Поиск - новости науки и техники

Укрощение айсбергов. Ученые готовы управлять арктическими рисками.

Для начала две констатации.

В Арктике сосредоточено около 90% извлекаемых ресурсов углеводородов российского континентального шельфа, в том числе 70% – на шельфе Баренцева и Карского морей, причем большая часть нефти и свободного газа – в замерзающих акваториях.
Арктика – это букет стихийных природных угроз – метеорологических, ледовых, сейсмических, каждая из которых по отдельности способна загубить даже хорошо просчитанный проект, так что любая деятельность по ее освоению сопряжена с повышенным риском.
А дальше, как в песне: “Думайте сами, решайте сами…”. Для пущей безопасности в Арктику можно и вовсе не ходить.
Заместитель директора Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) Александр ДАНИЛОВ придерживается иной точки зрения: прежде всего Арктику надо изучать, и тогда в ней можно относительно комфортно жить и работать. Именно ААНИИ возглавил группу отечественных научных и образовательных организаций, выполняющих проект “Создание новых методов и средств мониторинга гидрометеорологической и геофизической обстановки на архипелаге Шпицберген и в Западной Арктической зоне Российской Федерации”.
Разрабатываемые аппаратно-программные комплексы найдут применение в районах проведения буровых работ со сложной ледовой обстановкой; облегчат прогнозирование климатических изменений, загрязнения территорий и акваторий, опасных геодинамических явлений, характерных для шельфа и береговой зоны Арктики. 
Проект выполняется по заказу Министерства образования и науки РФ в рамках Федеральной целевой программы “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы”.
По признанию моего собеседника, когда на совещании в Минобрнауки он согласился стать руководителем проекта, это было одно из самых трудных “да” в его жизни – все-таки сотрудникам института привычнее заниматься научно-исследовательскими, а не опытно-конструкторскими работами, без которых не выполнить поставленной задачи. Но сегодня о том “да” не жалеет, что без колебаний подтвердил в ходе нашей беседы.
– Александр Иванович, при всем уважении к Арктическому и антарктическому институту, где многое знают о высокоширотных льдах, морях и ветрах и умеют предсказывать исходящие от них угрозы, слабо верится, что природными катаклизмами можно научиться управлять…
– Потенциальная угроза не значит катастрофа. В каждой конкретной ситуации надо предсказывать и просчитывать реальные риски, и, подтверждаю, в ряде случаев они управляемы! 
Вспоминаю, как в 2003 году институтская экспедиция на судне “Михаил Сомов” в Баренцевом море обнаружила в районе Штокмановского месторождения среди множества сравнительно небольших айсбергов махину весом 3,7 млн тонн. Обычно на защиту буровых платформ от айсбергов выдвигаются специальные буксиры – России этот флот еще предстоит создать. Но столь весомую угрозу буксирами не отведешь! Экстремальная находка повлекла за собой изменение концепции освоения месторождения: стационарную платформу, намертво прикрепленную ко дну, проектировщики заменили передвижной, которую при появлении гигантского айсберга можно будет сдвинуть с его маршрута.
В ходе последующих экспедиций к площадке месторождения мы продолжали исследования с борта судна и самолетов. В том числе с помощью “Михаила Сомова” делали опытные буксировки айсбергов (см. снимок). Научились не только отслеживать “ледовые горы”, но и создавать их объемные портреты с помощью подводной съемки.
Проанализировали и аномальное скопление айсбергов на Штокмановском месторождении тогда, в 2003-м. На протяжении всей зимы не стихали северные ветры, и дрейф вынес эти глыбы смерзшегося снега из высокоширотной Арктики к югу Баренцева моря. По статистике такое событие случается раз в 100 лет. Может, в период разработки месторождения оно и не произойдет, но к нему надо быть готовым. В идеале можно уловить момент, когда айсберг отколется от ледника и сползет в океан, зафиксировав сейсмический толчок. Далее нужно разглядеть айсберг (или его обломки) даже полярной ночью с помощью высокоточной спутниковой съемки, спрогнозировать его движение с учетом атмосферных условий – тут помогают метеорологические модели. Вся эта информация, собранная воедино, позволяет просчитать степень опасности айсберга для инженерного сооружения и работающих на нем людей. И пусть штокмановский проект “Газпрома” был заморожен, сути это не меняет: айсберговую, как и разнообразные ледовые угрозы (раннее замерзание акватории, сжатие льдов, облипание и обледенение судов), можно спрогнозировать и обнаружить, что называется, на дальних рубежах. 
Задача создаваемой системы очень проста: дать целеуказание пользователям. Сообщить на буровую платформу или в центр управления о появлении объекта, который может стать опасным (у нас есть система ранжирования опасности). О том, что мы за ним наблюдаем и предупредим, если понадобится принимать меры. 
– Невольно представляется волшебная комната в институтском здании на улице Беринга в Санкт-Петербурге, где сходятся и обрабатываются мощными компьютерами информационные потоки из Арктики. 
– Картинка недалека от истины. У нас на 9-м этаже расположен центр ледовой гидрометеорологической информации, своеобразный арктический гидрометцентр, так что со льдами разбираемся прекрасно. Изучением и прогнозированием мощных полярных циклонов занимаются специалисты Государственного гидрометеорологического института. Сейсмические наблюдения, включая фиксацию отколов крупных айсбергов, ведет еще один участник проекта – Кольский филиал Геофизической службы РАН. 
Создание центров, где аккумулируется информация, поступающая с гидрометеорологических и сейсмических станций, – неотъемлемая часть проекта. Это распределенная система аппаратно-программных комплексов, заточенных под конкретные практические нужды. К примеру, появятся в Карском море несколько буровых платформ – их деятельность будет обеспечивать один из региональных центров. Причем в него будут стекаться не все данные наблюдений, а лишь целевая специализированная информация, необходимая для принятия решений. Можно ведь создать супернавороченную систему, потратив на нее все деньги от добычи нефти, но она будет нефункциональна. 
– И один из таких центров уже действует на архипелаге Шпицберген?
– На Шпицбергене разворачивает свою деятельность Российский научный центр. Он создан по решению российского правительства с участием нашего института. На Шпицбергене с его уникальным географическим положением, близостью к Атлантике климатические изменения в океане и атмо­сфере проявляются быстрее, чем в других зонах Арктики. Этим определяется прогностический потенциал полученных здесь данных. Центр оснащен телекоммуникационной инфраструктурой, которая позволяет принимать спутниковую информацию, “освещающую” практически весь Северный Ледовитый океан и особенно районы, где развивается хозяйственная деятельность, – Баренцево, Карское моря. Таким образом, архипелаг – оптимальная площадка и для локальных исследований в интересах “чистой науки”, и для глобального мониторинга.
Согласно распоряжению правительства, в нашем институте сформирована Шпицбергенская арктическая экспедиция (наподобие уже многолетней антарктической), которая будет работать на регулярной основе. Так что недаром в названии проекта присутствует Шпицберген. С развитием его научной базы, созданием центра коллективного пользования для проведения междисциплинарных исследований по российским и международным программам укрепятся позиции нашей страны на архипелаге и во всем Арктическом регионе. 
– Рассматривать карту исследуемой вами акватории – занятие не для впечатлительного человека. Зоны залегания углеводородов соседствуют,  а то и совпадают с очагами природной сейсмической активности. Мало того, к ней добавляется наведенная сейсмика, спровоцированная техногенным воздействием на природу. 
– Все-таки сейсмический фон в Арктике не очень сильный. Но землетрясения силой до 5-6 баллов имеют место. Они могут привести к перемещению донных грунтов, и, если на этих грунтах лежат трубы или установлены стационарные платформы типа Приразломной в Печорском море, возможны неприятные последствия. Между тем государственная сеть сейсмических наблюдений в Арктике пока недостаточно развита. Компании, получившие лицензии на разработку недр от Баренцева до Чукотского моря, заинтересованы в установке дополнительных сейсмических станций. Оказываем им научно-методическую помощь, поскольку это и в наших интересах. Карта сейсмического районирования Арктики, используемая при проектировании инженерных сооружений, устарела, в ходе данного проекта ее обновляем. 
Сейсмика может активизировать не только оползни, но и выделение газа из морского дна. Скажем, в море Лаптевых есть участки дна, где вода пузырится, как газированная. В основном это метан, он горючий. Подожженная поверхность моря – не кинотрюк, а реальность, с которой надо считаться в Арктике. В 1990-е годы одна мурманская организация вела разведочное бурение в Печорском море. Произошел газовый выброс, подбросивший судно, как на батуте. Эмиссия газа из земных глубин происходит и на суше, при оттаивании вечной мерзлоты. Чего стоит феномен воронки газовых выбросов, 50 х 50 м в глубину и в диаметре, обнаруженной недавно на Ямале, близ Бованенковского месторождения. Словом, геологические риски – это очень серьезно, лучше их не усугублять, а минимизировать. Наконец, выделение газов в атмосферу вызывает парниковый эффект, напрямую влияющий на климат планеты. Так что изучать эту эмиссию – в равной мере фундаментальная и прикладная задача, ей мы тоже уделяем внимание.
– Раз уж мы заговорили о климате, насколько устойчива нынешняя тенденция глобального потепления? 
– Один из разделов проекта посвящен сценариям климатических изменений в Арктике, в частности, их влиянию на ледовую обстановку. Тренд последних 25 лет сохраняется: Арктика теплеет и зеленеет (имею в виду участки суши, ранее традиционно покрытые снегом), и пока нет оснований полагать, что он сменится на противоположный. Безусловно, это будет благоприятствовать более активному трафику по Северному морскому пути. Но для российской Арктики, где живет и трудится более миллиона человек, возникнут сложности, связанные с оттаиванием вечной мерзлоты, разрушением берегов, повышением уровня моря. Это может сказаться на деятельности портовых комплексов, таких как Сабетта в Обской губе, откуда в 2018 году предполагается начать круглогодичную отгрузку сжиженного природного газа.
– А для ваших “друзей” – айсбергов – чем обернется потепление?
– По логике, они будут активнее таять, что мы уже наблюдаем. С другой стороны, специалисты по климату предрекают усиление снегопадов, что приведет к увеличению массы ледников и, возможно, айсбергов. Исходя из этого, полагаю, что в ближайшие десятилетия айсбергов меньше не станет и, с учетом интенсификации хозяйственной деятельности в Арктике, фактор айсберговой угрозы не исчезнет, а обострится. Но, как мы уже говорили, противодействовать ей можно. Когда в 2014 году “Роснефть” вела разведочное бурение в Карском море на месторождении “Победа” и выяснилось, что в России нет специальных буксиров ледовой защиты (а без них арктический флот неполный), такая служба была создана! То есть подобные проблемы решаются “по мере их поступления” не только в теории, но и на практике.
Но я не разделяю призывы горячих голов побыстрее внедряться в Арктику, чуть ли не брать ее штурмом. По моему убеждению, спешить не надо. Как ни парадоксально, это даже и неплохо, что экономический кризис замедлил темпы ее освоения. Появилось время подумать, глубже исследовать этот уязвимый, холодный, непростой во всех отношениях регион. Ученые призваны предложить такие методы, чтобы и морская деятельность была максимально защищена от природных угроз, и окружающая среда не пострадала от техногенного вмешательства. 
В этом смысле значение проекта, который мы реализуем, сочетающего фундаментальную и прикладную составляющие, трудно переоценить. Сейчас много и справедливо говорится о недостаточной востребованности науки экономикой и обществом, но как раз арктическая наука весьма востребована. И пусть вклад бизнеса в наши исследования и экспедиции все-таки больше, чем государства, вполне можно говорить об эффективном государственно-частном партнерстве. 
Беседу вел Аркадий СОСНОВ
Фото с портала arctic.ru
ПОЛНОСТЬЮ МАТЕРИАЛЫ СПЕЦВЫПУСКА ДОСТУПНЫ В ФОРМАТЕ PDF

Нет комментариев