Өзектілігі.
Қазіргі уақытта бүкіл әлемдегі климатолог ғалымдар жаһандық жылыну тенденцияларына алаңдайды және бұл құбылысты атмосферадағы парниктік газдар шоғырлануының жоғарылауымен байланыстырады, бұл өз кезегінде қазба отындарының постиндустриалды жануынан және биомасса өндіретін энергиядан туындайды. Осыған байланысты, қазіргі уақытта климаттың өзгеруіне бейімделуге немесе парниктік газдар шығарындыларын азайтуға байланысты іс-шараларға бағытталған әртүрлі бағдарламалар көбірек дамуда. Климаттың өзгеруіне бейімделу шеңберінде бүкіл әлемде климаттың өзгеруіндегі экономика мен халықтың осалдығын бағалауға бағытталған проблемалар белсенді зерттелуде. Бұл ретте климаттың өзгеруі салдарының әртүрлі сценарийлері және оларға қалай бейімделу керектігі зерттеледі және әзірленеді.
Климаттың өзгеруі мен оларға қоршаған ортаның реакциясын зерттеудің ең қуатты құралы табиғи изотоптар болып табылады, олардың әртүрлі табиғи қосылыстарда таралуы сыртқы орта жағдайларымен анықталады.
Маңызды бағыттардың бірі – изотоптық гидрология әдістері арқылы климаттың өзгеруінің су ресурсына әсерін зерттеу. Климаттың өзгеруі жауын-шашынның бүкіл әлем бойынша көздері мен таралуына әсер етеді, бұл жер үсті суларының өзгеруіне және жер асты суларының толуына әкеледі. Жер асты сулы қабаттары қалай толтырылатынын және олардың климаттың өзгеруіне қаншалықты осал болуы мүмкін екенін түсіну үшін тұрақты су изотоптарының арақатынасын өлшеу әдісі қолданылады (1Н/2Н; 16О/18О).
Планетаның топырақ жамылғысы «геодерма» биосферада көптеген экологиялық функцияларды орындайды. Биологиялық тізбектің көміртегі цикліндегі топырақтың рөлі шешуші болып табылады, өйткені ол көміртегінің қоршаған ортаға ағынының негізгі бөлігін құрайды. Уақыт өте келе климаттың өзгеруін бағалаудың ең сенімді әдістерінің бірі-радиоактивті және тұрақты көміртегі изотоптарын қолдануға негізделген танысу әдісі.
Топырақ СО2-газ алмасуы ажырамас бөлігін құрайтын топырақтың тыныс алуы экожүйенің көміртегі теңгерімінің маңызды құрамдас бөлігі және топырақ түзілуінің күшті, тұрақты әсер етуші факторы болып табылады. Жылыну топырақтың органикалық заттектерінің ыдырауын тездетеді және температураның жоғарылауымен СО2 көбірек бөлінеді, бұл парниктік газдарға жатады және сәйкесінше климаттың өзгеруіне ықпал етеді.
Температураның жоғарылауы мұздықтардың еруінің жеделдеуіне әкеледі, бұл өз кезегінде мұздықтар қоректенетін өзендер ағынының өзгеруіне әкеледі. Сондай-ақ, жалпы планетада температураның жоғарылауы жоғарғы полярлық құйынның тұрақтылығының нашарлауына әкеледі, оның бағытының өзгеруінен қыс аномалды суық болады.
Аьалған жоба шеңберінде климаттық өзгерістерді бағалау және климаттың өзгеруінің салдарын жұмсарту бойынша ұсынымдар әзірлеу үшін ядролық, сейсмикалық және инфрадыбыстық әдістерді қолдану жоспарлануда: изотоптық гидрология әдісінің көмегімен су ресурстарының қорлары бағаланатын болады; көміртекті мерзімдеу әдісінің көмегімен Қазақстанның орман экожүйелерінің бұзылмаған топырақтарының жас мөлшері анықталатын болады және олар бар болған кезеңде орын алған климаттық өзгерістерге талдау жүргізілетін болады болуы; фондық аймақтық топырақтардың СО2 эмиссиясына баға беріледі және оған климаттық өзгерістердің әсері анықталады; сейсмикалық және инфрадыбыстық деректер негізінде мұздық жер сілкіністерінің жиілігі мен кеңістіктік таралуы, олардың уақыт бойынша мөлшерінің өзгеруі анықталады, бұл алдыңғы онжылдықтардағы климаттың өзгеруін көрсетеді.
Аталған зерттеулер Қазақстан Республикасының аумағына қатысты климаттық өзгерістер туралы, олардың қоршаған табиғи ортаға әсері туралы ақпарат алуға, сондай-ақ климаттың өзгеруінің салдарын жұмсарту бойынша ұсынымдар әзірлеуге мүмкіндік береді.
Бағдарлама мақсаты – Климаттық өзгерулерді бағалау және климаттың өзгеруін азайту технологиялары мен әдістерінің кешенін құру және енгізу.
Күтілетін нәтижелер
Тура нәтижелер:
Соңғы нәтиже:
Күтілетін әлеуметтік және экономикалық әсер
Өңірлік климатты зерделеу және оның өзгеруін тұрақты мониторингілеу Қазақстанның климаттық саясатының басым міндеттерінің бірі болып табылады. Қазақстанның географиялық жағдайын және оның кең аумағын ескере отырып, Республиканың әртүрлі өңірлеріндегі климаттық жағдайлардың байқалатын өзгерістері экономикалық қызмет пен әлеуметтік салаға теріс те, оң да әсер етуі мүмкін. Ғылыми-әдістемелік тәсілдер климаттың өзгеруі кезіндегі Қазақстан Республикасы экономикасы мен халқының осалдығын талдау, климаттың өзгеруіне байланысты ықтимал қатерлер мен қауіптердің әртүрлі сценарийлерін әзірлеу және тұрақты жер пайдалану мен экономика секторларын басқару әдістерін әзірлеу мен таратуды қоса алғанда, уақытында және барабар шаралар қабылдау үшін негіз болады.
Алынған нәтижелер климаттық өзгерістер проблемасының қазіргі жай-күйі туралы түсінік береді, сондай-ақ климаттың өзгеру процестерін және олардың Қазақстан Республикасының экономикасына әсерін жалпы ғылыми түсінуге елеулі үлес қосады.
Күтілетін экологиялық әсер
Зерттеу нәтижелері климаттың өзгеру процестерін және осы процестердің дамуын шарттастыратын факторларды түсінуді жақсартады және климаттың өзгеруі салдарын жұмсарту бойынша ұсыныстардың негізін құрайды.
Бағдарламаның нәтижелеріне ҚР Энергетика, экология, геология және табиғи ресурстар министрлігі, Қазақстан Республикасы Денсаулық сақтау министрлігінің Мемлекеттік санитариялық-эпидемиологиялық қадағалау комитеті мүдделі болуы мүмкін. Жаһандық ауқымда климаттың өзгеруіне қарсы саясатты қолдайтын елдер әлеуетті тұтынушылар болып табылады.
Бағдарламаны іске асыру нәтижесінде келесілер қамтамасыз етілетін болады:
1) Бағдарламаның ғылыми бағыты бойынша Web of Science деректер базасында импакт-фактор бойынша 1 (бірінші), 2 (екінші) және (немесе) 3 (үшінші) квартильге енетін ғылыми басылымда рецензияланатын кемінде 5 (бес) және (немесе) Scopus деректер базасында CiteScore бойынша процентилі бар кемінде 50 (елу) мақала және (немесе) шолу жариялау.
2) ҒЖБСҚК ұсынған журналдарда 7 (жеті) мақала жариялау.
3) Шетелдік және (немесе) қазақстандық баспаларда 1 (бір) монография немесе оқу құралын жариялау;
4) Шетелдік патенттік бюролардан (еуропалық, американдық, жапондық) кемінде 1 (бір) патент немесе Derwent Innovations Index (Web of Science, Clarivate Analytics) деректер базасына енгізілген кемінде 1 (бір) шетелдік немесе халықаралық патент немесе Қазақстан Республикасының Ұлттық зияткерлік меншік институтында тіркелген кемінде 3 (үш) зияткерлік меншік объектісін алу.
5) Derwent Innovation – Clarivate Analytics деректер базасына енгізілген кемінде 1 (бір) шетелдік немесе халықаралық патент алу.
ҒЗЖ негізгі нәтижелері
Жүргізілген зерттеулердің нәтижелері бойынша 2023 жылы 4 міндет бойынша келесі нәтижелер алынды:
Задача: «Жер үсті және жер асты суларындағы изотоптық қатынастарды талдау негізінде маңызды стратегиялық мәні бар су ресурстарының сапасына атмосфералық жауын-шашынның әсерін бағалау» міндеті.
Қазақстанның Шығыс өңірінің су объектілеріне жүргізілген шолу негізінде өңірдің маңызды стратегиялық мәні бар негізгі су артериялары Ертіс өзені және оның ірі салалары – Уба, Үлбі, Бұқтарма, Күршім, Шар, Қызылсу өзендері, сондай-ақ Өскемен (1952 ж.) және Бұқтарма (1960 ж.) су қоймалары болып табылатыны анықталды, көлдің ауданы бойынша ең үлкендері - Марқакөл, Зайсан, Сибин, Маралды, Рахманов, Бұқтарма, Өлмес, Қаракөл, Тұранғакөл, Дубығалы, Кемеркөл. Егжей-тегжейлі зерттеулер жүргізу үшін Бесқарағай ауданы Бесқарағай ауылының аумағы таңдалды, оның ауданында Есіл-Ертіс ауданының жер асты сулары жатыр, ол Қазақстанның Шығыс өңірінің аумағында палеозой қатпарлы іргетасының тар иіліміне ұштастырылған ірі өңірлік артезиан бассейнінің бөлігі болып табылады. Атмосфералық жауын-шашындағы тұрақты изотоптардың таралуы туралы бастапқы деректерді алу, жер үсті және жер асты суларындағы 2Н және 18О құрамын анықтау үшін, салыстырмалы талдау үшін өткен кезеңдегі жер үсті және жер асты суларының, сондай-ақ атмосфералық жауын-шашынның сынамаларын алу орындалды.
«Радиокөміртек бойынша мерзімдеу әдісін қолдана отырып, климаттық өзгерістерді» міндеті.
Қазақстан Республикасының орман қорына қатысты деректерді талдау негізінде радиокөміртегі бойынша мерзімдеу әдісін пайдалана отырып, климаттық өзгерістерді зерделеу мақсатында климаттық, ландшафттық және өзге де табиғи ерекшеліктерді ескере отырып, топырақ сынамаларын іріктеу үшін зерттеу учаскелері айқындалды. Зерттеу учаскелері ретінде Абай облысы Бесқарағай ауданы мен Ақмола облысы Бурабай ауданының орман экожүйелері таңдалды. Орман экожүйелерінің таңдалған алаңдарынан топырақ сынамаларын алу топырақ бейінінің бетінен 10 см аралықпен 50 см тереңдікке дейін қабаттап жүргізілді.
Көміртегі изотоптарының құрамы анықталды, олардың мәні топырақтың жоғарғы қабаттарында да, терең қабаттарында да <4 Бк/кг құрады, сондай-ақ топырақтың органикалық заттектерінің құрамы, құрылымы және басқа да физика-химиялық қасиеттері анықталды. Кальций мен магнийдің алмасу негіздерінің қосындысы 100 г топырақта топырақ бейіні бойынша біркелкі таралатыны және 3,6-4,8 мг-экв шегінде өзгеретіні анықталды. Бұл контурдың топырағы аз қарашірікті және сортаңдалмаған.
Қарашіріктің құрамы 0,3-тен 6,8% шегінде өзгереді. Су сорындысындағы тұздардың мөлшері 0,06% аспайды. Бейін тез еритін және карбонатты тұздардан шайылған, топырақтың жоғарғы қабаттарында тұз қышқылынан қайнау байқалмайды.
«СО2-газ алмасу нәтижесінде аймақтық топырақ типтерінің бетінен көміртегі ағынын мөлшерлік бағалау» міндеті.
Болуға тиісті СО2-газ алмасу нәтижесінде аймақтық топырақ бетінен көміртегі ағынын мөлшерлік бағалау шеңберінде жүргізілген барлау зерттеулері, СО2-газ алмасу немесе «топырақтың тыныс алуы» аймақтың маусымдық ауа-райлық-климаттық жағдайларымен және вегетациялық маусымның әрбір нақты кезеңінің гидротермиялық режимінің ерекшеліктерімен анықталатынын көрсетті. Фондық қою қызғылт топырақтың СО2-газ алмасуына жүргізілген зерттеулер де айқын маусымдық динамиканы анықтады. СО2-газ алмасуды анықтайтын маусымдық шектеуші экологиялық факторлардың ішінде топырақтың жоғарғы қабатының температурасына нақты корреляциялық байланыс белгіленген.
«Сейсмикалық және инфрадыбыстық деректер бойынша Тянь-Шань ауқымды мұздықтарының еру процесін көрсететін мұз сілкіністерінің көріну режиміне климаттық өзгерістердің әсерін бағалау, кенеттен болатын стратосфералық жылыну құбылысын детектрлеу» міндеті.
Жаһандық жылынудың әсерінен мұздықтардың өзгеруі бойынша әлемдік және отандық көздер зерттелді. Зерттеудің соңғы кезеңінде (21 ғасырдың басынан бастап) мұздықтардағы процестерді зерттеудің геофизикалық әдістеріне, атап айтқанда, жаңа бағыт – криосейсмологияны дамытуға ерекше назар аударылғаны атап өтілді. Тау мұздықтарына арналған сейсмологиялық зерттеулер бойынша тәжірибелік жұмыстар әлі де өте аз. Біздің зерттеуімізде дамып келе жатқан мұздықтардың бұзылуы процестерін қашықтықтан бақылау әдісі әлемнің еш жерінде сипатталмаған. Алғаш рет тікелей Энгилчек мұздығы аймағында сейсмикалық және инфрадыбыстық станцияны қолдана отырып, қысқа мерзімді далалық зерттеулер жүргізілді. Үш жерде барлаушылық тіркеулер жүргізілді. Нәтижелер барлық нүктелерде мұздық оқиғалардың жазбалары алынғанын көрсетті. Көздер оқшауланған, олар мұздық аумағында орналасқан. Мақаншы және Қаратау сейсмикалық топтары бойынша, сондай-ақ тиісті форматтағы бақылаулардың бүкіл кезеңінде Мақаншы инфрадыбыстық тобы бойынша толқындық нысандар дайындалды. Мәліметтер деректер орталығындағы серверде бір жерде жиналды. Оларды өңдеу үшін қолданылатын РМСС бағдарламасы сипатталды және игерілді. Толқындық нысандарға визуалды талдау жүргізілді. Мұздық оқиғалардың жазбалары Мақаншы, Қаратау станцияларында, сондай-ақ Подгорное үш құрауышты станциясында көрсетілген.