Поиск - новости науки и техники

О тактике в Арктике. Освоению полярного региона нужна серьезная научная основа

21.03.2020

Недавно президент страны подписал указ «Об основах государственной политики РФ в Арктике на период до 2035 года», в котором, в частности, расписаны задачи, касающиеся развития науки и технологий в интересах освоения Арктики. Речь идет о наращивании фундаментальных и прикладных исследований, проведении комплексных экспедиционных изысканий, изучении опасных природных и природно-техногенных явлений в Арктике и т. д. Неудивительно, что к этой тематике обратился Президиум РАН, на очередном своем заседании решивший подробно разобраться в процессах, происходящих на шельфе и в глубоководной части Северного Ледовитого океана в условиях современных климатических изменений.

Основным докладчиком должен был выступать представитель по Арктике и Антарктике при Президенте РФ, депутат Госдумы, член-корреспондент РАН Артур Чилингаров, но он в этот день голосовал за поправки в Конституцию и в Академию наук не приехал. Поэтому первым президент РАН Александр Сергеев попросил выступить руководителя геологического направления Института океанологии им. П.П.Ширшова РАН академика Леопольда Лобковского (ИО РАН).

Леопольд Исаевич рассказал коллегам о геополитических и климатических проблемах Арктики вкупе с геодинамическими, сейсмотектоническими и газодинамическими исследованиями литосферы. «Это – фундаментальные проблемы, соответствующие одному из приоритетов развития страны», – подчеркнул ученый.
Как сообщил Л.Лобковский, изучение атмосферных, биосферных и прочих процессов на Арктическом шельфе предполагается проводить на базе научной платформы вмороженного в лед ледокола «Капитан Драницын». В ходе восьмимесячного дрейфа будет подтверждена континентальная природа хребта Ломоносова, а также уточнено глубинное строение бассейна Амундсена и хребта Гаккеля. Полученные результаты должны пополнить обширную географическую базу сейсмических профилей, сделанных в результате многолетних экспедиций. Рассказал докладчик и о траекториях дрейфа мультисезонных ледовых станций в системе Трансарктического течения. Академик пояснил, что эти аспекты изучения Арктики связаны с заявкой РФ в Комиссию ООН по расширению внешней российской границы континентального шельфа.

Предполагается провести сейсмическое зондирование с помощью надводных сейсмических станций, подтвердить континентальную природу хребта Ломоносова и выполнить другие исследования,

– сказал Л.Лобковский.

Тогда РФ сможет обоснованно претендовать на масштабное расширение своего шельфа в области центрального участка Арктического бассейна за счет присоединения подводных хребтов и котловин к своему мелководному шельфу. Для обоснования такого крупного приращения глубоководных участков к глубоководному шельфу кроме установления континентальной природы коры необходимо проследить геологическую эволюцию этих подводных структур и построить непротиворечивую геодинамическую модель. Заявка России предполагает, что площадь приращения должна составить более 1 миллиона кв. км. Затем академик перешел к описанию модели геодинамической эволюции Арктики за 120 миллионов лет, представил краткий анализ сейсмотектоники региона, проинформировал о землетрясениях и разломах. Последние – важный объект для изучения, так как могут служить подводящими каналами для метановых сипов (мест выбросов газов).

Л.Лобковский подробно рассказал о газе, содержащемся в осадочных породах Арктического шельфа. Он отметил, что, по оценкам разных авторов, Арктическая зона является самой крупной на Земле провинцией по общему объему накопленного природного газа.

Газ может находиться в трех основных резервуарах и соответствующих состояниях. Во-первых, это крупнейшие газовые месторождения, где метан содержится в порах естественных геологических газовых коллекторов. Во-вторых, это огромные объемы газа, который находится в связанном твердом состоянии или в виде газовых гидратов (кристаллических соединений, образующихся при высоком давлении и низкой температуре из воды и газа. – Прим. ред.). По оценкам специалистов, объемы потенциального метана в газовых гидратах на порядок и более превышают объемы свободного и пористого газа в месторождениях. Наконец, третье, – это свободный газ, запертый в ледовых массивах. Все вместе это составляет гигантский природный газовый резервуар,

– сказал Леопольд Исаевич.

Описывая механизм высвобождения метана в Арктике, академик отметил, что в XX веке максимальная сейсмическая активность Земли наблюдалась в 15-летний интервал с 1950-го по 1965 годы, а начало потепления климата в Арктике было сдвинуто примерно на 20 лет относительно этого периода (конец 1970-х). Факт запаздывания на 20 лет можно объяснить, по мнению ученого, особенностями литосферы и прохода по ней тектонических волн.

Такие возмущения и деформации играют роль триггера, активизируя разломы и трещины и разрушая метастабильные газогидраты в Арктике, что приводит к массированному выбросу метана в атмосферу и следующему за ним потеплению климата. Эта сейсмогенно-триггерная теория указывает на природное происхождение потепления климата в Арктике, однако не умаляет и антропогенных факторов потепления.
Заведующий лабораторией арктических исследований Тихоокеанского океанологического института им. В.И.Ильичева ДВО РАН член-корреспондент РАН Игорь Семилетов представил доклад на тему «Фундаментальные проблемы изучения последствий деградации мерзлоты и стока сибирских рек в Северном Ледовитом океане».

Ключевая роль Арктики в климатической системе планеты обусловлена в первую очередь взаимодействием между гидрологическим циклом и циклом углерода. Поэтому изучение динамики отдельных компонентов этих циклов, их взаимодействия между собой является основой для понимания функционирования арктической системы суша – шельф – глубокая часть Северного Ледовитого океана,

– подчеркнул ученый.

Для изучения этих процессов консорциум научных институтов и вузов с 1994-го по 2019 годы выполнил 45 сезонных экспедиций, ряд физических и геологических работ, отобрал более 3 тысяч образцов осадков (поверхностных и кернов разной глубины). В консорциум входили 23 научные организации: 8 институтов РАН, российские вузы – МГУ, Санкт-Петербургский госуниверситет, Томский политех, МФТИ, университеты Европы и США – Стокгольмский, Утрехтский, Манчестерский, Болонский, Аляскинский университет в Фэрбенксе и т. д.
– Наша способность понимать и предвидеть будущие изменения арктических экосистем в ответ на происходящие климатические изменения является первостепенной, – подчеркнул Игорь Петрович. – Ведь необходимо будет своевременно реагировать на возможные сложные и критические ситуации, которые могут возникать в ходе воплощения государственных планов развития Арктического региона, включая эффективное и экологически безопасное освоение трассы Северного морского пути.

По словам И.Семилетова, многочисленные данные свидетельствуют о том, что Арктика переживает беспрецедентные изменения, касающиеся как всей экосистемы, так и отдельных ее компонентов. Разобраться в механизмах ее саморегулирования и функционирования можно только после того, как станут понятными основные компоненты экосистемы во всей сложности и многообразии их взаимодействия друг с другом, будут разработаны подходы к количественной оценке происходящих изменений и обоснованы точки отсчета в их наблюдениях.

Игорь Петрович обозначил направления предлагаемых системных процесс-ориентированных исследований, необходимых для определения «удельного веса» положительных и отрицательных связей, обусловленных природными и антропогенными факторами в климатической системе. Это является основой последних изменений внесенных в Климатическую доктрину РФ, отметил ученый.

Россия – крупнейшая арктическая держава, более 2/3 которой находятся в районах распространения многолетних мерзлых пород – гигантских резервуаров древнего органического вещества (ОВ) планетарного значения. Поэтому крайне важно выявить и оценить количественно процессы вовлечения этого ОВ в современные биогеохимические циклы. Сегодня прогрессирует потепление, мерзлоты деградируют, и это может привести к дальнейшему «раскачиванию» современной климатической системы.

Кроме того, изменение состояния мерзлоты в водосборах великих рек Сибири (Обь, Енисей, Лена, Яна, Индигирка, Колыма) приводит к возрастающему экспорту пресной воды и углерода в Северный Ледовитый океан. Как отметил докладчик, для изучения ключевых процессов в российском секторе Арктики предложено рассматривать моря Северного Ледовитого океана в качестве интегратора биогеохимического и геологического сигналов изменений, происходящих в водосборах арктических рек. Очевидно, что наиболее ярко они проявляются на мелководном и широком Сибирском арктическом шельфе, который сильно подвержен влиянию стока великих рек Сибири.

Помимо выявления роли деградации мерзлоты на суше огромный интерес для мирового сообщества вызывают массированные выбросы пузырькового метана (СН4) из деградирующей подводной мерзлоты. Более 80% ее находятся на шельфе морей Восточной Арктики (МВА).

– Консервативные оценки, выполненные для шельфа МВА, самого широкого и мелководного шельфа Мирового океана, дают величину метанового потенциала МВА примерно в 1750 гигатонн углерода, из них в
форме газовых гидратов – 750 Гт, природного газа – 500 Гт и собственно ОВ мерзлоты – 500 Гт, при том что в современной атмосфере содержатся примерно 5 Гт СН4.

Это значит, что выброс малой фракции метанового потенциала донных осадков МВА в атмосферу может привести к труднопредсказуемым климатическим последствиям, – заявил И.Семилетов.
Ученый обратил особое внимание на то, что изучение взаимодействия геодинамических, сейсмотектонических и газодинамических процессов в литосфере Арктики важно для выяснения связанных с ними георисков и климатических последствий.

И.Семилетов отметил, что в качестве приоритета в развитии научного сотрудничества на национальном, межрегиональном и международном уровнях в Арктическом регионе был предложен план комплексных научных исследований. Они нацелены на изучение механизма взаимодействия в арктической системе «суша – шельф – глубокая часть Северного ледовитого океана» (в сибирском секторе – от 30° в. д. до 170° з. д.), который определяет пресноводный и углеродный баланс этого океана. Предполагается, что инициируемый план станет не только вкладом РФ в программу международных исследований в период председательства в Арктическом совете в (2021-2023 годы), но и будет положен в основу принимаемых мер государственного регулирования, призванных адаптировать отрасли экономики и образ жизни населения к климатическим изменениям.
Для достижения поставленных в плане целей докладчик предложил создать на логистической и научно-организационной платформах Департамента геополитики, Арктики, Антарктики и Мирового океана Минприроды РФ при участии Российской академии наук специализированный Национальный центр комплексных климатических исследований.

Коснулся он и миссии ледокола «Капитан Драницын», которая позволит в рамках программы «Северный полюс-2020» выполнить комплекс наблюдений, направленных на трассирование стока сибирских рек, траектория движения которого существенно изменилась, начиная с 1990-х годов. В качестве одного из ожидаемых результатов предполагается уточнение вклада великих рек Сибири в трансарктический дрифт, а также в формирование гигантской линзы пресных вод в море Бофорта.
О комплексных научных исследованиях глубоководной части Северного Ледовитого океана рассказал руководитель группы полярной океанологии ИО РАН, член Международного арктического комитета, почетный полярник РФ Сергей Писарев.

Он подчеркнул, что в Арктике теплеет сильнее, чем в любых других широтах Земли. При этом модели температурных изменений «имеют максимальную неопределенность» именно в Арктическом регионе. Поэтому понимание процессов в его климатической системе невозможно без новых измерений.
– «Перерыв» в работе нашей страны в глубоководной Арктике сильно затянулся: с 2013 года у нас нет дрейфующих станций, которые претендуют на мультисезонность, то есть они должны отработать хотя бы 6-7 месяцев. Сезонные лагеря есть, но их недостаточно. СССР своими измерениями покрывал всю Арктику. Сегодня такую работу в одиночку не потянет ни одна страна, – отметил Сергей Викторович.
В научную программу дрейфа ледокола поданы 55 проектов от 40 организаций. До выхода осталось полгода, но люди и техника, по словам ученого, пока не готовы.

Деньги, которые Минприроды выделило на проект, учитывают, что часть средств будет использоваться для закупок оборудования?

– спросил докладчика А.Сергеев.

На модернизацию приборной базы, расходные материалы на 2020 год выделяется 150 миллионов рублей, на 2021-й – 130. А если посчитать по заявкам, нужен миллиард,

– ответил С.Писарев.

Тему продолжил директор Департамента госполитики и регулирования в области гидрометеорологии, изучения Арктики, Антарктики и Мирового океана Минприроды Сергей Хрущев.

Он рассказал, что экспедиция должна стартовать в сентябре 2020 года. Участвовать в ней будут 20 институтов РАН, Росгидромета, «Росатома», Минздрава, НИЦ «Курчатовский институт» – всего более 400 ученых. Перевозить персонал будут вертолетами в течение первых нескольких месяцев. С марта, когда судно дрейфом уйдет в западную часть, там будет организована взлетно-посадочная полоса (на устоявшейся льдине) для работы с воздушными судами – предусмотрена возможность сбросов оборудования, топлива, питания.
Директор Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба» РАН Юрий Виноградов доложил об особенностях сейсмического режима в Арктике. В частности, выявлено, что там помимо чисто тектонических землетрясений регистрируются события, вызванные деструкцией криолитосферы. В последнее десятилетие их количество и интенсивность заметно увеличились. Но пока что Федеральная система сейсмических наблюдений РФ не может обеспечить необходимый уровень мониторинга в Арктической зоне РФ, признал ученый.

С докладом о глубинном механизме образования метана на Арктическом шельфе выступил доктор геолого-минералогических наук Николай Сорохтин из Института океанологии РАН. Академик Михаил Флинт посвятил свой доклад дрейфующей станции «Северный полюс-2020», а также высказал мнение об исследованиях точечных выбросов метана. По мнению М.Флинта, нельзя точно сказать, много метана выбрасывается в атмосферу или нет.

Завязалась научная дискуссия. А.Сергеев призвал ученых, которые проводят исследования изменения климата в Арктике, сформировать единую позицию, которая станет официальной позицией академического сообщества.

РАН постоянно спрашивают, каковы современные тенденции таяния вечной мерзлоты и изменения климата в Арктике? Мы должны приходить к какой-то общей точке зрения, пусть на уровне гипотез, но иметь общее академическое мнение. Нам нужна четкая программа исследований, которая подтвердит ту или иную гипотезу о потеплении в Арктике. Предлагаю сопоставить позиции на специальном совещании. Давайте в самое ближайшее время его проведем, даже до Общего собрания, которое пройдет в середине апреля,

– сказал глава РАН, добавив, что готов лично провести эту встречу.

Обсуждая проект постановления, А.Сергеев высказал мнение, что РАН должна внести предложения в научную программу экспедиции «Северный полюс-2020».

Давайте примем такой пункт и обязательно направим письмо в Минприроды о том, что мы хотели предложить корректировки в научную программу экспедиции «Северный полюс-2020», как раз имея в виду необходимость получить ответы на научные вопросы, которые перед нами стоят. Надо воспользоваться этой возможностью, чтобы попытаться ответить на вопросы о том, как, что происходит в рамках этого климатического тренда, потому что Арктика – «кухня погоды»,

– сказал президент РАН.

Андрей СУББОТИН

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2