку объемов метана в ММП Приморских низменностей. Полученные автором данные использовались при моделировании оттаивания ММП и метаногенеза в модели тепло- и влагопереноса ИФА РАН. Научная новизна.

• Впервые определена концентрация и выявлены закономерности распределения СН4 в верхнекайнозойских син- и эпикриогенных отложениях на востоке Яно-Индигирской низменности и правобережье р. Колымы.

• Впервые на основании анализа изотопного состава углерода однозначно подтверждено биологическое происхождение СН4, содержащегося в ММП Северо-Востока России.

• Впервые предложена концептуальная модель, объясняющая закономерности распределения СН4 в ММП.

• Впервые проведена оценка пула СН4 в ММП Северо-Востока России.

Защищаемые положения:

• СН4 в ММП Северо-Востока России является продуктом деятельности метанобразующих бактерий (архей).

• Высокое содержание СН4 в эпикриогенных осадочных породах, и отсутствие в синкриогенных определяется условиями промерзания отложений.

• ММП являются значимым резервуаром СН4, однако деградация мерзлоты Северо-Востока России не приведет к катастрофическому выбросу СН4 в атмосферу.

Практическое значение работы. Установленные закономерности распространения СН4 в ММП различного возраста и генезиса могут быть использованы при палеогеографических реконструкциях условий накопления и промерзания отложений. Оценка содержания СН4 в различных горизонтах ММП Северо-Востока России может служить основой для прогнозирования изменения потока СН4 при моделировании деградации мерзлоты. Апробация работы. Отдельные аспекты исследуемой проблемы докладывались на

• Х1-ой Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2004» (Москва, 2004),

• П-ой европейской конференции по мерзлотоведению (ФРГ, 2005),

• Ш-ей конференции геокриологов России (Москва, 2006),

• Международной конференции «Теория и практика оценки состояния криосферы Земли и прогноз ее изменений» (Тюмень, 2006),

• Ежегодном совещании европейского геофизического союза (Австрия, 2007),

• 37-ом Международном ежегодном совещании по Арктике (Исландия, 2007)

• совещании «Россия в МПГ - первые результаты» (Сочи, 2007),

• семинаре Института географии РАН (Москва, 2007),

• собрании по международным научным инициативам в российском секторе Арктики «ISIRA» (Санкт-Петербург, 2007),

• семинаре кафедры криолитологии и гляциологии Географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова (Москва, 2007),

• IX-ой Международной конференции по мерзлотоведению (США, 2008)

• осеннем собрании Американского геофизического союза (США, 2008). Благодарности. Автор глубоко признателен своему научному руководителю к.г.-м.н. Е.М. Ривкиной за возможность принять участие в исследованиях актуальной проблемы и полученный опыт работы в междисциплинарной области знаний о климатических изменениях, биогеохимии и мерзлотоведении. Многочисленные консультации с научным руководителем, а также д.г.-м.н. Д.А. Гиличинским и д.б.н. C.B. Губиным послужили каркасом для данной работы. Отдельно хотелось бы поблагодарить, д.б.н. О.И. Худякова, к.г.н. В.А. Николаева, Э.П. Зазовскую, чьи замечания по тексту диссертации были в высшей степени конструктивны. Горячую признательность автор выражает содействовавшим в сборе и обработке материалов: к.ф.-м.н. A.A. Аржанову, к.б.н. В.И. Грабовскому, к.г.-м.н. А.Л. Холодову, A.A. Веремеевой, Д.Г. Федорову-Давыдову и Л.А. Шмаковой. Безмерно благодарен С.А. Зимову за определяющий опыт исследований эмиссии метана термокарстовыми озерами. Автор неоднократно использовал библиотеку по эволюции природной среды Северо-Востока, собранную Андреем Владимировичем Шером и чтит его память.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

В изданиях, рекомендованных ВАК

1. Ривкина Е.М., Краев Г.Н., Кривушин К.В., Лауринавичюс К.С., Федоров-Давыдов Д.Г., Холодов А.Л., Щербакова В.А., Гиличинский Д.А. Метан в вечномерзлых отложениях Северо-Восточного сектора Арктики // Криосфера Земли, 2006, т. X, № 3, С. 23-41

2. Rivkina Е., Krivushin К., Shcherbakova V., Laurinavichius К., Pecheritsyna S., Kraev G., Gilichinsky D. Biogeochemistry of methane and methanogenic archaea in permafrost // FEMS Microbiology Ecolology, 2007, 61, pp. 1-15.

Статьи в сборниках научных трудов и тезисы докладов на научных конференциях

1. Краев Г.Н. Особенности эмиссии парниковых газов термокарстовыми озерами в окрестностях пос. Черского / Материалы XI Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2004», секция Географии / Отв. Редактор доцент А.Н. Иванов. М.: Географический ф-тМГУ, 2004, С. 65.

2. Kraev G. Spatial differentiations of methane and carbon dioxide distribution in permafrost upper layers / Terra Nostra, 2nd European Conference on Permafrost (June 12 - June 16, 2005 Potsdam, Germany). Programme und Abstracts. Seltsvertig der GeoUnion Alfred-Wegener Stiftung, Berlin, 2005. P. 41.

3. Краев Г.Н., Ривкина E.M. Пространственные неоднородности распределения метана в верхних горизонтах многолетнемерзлых пород / Материалы третьей конференции геокриологов России. МГУ им. М.В. Ломоносова, 1-3 июня 2005 г. Т. 1. М.: Изд-во МГУ, 2005. С. 258-263.

4. Kraev G., Rivkina Е. Carbon dioxide and methane content in the active layer of mountainous tundra soils forming on a volcanogenic substrates / IV International Conference on Cryopedology "Cryosols: Genesis, Ecology and Management" (Arkhangelsk-Pinega, August 1-8, 2005). Moscow-Arkhangelsk. 2005. P. 86.

5. Краев Г.Н., Ривкина E.M., Гиличинский Д.А. Содержание и распределение углекислого газа в мерзлоте востока Яно-Индигирской низменности / Теория и практика оценки состояния криосферы Земли и прогноз ее изменения: Материалы Международной конференции.Т.2.-Тюмень: ТюмГНГУ, 2006. - С. 112-115.

6. Kraev G., Rivkina Е., Gilichinsky D. Is the Permafrost Pool of Greenhouse Gases Disastrous? / Geophysical Research Abstracts, Vol. 9, 2007, European Geosciences Union, P. 665.

7. Kraev G. Permafrost Methane Records: Synchronization with Known Climate Records / 37th International Arctic Workshop, Program and Abstracts 2007. The Earth Science Institute, University of Iceland, p. 138.

8. Ривкина E.M., Краев Г.Н. Деградация мерзлоты и поступление биогеогазов в атмосферу / Тезисы докладов научной конференции «Россия в МПГ - первые результаты». Сочи 2007, С. 82.

9. Fedorov-Davydov D.G., Kholodov A.L., Ostroumov V.E., Kraev G.N., Sorokovikov V.A., Davydov S.P., Merekalova A.A. Seasonal Thaw of Soils in the North Yakutian Ecosystems / Kane, D.L. & Hinkel, KM. (eds). 2008. Ninth International Conference on Permafrost. Institute of Northern Engineering, University of Alaska Fairbanks (2 Vols.), 2140 pp. Vol. 1 p. 481-486.

10. Kraev G.N., Abramov A.A., Bykhovets S., Fyodorov-Davydov D., Kholodov A., Lupachev A., Mamykin V., Ostroumov V., Sorokovikov V., Gilichinsky D., Zimova G., Zimov N. Thermal State of Permafrost in the Eastern Arctic / Kane, D.L. & Hinkel, K.M. (eds). 2008. Ninth International Conference on Permafrost. Institute of Northern Engineering, University of Alaska Fairbanks (2 Vols.), 2140 pp. Vol. 1 p. 993-998.

11. Rivkina E., Kraev G. Permafrost Degradation and Influx of Biogeogases into the Atmosphere / Kane, D.L. & Hinkel, K.M. (eds). 2008. Ninth International Conference on Permafrost. Institute of Northern Engineering, University of Alaska Fairbanks (2 Vols.), 2140 pp. Vol. 2 p. 1499-1504.

12. Kraev G.N., Veremeeva A., Arzhanov M.M., Denisov S.N., Rivkina E.M. Methane geogas storages discharge under permafrost degradation / Eos Trans. AGU, 89 (53), Fall Meet. Suppl., 2008. - Abstract B33B-0418.

13. Kholodov A., Gilichinsky D., Zheleznyak M., Grigoriev M., Davydov S., Romanovsky V., Rusanov V., Abramov A., Kraev G. Thermal state of permafrost in the Northern Yakutya: modern state and dynamic during the last 50 years / Eos

Trans. AGU, 89 (53), Fall Meet. Suppl., 2008. - Abstract CI 1D-0548. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения с основными выводами. Она изложена на 131 странице текста, сопровождается 30 иллюстрациями и 7 таблицами. Список литературы включает 172 наименования.

Заключение диссертации по теме «Гляциология и криология земли», Краев, Глеб Николаевич

ВЫВОДЫ

1. СН4 в ММП распространен в концентрациях от 0 до 33 мл/кг. Изотопный состав углерода метана свидетельствует о его биогенном происхождении. Основным механизмом, определяющим присутствие биогенного СН4 в мерзлых толщах, является его формирование в осадках при положительных температурах и последующая криоконсервация при промерзании. Не исключена возможность образования части СН4 в мерзлой толще при отрицательных значениях температуры, что подтверждено результатами лабораторных экспериментов и низкими значениями 813С(СН4).

2. Распределение СН4 в толще ММП Северо-Востока России носит дискретный характер, определяемый условиями накопления и промерзания отложений. Сингенетическое промерзание не способствует накоплению СН4. Эпигенетическое промерзание благоприятно для консервации СН4, независимо от генезиса и возраста пород. Таким образом, наличие или отсутствие CH4 в ММП в большинстве случаев является индикатором типа криолитогенеза.

3. Объемы СН4 в верхних 25 м ММП на территории порядка 180 тыс. км2 составляют 7,8-10,0 млрд. м3 СН4. Они сосредоточены главным образом, в олерском надгоризонте, аласном комплексе голоцена, и отложениях среднего неоплейстоцена. Объемы СН4 в ММП позволяют считать мерзлоту глобально значимым резервуаром СН4.

4. Увеличение глубины сезонного оттаивания к 2100 г. приведет к поступлению из ММП в экосистемы порядка 2 г С(СН4)/м2 на водоразделах, до 15 г С(СН4)/м2 на аласах, в сумме до 0,7-0,9 трлн. г. С(СН}) (1,3-1,7 млрд. м3 СН4) из ММП исследуемой территории. Оттаивание приведет к выделению из мерзлоты существенно меньших объемов СН4, чем в голоцене по оценке [Walter et al., 2007]. Береговая эрозия к 2100 г. может привести к выделению до 5,73-7,45 млрд. г. С(СЦ) (10,7-13,9 млн. СГ|). Это свидетельствует о том, что мерзлота не является потенциально значимым источником СН4 в атмосфере. Деградация мерзлоты на Северо-Востоке России не приведет к существенным изменениям в обмене СН4 между экосистемами и атмосферой.

Список литературы диссертационного исследования кандидат географических наук Краев, Глеб Николаевич, 2010 год

1. Анисимов O.A., Лавров С.А., Ренева С.А. Эмиссия метана из многолетнемерзлых болот России в условиях изменения климата / Проблемы экологического моделирования и мониторинга экосистем / Под ред. Израэля Ю., т. 20,2005. С. 124-142

2. Аржанов М.М., Елисеев A.B., Демченко П.Ф., Мохов И.И. Моделирование изменений температурного и гидрологического режимов приповерхностной мерзлоты с использованием климатических данных (реанализа) // Криосфера Земли. 2007. T.XI. N.4. С.65-69.

3. Архангелов A.A., Конищев В.Н., Розенбаум Г.Э. Приморско-Новосибирский район / Региональная криолитология / под ред. А.И. Попова. -М.: Изд-во МГУ, 1989. С. 128-150.

4. Архангелов A.A., Кузнецова Т.П., Карташова Г.Г., Коняхин М.А. Генезис и условия формирования верхнеплейстоценовых льдистых алевритов Колымской низменности (на примере Чукочьего Яра) // Проблемы криолитологии, вып. VIII, 1979а, с. 110-135

5. Архангелов A.A. Подземное оледенение севера Колымской низменности в позднем кайнозое // Проблемы криолитологии, 1977, вып. VI, с 26-57

6. Архангелов A.A., Рогов В.В., Льянос-Мас A.B. О мерзлотно-фациальном строении едомной толщи Дуванного Яра Колымской низменности / Проблемы криолитологии, вып. 8. М.: Изд-во МГУ, 19796.-С. 145-156.

7. Баранова Ю.П. Геоморфологический очерк восточной части Колымской низменности / Материалы по геологии и полезным ископаемым Северо-Востока СССР. Магадан, вып. 11, 1957.

8. Башлавин Д.К., Жигулевцева С.Н., Овандер М.Г. Плиоцен-нижнеплейстоценовые отложения на востоке Яно-Индигирской низменности // Известия АН. Серия геологическая, № 10, 1986. С. 130-135.

9. Башлавин Д.К., Жигулевцева С.Н., Овандер М.Г. Разрез по р. Керемесит опорный для среднего плейстоцена востока Яно-Индигирской низменности / Четвертичный период Северо-Востока Азии. Магадан: СВКНИИ ДВО АН СССР, 1987. - С. 110-118.

10. Ю.Беляев С.С., Леин А.Ю., Иванов М.В. Роль метанобразующих и сульфатредуцирующих бактерий в процессах деструкции органического вещества // Геохимия, 3, 1981. С. 437-445.

11. П.Бискэ С.Ф. Четвертичные отложения Колымской низменности / Материалы по геологии и полезным ископаемым Северо-Востока СССР. Магадан, вып. 11, 1957.

12. Васильчук Ю.К. Изотопно-кислородный состав подземных льдов (опыт палеогеокриологических реконструкций). М., 1992, т. 1, 420 е.; т. 2, 264 с.

13. Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М.: Недра, 1968.-224 с.

14. Геокриология СССР. Восточная Сибирь и Дальний Восток /под ред. Э.Д. Ершова. -М.: Недра, 1989. 515 с.

15. П.Григорьев М.Н., Разумов С.О., Куницкий В.В., Спектор В.Б. Динамика берегов восточных Арктических морей России: основные факторы, закономерности и тенденции // Криосфера Земли, 2006, т. X, № 4. С. 74-94.

16. Десяткин А.Р., Такакай Ф., Федоров П.П., Николаева М.Х., Николаев

17. A.Н., Хатано Р., Десяткин Р.В. Эмиссия метана в таежно-аласных экосистемах Центральной Якутии // Наука и образование, № 3, 2009 -С. 72-76.

18. Ершов Э.Д., Лебеденко Ю.П., Чувилин Е.М., Истомин В.А., Якушев

19. B.C. Особенности существования газовых гидратов в криолитозоне // Доклады АН СССР. 1991, т. 321, № 4. - С. 788-791.

20. Иванов O.A. Основные этапы развития субарктических равнин Северо-Востока СССР в кайнозое // Северный Ледовитый океан и его побережье в кайнозое. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. С.474-479.

21. Иванов O.A. Стратиграфия и корреляция неогеновых и четвертичных отложений субарктических равнин Северо-Востока СССР / Проблемы изучения четвертичного периода, Москва, Наука 1972 202—210

22. Калюжный C.B., Данилович Д.А., Ножевникова А.Н. Анаэробная биологическая очистка сточных вод // Итоги науки и техники. Серия Биотехнология, т.29. М.¡ВИНИТИ, 1991. С. 155

23. Каплина Т.Н. История мерзлых толщ Северной Якутии в позднем Кайнозое / История развития многолетнемерзлых пород Евразии на примере отдельных регионов. М.: Наука, 1981. С. 153-181.

24. Каплина Т.Н., Лахтина О.В., Рыбакова Н.О. Кайнозойские отложения среднего течения р. Алазеи (Колымская низменность) // Изв. АН СССР, Сер. геологическая, 1981, №8, с. 51-63

25. Каплина Т.Н., Ложкин A.B. Возраст" ледового комплекса" приморских низменностей Якутии Изв. АН СССР. Сер. Геогр т. 2 1982 С 84-95

26. Каплина Т.Н., Шер A.B., Гитерман P.E., Зажигин B.C., Киселев C.B., Ложкин A.B., Никитин В.П. Опорный разрез плейстоценовыхотложений на р. Аллаиха (низовья Индигирки) // Бюл. комис. по изуч. четвертич. периода. 1980. № 50. С. 73-95.

27. Киселев C.B. Позднекайнозойские жесткокрылые северо-востока Сибири / М.: Наука, 1981. 114 с.

28. Климатический атлас СССР. Ч. 2. М.: ГУГК, 1962.

29. Конищев В.Н., Карташова Г.Г. Основные этапы осадконакопления и развития растительности южной части Яно-Индигирской низменности в кайнозое // Вестник Москвского Университета, 1972, С. 67.

30. Конищев В.Н., Колесников С.Ф. Особенности строения и состава отложений в обнажении Оягосский Яр / Проблемы криолитологии, вып. 9, 1981. С. 107-117.

31. Конищев В.Н. Криолитологические доказательства гетерогенного строения отложений ледового комплекса в разрезе Дуванного Яра / Проблемы криолитологии, вып. 8. М.: Изд-во МГУ, 1983. С. 56-64.

32. Лаврушин Ю.А. О происхождении так называемых «мерзлотных структур • о блекания» в четвертичных отложениях и ихстратиграфическом значении / Перигляциальные явления на территории СССР. М.: Изд-во МГУ, 1960 С. 73-86.

33. Леин А.Ю., Иванов М.В. Биогеохимический цикл метана в океане. М.: Наука, 2009. 576 с.

34. Львова Е.М. Результаты спорово-пыльцевого анализа отложений верхнего кайнозоя среднего течения р. Алазеи (Якутия) / Кайнозой Сибири и Северо-Востока СССР / Под ред. Зыкиной B.C. Новосибирск: Наука, 1989. С. 120-124.

35. Минюк П.С. Граница • хронов Матуяма-Брюнес и ее биостратиграфическая характеристика в отложениях плейстоцена севера Дальнего Востока // Тихоокеанская геология, т. 25, № 3, 2006. — С. 29-39.

36. Намсараев Б.Б., Дулов Л.Е., Дубинина Г.А., Земская Т.Е., Гранина Л.З, Карабанов Е.Б. Участие бактерий в процессах синтеза и деструкцииорганического вещества в микробных матах оз. Байкал // Микробиология, т. 63, № 2, 1994. С. 345-351.

37. Намсараев Б.Б., Заварзин Г.А. Трофические связи в культуре, окисляющей метан // Микробиология, т. 41, № 6, 1972. С. 999-1006.

38. Павлов A.B., Малкова Г.В. Современные изменения климата на севере России: Альбом мелкомасштабных карт. Новосибирск: Академическое издательство «Гео», 2005. - 54 с.

39. Паников Н.С., Сизова М.В., Зеленев В.В., Махов Г.А., Наумов A.B., Гаджиев И.М. Эмиссия СН4 и С02 из болот юга Западной Сибири: пространственное и временное варьирование потоков. // Экологическая химия, т. 4, 1996. С. 13-24.

40. Попов А.И. Особенности литогенеза аллювиальных равнин в условиях сурового климата / Известия АН СССР. Серия Географическая. Т. 2. 1953-С. 29-41.

41. Предстоящие изменения климата. Совместный Советско-Американский отчет о климате и его изменениях / под ред. Будыко М.И., Маккракен М.С., Израэль Ю.А., Хект А.Д. Л:: Гидрометеоиздат, 1991.-272 с

42. Путеводитель научной экскурсии по проблеме «Позднекайнозойские отложения Колымской низменности». Typ XI. XIV Тихоокеанский Научный конгресс / отв. ред. Шер A.B., Каплина Т.Н. М.: АН СССР, 1979.-116 с.

43. Рапопорт Л.Г., Романовский H.H. Палеогеографиячетвертичного времени на северном побережье Яно-Индигирской низменности по диатомовой флоре / Вопросы физической географии полярных стран /

44. Ривкина Е.М., Гиличинский Д.А. Метан как палеоиндикатор динамики мерзлых толщ // Литология и полезные ископаемые. 1996, № 4. - С. 445-448.

45. Ривкина Е.М., Краев Г.Н., Кривушин К.В., Лауринавичюс К.С., Федоров-Давыдов Д.Г., Холодов А.Л., Щербакова В.А., Гиличинский Д.А. Метан в вечномерзлых отложениях Северо-Восточного сектора Арктики // Криосфера Земли, 2006, т. X, № 3, С. 23-41.

46. Ривкина Е.М., Лауринавичюс К.С., Гиличинский Д.А., Щербакова В.А. Метанобразование в вечномерзлых отложениях. // Доклады РАН, т. 383, 2002.-С. 830-833.

47. Ривкина Е.М., Самаркин В.А., Гиличинский Д.А. Метан в многолетнемёрзлых породах Колымо-Индигирской низменности // Доклады АН. 1992, т. 323, № 3. - С. 559-562.

48. Ривкин Ф.М., Левантовская Н.П. Динамика подрусловых таликов и формирование газовых гидратов // Криосфера Земли. 2002. Том VI. № 2. С. 36-42.

49. Розенбаум Г.Э., Шполянская H.A. Позднекайнозойская история развития криолитозоны Азиатского сектора Арктики // Позднекайнозойская история развития криолитозоны Арктики и тенденции ее будущего развития. М.: Научный мир, 2000. С.39-59.

50. Романовский H.H. О строении Яно-Индигирской приморской аллювиальной равнины и условиях ее формирования / Мерзлотные исследования, 1961.-С. 129-138.

51. Романовский H.H. Криолитозона и зона гидратов природных газов (проблема взаимоотношения и взаимодействия) / Проблемы геокриологии. М.: Наука, 1988. - С. 35-41.

52. Соломатин В.И. Петрогенез подземных льдов. Новосибирск, Наука, 1986,215 с

53. Строительные нормы и правила. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. СНиП 2.02.04-88. М.: Госстрой СССР, 1990. -57 с.

54. Справочник по климату СССР. Якутск, 1973. № 24. Часть 3. 241 с.

55. Справочник по климату СССР. Якутск, 1975. № 24. Часть 8. 570 с.

56. Справочник по климату СССР. Якутск, 1989а. № 24. Часть 1. 544 с.

57. Справочник по климату СССР. Якутск, 19896. № 24. Часть 4. 551 с.

58. Томирдиаро C.B., Черненький Б.И. Криогенно-эоловые отложения Восточной Арктики и Субарктики. М.: Наука, 1987. - 197 с.

59. Шер A.B., Гитерман P.E., Зажигин B.C., Киселев C.B. Новые данные о позднекайнозойских отложениях Колымской низменности // Изв. АН СССР, Сер. геологическая, 1977, №5, с. 67-83

60. Шер А.В. Млекопитающие и стратиграфия плейстоцена Крайнего Северо-Востока СССР и Северной Америки. М.: Наука, 1971 310 с.

61. Шер А.В. К обоснованию возраста рыхлых отложений среднего течения р. Алазея (Колымская низменность) // Доклады АН СССР, т. 258, № 1, 1981.-С. 179-182.

62. Шер А.В., Плахт И.Р. Радиоуглеродное датирование и проблемы стратиграфии плейстоцена низменностей Северо-Востока СССР // Известия АН СССР. Серия геологическая, № 8, 1988. С. 17-31.

63. Шур Ю.Л. Верхний горизонт толщи мерзлых пород и термокарст. Новосибирск: Наука, 1988.-213 с.

64. Якушев B.C. Формирование скоплений природного газа и газовых гидратов в криолитозоне / Автореферат докторской диссертации. М.: ООО «Газпром ВНИИГАЗ». - 48 с.

65. Alperin M.J., Reeburgh W.S. Inhibition experiments on anaerobic methane oxidation // Applied and Environmental Microbiology, vol. 50, 1985. P. 940-945.

66. Anisimov O.A. Potential feedback of thawing permafrost to the global climate system through methane emission // Environmental Research Letters. Vol. 2. No 4 2007.

67. Arkhangelov A.A., Novgorodova E.V. Genesis of Massive Ice at "Ice Mountain", Yenisei River, Western Siberia, according to Results of Gas Analyses // Permafrost and Periglacial Processes. 1991. - Vol. 2. - Iss. 2. -P. 167-170.

68. Bartlett K.B., Crill P.M., Sass R.L., Harriss R.C., Dise N.B. Methane emissions from tundra environments in the Yukon-Kuskokwim delta, Alaska. // Journal of Geophysical Research. Vol. 97, 1992. P. 1664516660.

69. Bartlett K.B., Harris R.C. Review and assessment of methane emissions from wetlands // Chemosphere, vol. 26. 1993. P. 261-320.

70. Bastviken D., Cole J., Pace M., Tranvik L. Methane emissions from lakes: Dependence of lake characteristics, two regional assessments, and a global estimate // Global Biogeochem. Cycles 2004. - Vol. 18.

71. Bazhin N. Sources and sinks of methane on the territory of the former USSR // Pure and Applied Chemistry, vol. 66, 1994. P. 188-191.

72. Beck L.L., Piccot S.D., Kirchgessner D.A., Industrial sources. / Atmospheric Methane: Sources, Sinks and Role in Global Change / Khalil M., ed. Springer-Verlag, New York, NY, 1993. P. 341-399.

73. Bellisario L.M., Bubier J.L., Moore T.R., Chanton J.P. Controls on CH4 emissions from a northern peatland // Global Biogeochemical Cycles, vol. 13, 1999.-P. 81-91.

74. Blake D.R., Rowland F.S. Continuing Worldwide Increase in Tropospheric Methane, 1978 to 1987 // Science. 1988.-Vol. 239.-P. 1129-1131.

75. Blunier T., Brook E.J., Timing of millennial-scale climate change in Antarctica and Greenland during the last glacial period // Science. Vol. 291. 2001.-P. 109-112.

76. Bogner J., Matthews E. Global methane emissions from landfills: New methodology and annual estimates 1980-1996 // Global Biogeochemical Cycles, vol. 17, no. 2, 2003. P. 1065

77. Bubier J., Moore T., Savage K., Crill P. A comparison of methane flux in a boreal landscape between a dry and a wet year. // Global biogeochemical cycles, vol. 19, 2005. GB1023.

78. Cao M., Marshall S., Gregson K., Global carbon exchange and methane emissions from natural wetlands: application of a process-based model // Journal of Geophysical Research, vol. 101,1996. P. 14399-14414.

79. Chanton J.P., Fields D., Hines M.E. Controls on the hydrogen isotopic composition of biogenic methane from high-latitude terrestrial wetlands // Journal of Gephysical Research, vol. Ill, 2006. G04004.

80. Chen Y.-H., Prinn R.G. Estimation of atmospheric methane emission between 1996-2001 using a 3-D global chemical transport model // Journal of Geophysical Research, 111, 2006. D10307.

81. Christensen T.R. Methane emission from Arctic tundra // Biogeochem. -1993.-Vol. 21.-P. 117-139.

82. Chudinova S.M., Frauenfeld O.W., Barry R.G., Zhang T., Sorokovikov V.A. Relationship between air and soil temperature trends and periodicities in the permafrost regions of Russia // Journal of Geophysical Research, vol. Ill, 2006. F02008.

83. Chuvilin E.M., Kozlova E.V., Makhonina N.A., Yakushev V.S. Experimental investigation of gas hydrate and ice formation in methane-saturated sediments / Permafrost. Lisse, Netherlands: Swets & Zeitlinger, 2003.-P. 145-150.

84. Cicerone R.J., Oremland R.S. Biogeochemical aspects of atmospheric methane // Global biogeochemical cycles, vol. 2, no. 4, 1988. P. 299-327.

85. Coplen T.B. Reporting of stable hydrogen, carbon, and oxygen isotopic abundances // Pure and Applied Chemistry. 1994. - Vol. 66. - P. 273-276.

86. Craig H.B., Chou C.C. Methane: The Record in Polar Ice Cores // Geophysical Research Letters. 1982. - Vol. 9. - P. 1221-24.

87. Dallimore S.R., Collett T.S. Intrapermafrost gas hydrates from a deep core hole in the Mackenzie Delta, Northwest Territories, Canada // Geology. -1995, № 6. Vol. 23. - P. 527-530.

88. Duddleston K.N., Kinney M.A., Kiene R.P., Hines M.E. Anaerobic microbial biochemistry in a northern bog: Acetate as a dominant metabolic end product. // Global biogeochemical cycles, Vol. 16, no. 4, 2002. P. 111118.

89. U.S. EPA Report 430-R-06-003. Global Anthropogenic Emissions of Non-C02 Greenhouse Gases 1990-2020. Environmental Protection Agency, Washington, 2006. 274 p.

90. Fourier, J. Remarques Générales sur les Températures Du Globe Terrestre et des Espaces Planétaires // Annales de Chemie et de Physique. 1824. - Vol. 27.-P. 136-167.

91. Goodrich L.E. Efficient numerical technique for one-dimensional thermal problems with phase change // Int. J.Heat Mass Transfer. 1978. V. 21. P. 615-621.

92. Heikkinen J.E.P., Virtanen T., Huttunen J.T., Elsakov V., Martikainen P.J. Carbon balance in East European Tundra. // Global Biogeochemical Cycles, vol. 18, 2004. GB1023.

93. Hein R., Crutzen P.J., Heimann M. An inverse modeling approach to investigate the global atmospheric methane cycle. Global Biogeochemical Cycles, vol. 11, no. 1,1997. P. 43-76.

94. Houweling S., Dentener F., Lelieveld J. Simulation of preindustrial atmospheric methane to constrain the global source strength of natural wetlands // Journal of Geophysical Research, vol. 105, 2000. P. 1724317255.

95. Joabsson A., Christensen T.R., Wallen B. Vascular plant controls on methane emissions from northern peatforming wetlands // Trends in Ecology & Evolution, vol. 14, 1999. P. 385- 388.

96. Keppler F., Hamilton J.T.G., Brass M., Roeckmann T. Methane emissions from terrestrial plants under aerobic conditions // Nature, 439, 2006. P. 187-191.

97. Kiehl J., Trenberth K. Earth's annual global mean energy budget. // Bull. Am. Meteorol. Soc. 1997. - Vol. 78. - C. 197-206.

98. King J.Y., Reeburgh W.S., Regli S.K. Methane emission and transport by arctic sedges in Alaska: results of a vegetation removal experiment // Journal of Geophysical Research, Vol. 103, 1998. P. 29063-29092.

99. Kirschbaum M.U.F., Bruhn D., Etheridge D.M., Evans J.R., Farquhar G.D., Gifford R.M., Paul K.I., Winters A.J. A comment on the quantitativesignificance of aerobic methane release by plants // Funct. Plant Biol., 33, No. 6, 2006, P. 521-530.

100. Krivushin K.V., Shcherbakova V.A., Petrovskaya L.E., Rivkina E.M. Methanobacterium veterum sp. nov., from ancient Siberian permafrost // international Journal of Systematics and Evolutionary Microbiology, vol. 60, no. 2, P. 455-459.

101. Kutzbach L., Wagner D., Pfeiffer E.-M. Effect of microrelief and vegetation on methane emission from wet polygonal tundra, Lena Delta, Northern Siberia // Biogeochemistry. 2004, № 69. - P. 341-362.

102. Kvenvolden K.A. Methane hydrate A Major reservoir of Carbon in Shallow Geosphere? // Chemical Geology, vol. 71, iss. 1-3, 1988 - P. 41-51.

103. Kvenvolden K.A. Gas-hydrate Geological perspective and global change // Reviews of Geophysics, vol. 31, 1993 - P. 173-187.

104. Lawrence D.M., Slater A.G. A projection of severe near-surface permafrost degradation during the 21-st century // Geophysical Research Letters. Vol. 32. 2005.

105. Matthews E., Fung I. Methane emissions from natural wetlands: Global distribution, area, and environmental characteristics of sources // Global biogeochemical cycles, vol. 1, 1987. P. 61-86.

106. Matthews E. Wetlands / Atmospheric Methane: Its Role in the Global Environment / Khalil M., ed. Springer-Verlag, New York, NY, 2000. P. 202-233.

107. McAuliffe C., GC determination of solutes by multiple phase equilibration // Chemical Technology, №1, 1971 P. 46-51.

108. Miller D.N., Ghiorse W.C., Yavitt J.B. Seasonal patterns and controls on methane and carbon dioxide fluxes in forested swamp pools // Geomicrobiology Journal, vol. 16, 1999, P. 325- 331.

109. Moosavi S.C., Crill P.M. Controls on CH4 and C02 emissions along two moisture gradients in the Canadian boreal zone // Journal of Geophysical Research, vol. 102, 1997. P. 29261-29277.

110. Moosavi S.C., Crill P.M. CH4 oxidation by tundra wetlands as measured by a selective inhibitor technique // Journal of Geophysical Research, vol. 103, 1998.-P. 29093-29106.

111. Morozova D., Wagner D. Stress response of methanogenic archae from Siberian permafrost compared with methanogens from nonpermafrost habitats //FEMS Microbiology Ecology, vol. 61, 2007. P. 16-25.

112. Nakagawa F., Yoshida N., Nojiri Y., Makarov V.N. Production of methane from alasses in eastern Siberia: Implications from its 14C and stable isotopic compositions // Global Biogeochemical Cycles, vol. 16, no. 3, 2002. -P. 1401-1415.

113. Nakano T., Kuniyoshi S., Fukuda M. Temporal variation in methane emission from tundra wetlands in a permafrost area, northeastern Siberia // Atmospheric Environment, vol. 34, 2000. P. 1205-1213.

114. Oberbauer S.F., Starr G., Pop E.W. Effects of extended growing season and soil warming on carbon dioxide and methane exchange of tussock tundra in Alaska // Journal of Geophysical Research, Vol. 103, 1998.-P. 29075-29082.

115. Oeschger H., et al. Late glacial climate history from ice cores/ Climate1

116. Processes and Climate Sensitivity / Hansen J.E., Takahashi T. (eds.) / American Geophysical Union, Washington, DC, 1984. P. 299-306.

117. Rivkina E., Gilichinsky D., Wagener S., Tiedje J., McGrath J. Biogeochemical activity of anaerobic microorganisms from buried permafrost sediments. // Geomicrobiology Journal, Vol. 15, no. 3, 1998. P. 187-193.

118. Rivkina E., Laurinavichius K., McGrath J., Tiedje J., Scherbakova V., Gilichinsky D. Microbial life in permafrost // Advances in Space Research. -2004, №33.-P. 1215-1221.

119. Rivkina E., Shcherbakova V., Laurinavichius K., Petrovskaya L., Krivushin K., Kraev G., Pecheritsina S., Gilichinsky D. Biogeochemistry of methane and methanogenic. archae in permafrost // FEMS Microbiol. Ecol., Vol. 61, 2007-P. 1-15.

120. Romanovskii N.N., Hubberten H.-W., Gavrilov A.V., Tumskoy V.E. Tipenko G.S., Grigoriev M.N., Siegert Ch. Thermokarst and land-ocean interactions, Laptev Sea Region, Russia // Permafrost and Periglacial Processes, vol. 11, no. 2, 2000. P. 137-152.

121. Ruddiman W.F. The anthropogenic greenhouse era began thousands of years ago // Climatic Change, vol. 61, 2003. P. 261-293

122. Sanderson M.G. Biomass of termites and their emissions of methane and carbon dioxide: a global database // Global Biogeochemical Cycles, vol. 10, 1996.-P. 543-557.

123. Savage K., Moore T.R., Crill P.M. Methane and carbon dioxide exchanges between the atmosphere and northern boreal forest soils // Journal of Geophysical Research, 102, 1997.-P. 29279-29288.

124. SCOPE report: Interaction of the major biogeochemical cycles: global change and human impacts / Melillo J., Field C.B., Moldan B., eds. Washington: Island Press, 2003. 370 p.

125. Sher A. A brief overview of the late Cenozoic history of the western Beringian lowlands // Terrestrial paleoenvironmental studies in Beringia / M. Edwards, A. Sher, D. Guithrie (eds.). Fairbanks, Alaska, 1997, p. 134— 145.

126. Strack M., Kellner E., Waddington J.M. Dynamics of biogenic gas bubbles in peat and their effects on peatland biogeochemistry// Global biogeochemical cycles, vol. 19, 2005.

127. Special Report on Emission Scenarios of IPCC Working group III / Nakicenovic N., Swart R., eds. Cambridge, UK: Cambridge University Press. 599 p.

128. Sugimoto A., Wada E. Hydrogen isotopic composition of bacterial methane: CO2/H2 reduction and acetate fermentation. // Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 59, no. 7, 1995 P. 1329-1337.

129. Tokida T., Miyazaki T., Mizoguchi M. Ebullition of methane from peat with falling atmospheric pressure // Geophysical Research Letters, vol. 32,2005.

130. Veremeeva A., Gubin S. Modern tundra landscapes of the Kolyma Lowland and their Evolution in the Holocene // Permafrost and Periglacial Processes, vol. 20, 2009. P. 399-406.

131. Wagner D., Kobabe S., Pfeiffer E.-M., Hubberten H.-W. Microbial controls on methane fluxes from a polygonal tundra of the Lena Delta, Siberia // Permafrost and Periglacial Processes. 2003. - Vol. 14. - P. 173185.

132. Walter B.P., Heimann M. Modeling modern methane emission from natural wetlands, 2. Interannual variations 1982-1993 // Journal of Geophysical Research, vol. 106, 2001. P. 34207-37219.

133. Walter K.M., Zimov S.A., Chanton J.P., Verbyla D., Chapin III F.S. Methane Bubbling from Siberian Thaw Lakes as a Positive Feedback to Climate Warming // Nature. 2006. - Vol. 443. - P. 71-75.

134. Walter K.M., Edwards M.E., Grosse G., Zimov S.A., Chapin III F.S. Thermokarst lakes as a source of atmospheric CH4 during the last déglaciation // Science, vol. 318, no. 5850, 2007. P. 633-636.

135. Wang J.S., Logan J.A., McElroy M.B., Duncan B.N., Megretskaia I.A., Yantosca R.M. A 3-D model analysis of the slowdown and interannual variability in the methane growth rate from 1988 to 1997 // Global biogeochemical cycles, vol. 18, 2004. GB3011.

136. Wang W.C., Yung Y.L., Lacis A.A., Mo T., Hansen J.E. Greenhouse Effects Due to Man-Made Perturbations of Trace Gases // Science. 1976 -Vol. 194.-P. 685-690.

137. Whalen S.C., Reeburgh W.S. Interannual variations in tundra methane emission: A 4-year time series at fixed sites // Global Biogeochem. Cycles, Vol. 6, 1992.-P. 139-159.

138. Whiticar, M. J., E. Faber, and M. Schoell, Biogenic methane formation in marine and freshwater environments: C02 reduction vs. acetate fermentation— Isotope evidence, Geochim. Cosmochim. Acta, 50, 693709, 1986.

139. Whiticar, M. J., Stable isotopes and global budgets, in Atmospheric Methane: Source, Sinks, and Role in Global Change, edited by M. A. K. Khalil, pp. 138-167, Springer-Verlag, New York, 1993.

140. Whiticar M.J. Carbon and hydrogen isotope systematics of bacterial formation and oxidation of methane // Chemical Geology, vol. 161, 1999 -P. 291-314.

141. Wickland K.P., Striegl R.G., Neff J.C., Sachs T. Effects of permafrost melting on C02 and CH4 exchange of a poorly drained black spruce lowland. // J. Geophys. Res., Ill, 2006. G02011.

142. Wickland K.P., Striegl R.G., Schmidt S.K., Mast M.A. Methane flux in subalpine wetland and unsaturated soils in the southern Rocky Mountains // Global Biogeochemical Cycles, vol. 13, no. 1, 1999. P. 101- 113.

143. Wille C., Kutzbach L., Sachs T., Wagner D., Pfeiffer E.-M. Methane emission from Siberian Arctic polygonal tundra: eddy covariance measurements and modeling // Global Change Biology. 2008. Vol. 14. No. 6.-P. 1395-1408.

144. Worthy D., Levin I., Hopper F., Ernst M., Trivett N. Evidence for a link between climate and northern wetland methane emissions // Journal of Geophysical Research, vol. 105, 2000. P. 4031-4038.

145. Wuebbles D.J., Hayhoe K. Atmospheric methane and global change // Earth-Science Reviews, vol. 57, 2002. P. 177-210.

146. Yevich R., Logan J.A. An assessment of biofuel use and burning of agricultural waste in the developing world // Global Biogeochemical Cycles, vol. 17, no. 4, 2003.-P. 1095.

147. Zimov S.A., Schuur E.A.G., Chapin III F.S. Permafrost and the Global Carbon Budget// Science. -2006. Vol. 312. - P. 1612-1613.

148. Zimov S.A., Voropaev Y.V., Semiletov I.P., Davidov S.P., Prosiannikov S.F., Chapin III F.S., Chapin M.C., Trumbore S., Tyler S. North Siberian lakes: a methane source fueled by pleistocene carbon // Science. 1997. - Vol. 277. - P. 800-802.

149. Zyakun A.M. Potential of lJCrCvariations in bacterial methane in assessing origin of environmental methane / Hydrocarbon migration and its near-surface expression / Schumacher D., Abrams M.A., eds. AAPG Memoir 66, 1996. - P. 341-352.