21 сентября из порта Архангельск стартует 35-суточная комплексная экспедиция на судне "Академик М. Келдыш" - флагмане научно-исследовательского флота России. Это первая межрегиональная морская арктическая экспедиция, объединяющая научно-технический потенциал ведущих институтов и вузов Москвы, Дальнего Востока и Сибири.

Она стала возможной при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ, руководства ТОИ, ИОРАН и ТПУ, а также Президиума РАН. Томский политех стал первым российским университетом, принявшим участие в организации и выполнении совместной морской арктической экспедиции с Российской академией наук

Экспедиция организована ведущими морскими институтами Российской академии наук: Тихоокеанским океанологическим институтом им. В.И. Ильичева ДВО РАН (ТОИ), Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ИОРАН) и ведущим техническим вузом страны - Томским политехническим университетом (ТПУ).

Ключевыми партнерами являются ученые из Национального научного центра морской биологии (ранее - Института Биологии моря ДВО РАН), геологического факультета Московского государственного университета (МГУ), Института микробиологии РАН, ИнМи (ФИЦ Биотехнологии РАН), Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ), Московского физико-технического университета (МФТИ).

Накануне экспедиции журналист Службы новостей ТПУ встретился с руководителем экспедиции, членом-корреспондентом РАН, профессором ТПУ Игорем Семилетовым.

- Игорь Петрович, пожалуйста, расскажите об основных целях и задачах экспедиции. Как эта экспедиция связана с коренными преобразованиями, происходящими в рамках последних указов Президента РФ?

Начну со второй половины вопроса. В соответствии со Стратегией научно-технологического развития РФ и Национального проекта "Наука" планируется уделить особое внимание развитию исследований в Мировом океане, что подразумевает создание научных консорциумов в виде научных центров мирового уровня. В этом контексте крайне важно интегрировать интеллектуальный и научно-технический потенциал ведущих институтов РАН и университетов России. Это позволит значительно расширить спектр исследований в морях Российской Арктики. Впервые на шельфе морей Восточной Арктики (МВА) - самом широком и мелководном шельфе Мирового океана - будут проведены исследования с помощью управляемых подводных аппаратов, снабженных манипуляторами, а также будет выполнена постановка донных сейсмических станций. Планируется реализовать многослойный подход к изучению загадок МВА, включая комплекс геофизических, геологических методов для исследования характерных особенностей формирования газовыводящих путей в осадочной толще.

В сочетании с акустическими и биогеохимическими работами это позволит количественно изучить процессы миграции пузырькового метана от поверхности осадков в атмосферу, где будет выполнен комплекс совместных метеорологических и спутниковых наблюдений.

В этом контексте очень важно сотрудничество с НИИ аэрокосмического мониторинга РАН (АЭРОКОСМОС), которое проводится под руководством академика В.Г. Бондура. Изучение опасных природных процессов, связанных со спонтанными массированными выбросами пузырькового метана, позволит определить уровень техногенных угроз при строительстве и эксплуатации различных технических объектов - нефтегазовых платформ, трубопроводов, портовой инфраструктуры и других.

Не менее важным является ежегодное изучение процессов ледовой экзарации (ледовое выпахивание донных осадков), которая, по данным последних лет, усиливается. Также нами были обнаружены и исследованы процессы выбросов метана на дне шельфа арктических морей. Перечисленные процессы представляют опасность практически для всех видов деятельности, включая эксплуатацию Северного морского пути (СМП), а также освоения нефтегазовых месторождений шельфа.

Игнорирование подобных природных явлений приводит к катастрофам, сопровождаемым большим эколого-экономическим ущербом, а подчас и к человеческим жертвам, в связи с чем минимизация рисков при освоении шельфа должна являться одним из приоритетов изучения Арктики.

На сегодня наш объединенный коллектив ученых из академических институтов и университетов России является лидером в области исследования характерных особенностей цикла углерода в арктических системах "суша-море-атмосфера" и "литосфера-водная толща-атмосфера". Особое внимание мы уделяем выявлению георисков, связанных с изменением состояния подводной мерзлоты (включая спонтанную просадку грунтов и образование подводных кратеров - по аналогии с ямальскими кратерами), дестабилизации гидратов и возрастающей антропогенной нагрузке по трассе Северного морского пути.

Актуальность проблемы определяется масштабом задач и новых вызовов, возникших перед Россией в XXI веке, продолжающей освоение ресурсов Арктики в исключительно сложных и активно меняющихся природно-климатических условиях. Северные арктические территории являются зоной приоритетных национальных интересов, а обеспечение экономической, социальной и оборонной деятельности находится в прямой зависимости от функционирования СМП. В настоящее время происходит драматическое изменение природных обстановок на арктическом шельфе, связанное, в значительной степени, с сокращением площади ледового покрова. Как следствие, усиливается гидродинамический режим, что неизбежно приведет к усилению термоабразионных процессов на побережье и резкому увеличению объема выноса эрозионного материала (включая органическое вещество) в зону прибрежного мелководья с последующим переносом (в результате многократных процессов ресуспензии) на внешний шельф - континентальный склон. Кроме этого во многих сейсмо-тектонически активных районах происходит массированная эмиссия газов (преимущественно пузырькового метана), связанная с геологическим строением, региональной тектоникой, процессами ледового выпахивания дна и деградацией многолетнемерзлых пород. Данные явления способны изменить фарватер СМП, который в ряде районов находится в относительной близости от береговой линии.

Таким образом становятся понятными пути стратегического развития нашего научного консорциума, который действует в соответствии с трендом, заданным Правительством России. Это комплексные фундаментальные исследования, направленные на выявление и количественную оценку георисков и изменчивости основных геологических и биогеохимических процессов в арктической системе "литосфера-криосфера-гидросфера-атмосфера" на основе ежегодных морских экспедиций и космического мониторинга во всех морях Российской Арктики.

Перейдем к первой части вопроса.

Основная цель экспедиции - продолжить наши 20-летние исследования в морях Восточной Арктики (МВА) в контексте выявления характерных особенностей нарушения баланса в цикле углерода вследствие прогрессирующей деградации подводной и прибрежной мерзлоты - крупнейших на планете резервуаров органического углерода. Он вовлекается в современный биогеохимический цикл в результате прогрессирующего потепления климата, что в наиболее явном виде проявляется в МВА. Согласно гипотезе ключевых организаторов и участников экспедиции, планетарный максимум атмосферного метана над Арктикой является следствием перекачки глубинного метана в форме гидратов и свободного газа из донных осадков МВА в водную толщу-атмосферу. Как было показано коллективом исследователей на основе более 40 всесезонных экспедиций, выполненных в 1997-2018 годы, подводная мерзлота, которая контролирует стабильность гидратов и саму возможность восходящей миграции метана из толщи осадков, и, возможно, верхней магмы, определяет современный масштаб выбросов метана из осадка в воду от миллиграммов до сотен граммов с квадратного метра в сутки. Наиболее мощная разгрузка метана в системе "осадки-водная толща-атмосфера" происходит в виде фонтанов пузырей до 1000 м в поперечнике и более. Впервые эти фонтаны были открыты объединенным коллективом ТОИ (группа члена-корреспондента РАН И.П. Семилетова) и ИОРАН (группа члена-корреспондента РАН Л.И. Лобковского) в море Лаптевых осенью 2011 года. По результатам этих исследований нами уже опубликованы статьи в мировых топ-журналах Nature Geoscience, Nature Communications (2017 год); Philosophical. Transactions Royal Society (2015 год). И это привлекло большое внимание мирового сообщества к формированию новых подходов к изучению последствий деградации подводной и прибрежной мерзлоты - получению фундаментальных новых знаний, а также выявлению и оценке возможных последствий для развития хозяйственной деятельности, направленной на освоение Российской Арктики.

- Насколько важна роль вовлечения заинтересованных ученых из других стран?

- Очевидно, что у фундаментальной науки нет ни географических, ни политических границ. "Дважды два равно четыре" во всех странах. К сожалению, пока еще можно встретить противодействие, основанное на принципе, что наука в отдельно взятой стране может быть особенной по своей сущности. Мировая научная практика показывает, что это не так. Практически все крупные научные достижения получены в результате международной кооперации.

Наш научный консорциум включает ведущих ученых из 12 университетов пяти стран: Швеции, Нидерландов, Великобритании, США, Италии. Это позволяет быстро внедрять новые идеи и подходы в практику исследований. Последний пример. 14 сентября в здании Президиума РАН состоялась рабочая встреч вице-президента Российской академии наук, академика В.Г. Бондура с ведущими российскими учеными в области исследования морей Российской Арктики и академиком Шведской Королевской Академии наук, членом Нобелевского Комитета по химии, профессором Стокгольмского университета Орьяном Густафссоном. Профессор Густафссон представил научный доклад "Grand Challenges in Earth Sciences: Thawing permafrost and collapsing hydrates - long-term collaborative studies in the Siberian-Arctic coastal system". Доклад был посвящен ключевым научным вызовам в области изучения арктической системы "суша-шельф-атмосфера" с фокусом на морях Российской Арктики. В нем были обобщены избранные результаты 15-летних совместных российско-шведских исследований, основанных на 37 всесезонных комплексных экспедициях, организованных в результате объединения научно-технического потенциала московских, сибирских и дальневосточных институтов РАН и вузов. Это ТОИ ДВО РАН (член-корр. РАН И.П. Семилетов - ред.), ИОРАН (член-корр. РАН Л.И. Лобковский), ТПУ (профессор Н.Е. Шахова). Помимо обсуждения ключевых вызовов и путей их решения, в докладах российских ученых также были представлены основные результаты мирового уровня (опубликованы более 120 статей в топ-журналах, включая девять статей в Science, Nature, Nature Geoscience, Nature Communications), полученные в рамках российско-шведского сотрудничества.

Такого уровня сотрудничество позволило сформулировать новую концепцию исследований, которая обсуждается в настоящее время на уровне International Climate Panel on Climate Change - это высший координационный орган науки в современном мире.

Похожие новости

  • 03/07/2020

    Мегагранты: чем занимаются лаборатории, открытые в рамках программы

    Программа мегагрантов была запущена в 2010 году. Она подразумевает международное сотрудничество российских вузов и научных организаций с ведущими зарубежными учеными и научно-образовательными центрами в сферах науки, образования и инноваций.
    923
  • 25/06/2020

    И предупрежден, и вооружен: в вузах Проекта 5-100 разрабатывают методы мониторинга и очистки окружающей среды

    Вузы – участники Проекта 5-100 наряду с другими российскими университетами сегодня активно работают над устранением последствий разлива дизельного топлива в Норильске. Так, экологи Сибирского федерального университета (СФУ) ​совместно с представителями региональных властей оценили масштаб загрязнения воды и почвы.
    268
  • 05/12/2019

    Пресс-конференция в МИА «Россия сегодня» «Когда взорвется климатическая бомба?»

    4 декабря в Международном мультимедийном пресс-центре МИА «Россия Сегодня» состоялась пресс-конференция с участием российских и зарубежных ученых, посвященная результатам экспедиции в моря Восточной Арктики в октябре 2019 года.
    734
  • 14/02/2019

    Ученые впервые точно определили источники сезонного загрязнения Арктики сажей

    ​​Международная группа ученых, в составе которой сотрудники Томского политехнического университета (ТПУ), впервые точно определила основные источники загрязнения Арктики сажей. Оказалось, что зимой это продукты сжигания ископаемого топлива, а летом - лесные пожары.
    705
  • 02/12/2019

    Томский ученый рассказал, откуда в Сибири столько железа

    В Томском политехническом университете находится один из старейших и богатейших в стране минералогических музеев, который более 100 лет назад основал работавший здесь академик В.А. Обручев. А не так давно открылся еще и палеонтологический музей, собравший множество древних организмов, населявших нашу планету сотни тысяч и миллионы лет назад.
    394
  • 14/08/2019

    Томский политехнический университет: в поисках ответов на Большие вызовы времени

    ​Томский политехнический университет (ТПУ) – один из передовых научно-образовательных центров России. Формула его конкурентоспособности проста – это репутация, накопленная за многие десятилетия его истории, плюс действительно качественное, без всяких скидок, современное образование.
    465
  • 18/01/2019

    России есть что показать в сфере передовых технологий

    Представленный под занавес ушедшего года Центром макроэкономического анализа и краткосрочного прогнозирования ежеквартальный аналитический обзор «Мониторинг и анализ технологического развития России и мира» дает панорамную итоговую за 2018 г.
    1754
  • 15/08/2018

    Бактерии под Томском живут за счет производства уксусной кислоты

    ​Исследователи из Томского государственного университета, ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН и Университета Глазго определили видовой состав микроорганизмов, обитающих в горячих подземных водах недалеко от Томска.
    904
  • 23/07/2018

    Томские ученые работают над созданием технологии автономного энергообеспечения

    Одну из главных ролей в энергетике сегодня играет твердое топливо — каменный или бурый уголь. На территории России угольные месторождения разрабатывают лишь в некоторых регионах, а потому для остальных стоимость угля существенно возрастает из-за затрат на транспортировку.
    731
  • 10/02/2020

    Научные направления ТГАСУ – в мировом тренде

    ​ТГАСУ – один из лучших архитектурно-строительных университетов в России и сильнейший проектный, научно-исследовательский и экспертный центр с уникальными интеллектуальными и техническими ресурсами. Вуз готовит не только качественных специалистов-практиков, но и выдающиеся научные кадры.
    360