Днев­ник меж­ду­на­род­ной арк­ти­че­ской экс­пе­ди­ции в моря Восточ­ной Арк­ти­ки и Кар­ское море на НИС «Ака­де­мик Б. Пет­ров»: в поис­ках отве­тов на гло­баль­ные вызо­вы.

Днев­ни­ки будет вести Еле­на Лат­ков­ская – руко­во­ди­тель науч­ной груп­пы Саха­лин­ско­го госу­дар­ствен­но­го уни­вер­си­те­та.

18 сен­тяб­ря, вечер. Пол­то­ра часа назад наш корабль отшвар­то­вал­ся от при­ча­ла. Мы откры­ва­ем 1 стра­ни­цу днев­ни­ков, кото­рые будут осно­ва­ны на реаль­ных собы­ти­ях в жиз­ни экс­пе­ди­ции и интер­вью с экс­пер­та­ми в раз­лич­ных направ­ле­ни­ях ком­плекс­ных мор­ских иссле­до­ва­ний …

Про важ­ность, цель и зада­чи экс­пе­ди­ции мы бесе­ду­ем с руко­во­ди­те­лем экс­пе­ди­ции, док­то­ром гео­гра­фи­че­ских наук, член-кор­ре­спон­ден­том РАН Иго­рем Пет­ро­ви­чем Семи­ле­то­вым:

“Нару­ше­ния в цик­ле угле­ро­да, обу­слов­лен­ные вклю­че­ни­ем гигант­ских запа­сов древ­не­го угле­ро­да – ранее закон­сер­ви­ро­ван­но­го в назем­ной и под­вод­ной мерз­ло­те Сибир­ской Арк­ти­ки в совре­мен­ный био­гео­хи­ми­че­ский цикл, при­во­дят к нару­ше­нию балан­са основ­ных пар­ни­ко­вых газов, дву­оки­си угле­ро­да (СО2), и мета­на (СН4).

Стра­те­ги­че­ская цель экс­пе­ди­ции – иссле­до­вать и оце­нить свя­зи в арк­ти­че­ской систе­ме кли­мат-крио­сфе­ра-суша-шельф путем про­ве­де­ния ком­плекс­ных работ, направ­лен­ных на оцен­ку реак­ции назем­ной и под­вод­ной мерз­ло­ты на изме­не­ние кли­ма­та, дина­ми­ку основ­ных гид­ро­ло­ги­че­ских, био­гео­хи­ми­че­ских, гео­крио­ло­ги­че­ских про­цес­сов и их вза­и­мо­дей­ствия в усло­ви­ях гло­баль­ных изме­не­ний, про­ис­хо­дя­щих в водо­сбо­рах Вели­ких Сибир­ских рек, ВСР (общая пло­щадь ~ 14 млн км2), что соиз­ме­ри­мо с пло­ща­дью все­го Север­но­го Ледо­ви­то­го оке­а­на (СЛО), и на арк­ти­че­ском шель­фе Рос­сии (~3 млн км2), кото­рый состав­ля­ет око­ло поло­ви­ны все­го шель­фа СЛО.

В дан­ном иссле­до­ва­нии арк­ти­че­ский шельф рас­смат­ри­ва­ет­ся как акцеп­тор сто­ка рек, кото­рые явля­ют­ся носи­те­лем био­гео­хи­ми­че­ско­го сиг­на­ла дегра­да­ции назем­ной мерз­ло­ты, инте­гри­ру­ю­щим изме­не­ния в ланд­шаф­тах, гид­ро­ло­ги­че­ском и био­гео­хи­ми­че­ском режи­ме в водо­сбо­рах ВСР. Эти изме­не­ния в зна­чи­тель­ной мере обу­слов­ле­ны уве­ли­че­ни­ем глу­би­ны сезон­но-тало­го слоя и про­яв­ля­ют­ся в росте моби­ли­за­ции древ­не­го орга­ни­че­ско­го веще­ства (ОВ) и основ­но­го про­дук­та окис­ле­ния ОВ – СО2 в атмо­сфе­ру. Наи­бо­лее явно изме­ня­ю­щий­ся био­гео­хи­ми­че­ский сиг­нал рек про­яв­ля­ет­ся на шель­фе морей Восточ­ной Арк­ти­ки (МВА) – самом широ­ком и мел­ко­вод­ном шель­фе Миро­во­го оке­а­на, кото­рый явля­ет­ся уни­каль­ной при­род­ной науч­ной лабо­ра­то­ри­ей для изу­че­ния откли­ка крио­сфе­ры на изме­не­ние кли­ма­та.

Иссле­до­ва­ния в МВА будут допол­не­ны рабо­та­ми в Кар­ском море, кото­рое рас­смат­ри­ва­ет­ся в каче­стве гео­си­сте­мы ​“Ени­сей и Обь-Кар­ское море”, в кото­рой уже про­изо­шли зна­чи­тель­ные изме­не­ния в состо­я­нии над­вод­ной (сплош­ная мерз­ло­та сохра­ни­лась толь­ко в ниж­нем тече­нии Оби, сред­нем и ниж­нем тече­нии Ени­сея) и под­вод­ной мерз­ло­ты (сплош­ная мерз­ло­та сохра­ни­лась менее чем на поло­вине аква­то­рии Кар­ско­го моря). Гео­си­сте­ма ​“Ени­сей и Обь-Кар­ское море” рас­смат­ри­ва­ет­ся в наших иссле­до­ва­ни­ях в каче­стве про­то­ти­па буду­ще­го гео­си­сте­мы ​“Лена-море Лап­те­вых”, в кото­рой доми­ни­ру­ет сплош­ная мерз­ло­та.

В экс­пе­ди­ции будут иссле­до­вать­ся био­гео­хи­ми­че­ские, гео­ло­ги­че­ские, и гео­фи­зи­че­ские послед­ствия дегра­да­ции назем­ной и под­вод­ной мерз­ло­ты рос­сий­ско­го сек­то­ра Арк­ти­ки в кон­тек­сте нару­ше­ния балан­са цик­ла угле­ро­да и прес­но­вод­но­го сто­ка в арк­ти­че­ских морях, что крайне важ­но для пони­ма­ния харак­тер­ных осо­бен­но­стей функ­ци­о­ни­ро­ва­ния арк­ти­че­ской кли­ма­ти­че­ской систе­мы. Осо­бое вни­ма­ние было уде­ле­но иссле­до­ва­нию:

1) мас­си­ро­ван­ной раз­груз­ки СН4 из дон­ных отло­же­ний МВА в вод­ную тол­щу-атмо­сфе­ру;

2) транс­пор­та и транс­фор­ма­ции древ­не­го ОВ мерз­ло­ты в арк­ти­че­ской систе­ме суша-шельф, вклю­чая эффек­ты окис­ле­ния эро­зи­он­но­го и реч­но­го ОВ до СО2. 

Дан­ные иссле­до­ва­ний вой­дут в осно­ву для пер­во­го эта­па фун­да­мен­таль­ных и при­клад­ных работ Меж­ду­на­род­но­го цен­тра ком­плекс­ных иссле­до­ва­ний даль­не­во­сточ­ных и арк­ти­че­ских морей име­ни адми­ра­ла С. О. Мака­ро­ва, кото­рый созда­ет­ся в кам­пу­се Саха­лин­Тех.

Сотруд­ни­ки лабо­ра­то­рии хими­ко-био­ло­ги­че­ских иссле­до­ва­ний Саха­лин­ско­го госу­ни­вер­си­те­та и созда­ва­е­мо­го на плат­фор­ме СахалинТех.СахГУ Меж­ду­на­род­но­го Цен­тра ком­плекс­ных иссле­до­ва­ний Даль­не­во­сточ­ных и Арк­ти­че­ских морей им. адми­ра­ла С. О. Мака­ро­ва (руко­во­ди­тель Цен­тра – при­гла­шен­ный веду­щий уче­ный Игорь Семи­ле­тов) 18 сен­тяб­ря отпра­ви­лись в 45-днев­ную экс­пе­ди­цию из пор­та Мур­манск в арк­ти­че­ские моря Рос­сии, вклю­чая всю аква­то­рию Север­но­го мор­ско­го пути (СМП).

На науч­но-иссле­до­ва­тель­ском судне «Ака­де­мик Борис Пет­ров» (59 рейс) они будут выпол­нять ком­плекс иссле­до­ва­ний, направ­лен­ных на пони­ма­ние био­гео­хи­ми­че­ских и эко­ло­ги­че­ских послед­ствий дегра­да­ции назем­ной и под­вод­ной мерз­ло­ты. Осо­бое вни­ма­ние будет уде­ле­но моди­фи­ка­ции спут­ни­ко­во­го мони­то­рин­га про­дук­тив­но­сти вод с пара­мет­ри­за­ци­ей по клю­че­вым пара­мет­рам, изме­рен­ным в экс­пе­ди­ции.

Экс­пе­ди­ция орга­ни­зо­ва­на лабо­ра­то­ри­ей арк­ти­че­ских иссле­до­ва­ний (заве­ду­ю­щий лабо­ра­то­ри­ей член-кор­ре­спон­дент РАН, док­тор гео­гра­фи­че­ских наук Игорь Семи­ле­тов) Тихо­оке­ан­ско­го оке­а­но­ло­ги­че­ско­го инсти­ту­та им. В. И. Ильи­че­ва РАН сов­мест­но с Саха­лин­ским госу­дар­ствен­ным уни­вер­си­те­том, Том­ским госу­дар­ствен­ным уни­вер­си­те­том, Инсти­ту­том оке­а­но­ло­гии им. П. П. Шир­шо­ва РАН, Мос­ков­ским госу­дар­ствен­ным уни­вер­си­те­том (гео­ло­ги­че­ский и хими­че­ский факуль­те­ты, МГУ-ГЕОФИЗИКА), при уча­стии уче­ных Меж­ду­на­род­но­го науч­но­го Цен­тра в обла­сти эко­ло­гии и вопро­сов изме­не­ния кли­ма­та и Науч­но­го цен­тра гене­ти­ки и наук о жиз­ни науч­но-тех­ни­че­ско­го уни­вер­си­те­та «Сири­ус», Инсти­ту­та эко­ло­гии Выс­шей шко­лы эко­но­ми­ки, Инсти­ту­та поч­во­ве­де­ния им. В. В. Доку­ча­е­ва РАН и ФИЦ «Био­тех­но­ло­гии».

Впер­вые в экс­пе­ди­ции при­ни­ма­ют уча­стие уче­ные Все­рос­сий­ско­го науч­но-иссле­до­ва­тель­ско­го инсти­ту­та рыб­но­го хозяй­ства и оке­а­но­гра­фии, что явля­ет­ся нача­лом меж­ве­дом­ствен­но­го стра­те­ги­че­ско­го сотруд­ни­че­ства в обла­сти иссле­до­ва­ния аква­то­рии север­но­го мор­ско­го пути и даль­не­во­сточ­ных морей, в первую оче­редь Охот­ско­го моря. Эта экс­пе­ди­ция явля­ет­ся 51‑й экс­пе­ди­ци­ей выпол­ня­е­мой в морях Восточ­ной Арк­ти­ки и СМП – в целом, под руко­вод­ством Иго­ря Семи­ле­то­ва, начи­ная с 1990х годов. Эта экс­пе­ди­ция ста­нет про­дол­же­ни­ем круп­ней­ших экс­пе­ди­ций выпол­нен­ных в рам­ках меж­ду­на­род­но­го про­ек­та International Siberian Shelf Studies (ISSS) создан­но­го Лабо­ра­то­ри­ей арк­ти­че­ских иссле­до­ва­ний ТОИ ДВО РАН сов­мест­но со Сток­гольм­ским уни­вер­си­те­том в нача­ле 2000х годов.

В ходе экс­пе­ди­ции будут полу­че­ны новые дан­ные по дина­ми­ке основ­ных ком­по­нен­тов цик­ла угле­ро­да, кли­ма­ти­че­ско­му мони­то­рин­гу и эко­ло­гии всей аква­то­рии СМП, кото­рые допол­нят 25-лет­нюю уни­каль­ную базу дан­ных по содер­жа­нию и пото­кам основ­ных пар­ни­ко­вых газов, дву­оки­си угле­ро­да и мета­ну во всех арк­ти­че­ских и даль­не­во­сточ­ных морях Рос­сии. 

– Боль­шое вни­ма­ние будет уде­ле­но иссле­до­ва­нию транс­пор­та и транс­фор­ма­ции орга­ни­че­ско­го веще­ства назем­но­го про­ис­хож­де­ния в арк­ти­че­ской систе­ме «суша-шельф». Одним из при­о­ри­те­тов явля­ет­ся выяв­ле­ние меха­низ­ма про­грес­си­ру­ю­щей дегра­да­ции под­вод­ной мерз­ло­ты, что при­во­дит к мас­си­ро­ван­ным выбро­сам пузырь­ко­во­го мета­на из дон­ных отло­же­ний в вод­ную тол­щу-атмо­сфе­ру. По резуль­та­там экс­пе­ди­ции пла­ни­ру­ет­ся пуб­ли­ка­ция десят­ков ста­тей в высо­ко­рей­тин­го­вых жур­на­лах. – отме­ча­ет Игорь Семи­ле­тов. – Миро­вой уро­вень иссле­до­ва­ний уже иллю­стри­ру­ет­ся пуб­ли­ка­ци­ей в более 300 ста­тей в веду­щих наци­о­наль­ных и миро­вых жур­на­лах.

Основ­ные рай­о­ны работ вклю­ча­ют поли­го­ны и тран­сек­ты в Восточ­но-Сибир­ском море, море Лап­те­вых, а так­же в Печор­ском и Кар­ском морях. Уче­ны­ми будет выпол­нен уни­каль­ный ком­плекс иссле­до­ва­ний транс­фор­ма­ции орга­ни­че­ско­го веще­ства на моле­ку­ляр­ном и изо­топ­ном уровне от при­бреж­ной арк­ти­че­ской зоны до мате­ри­ко­во­го скло­на. Впер­вые будут выпол­не­ны репре­зен­та­тив­ные пара­мет­ри­за­ции основ­ных пара­мет­ров, опре­де­ля­ю­щих про­дук­тив­ность вод и их цвет­ность, что поз­во­лит отка­либ­ро­вать извест­ные моде­ли спут­ни­ко­во­го мони­то­рин­га про­дук­тив­но­сти вод. Сов­мест­но с уче­ны­ми из Том­ско­го госу­дар­ствен­но­го уни­вер­си­те­та и науч­но-тех­ни­че­ско­го уни­вер­си­те­та «Сири­ус», уче­ные Саха­лин­ско­го госу­дар­ствен­но­го уни­вер­си­те­та оце­нят вли­я­ние орга­ни­че­ских веществ на функ­ци­о­ни­ро­ва­ние био­ты на всех тро­фи­че­ских уров­нях, в част­но­сти в рай­о­нах мас­си­ро­ван­ной раз­груз­ки пузырь­ко­во­го мета­на (сипах) и в фоно­вых рай­о­нах.

На бере­гу, после окон­ча­ния экс­пе­ди­ции, будут про­дол­же­ны сов­мест­ные иссле­до­ва­ния с уче­ны­ми ФИЦ «Био­тех­но­ло­гии», Хими­че­ско­го факуль­те­та МГУ, Инсти­ту­та мерз­ло­то­ве­де­ния им. П. И. Мель­ни­ко­ва СО РАН, Мос­ков­ско­го физи­ко-тех­ни­че­ско­го инсти­ту­та. Более того, будут выпол­не­ны деталь­ные гео­фи­зи­че­ские иссле­до­ва­ния струк­ту­ры дон­ных осад­ков, уточ­не­на измен­чи­вость сече­ния и коли­че­ства круп­ных и гигант­ских сипов мета­на.

Коман­ду СахГУ воз­глав­ля­ет заве­ду­ю­щая лабо­ра­то­ри­ей хими­ко-био­ло­ги­че­ских иссле­до­ва­ний, кан­ди­дат био­ло­ги­че­ских наук Еле­на Лат­ков­ская.

- Одна из основ­ных задач нашей коман­ды – опре­де­ле­ние гид­ро­хи­ми­че­ских усло­вий фор­ми­ро­ва­ния био­ло­ги­че­ской про­дук­тив­но­сти аква­то­рий, что в даль­ней­шем помо­жет оце­нить угле­род­ный баланс арк­ти­че­ских и даль­не­во­сточ­ных морей. Новые под­спут­ни­ко­вые пара­мет­ри­за­ции будут моди­фи­ци­ро­ва­ны и исполь­зо­ва­ны для оцен­ки про­дук­тив­но­сти вод Охот­ско­го моря и дру­гих даль­не­во­сточ­ных морей, что даст воз­мож­ность полу­че­ния неза­ви­си­мой оцен­ки роли Охот­ско­го моря в реги­о­наль­ном балан­се атмо­сфер­но­го СО2” – рас­ска­зы­ва­ет она. – Сов­мест­ная рабо­та с коман­дой уче­ных миро­во­го уров­ня, таких как член-кор­ре­спон­дент РАН Игорь Семи­ле­тов и ака­де­мик РАН Лео­польд Лоб­ков­ский, ста­нет осно­вой раз­ви­тия Меж­ду­на­род­но­го цен­тра ком­плекс­ных иссле­до­ва­ний Даль­не­во­сточ­ных и Арк­ти­че­ских морей име­ни адми­ра­ла Мака­ро­ва, создан­но­го на плат­фор­ме кам­пу­са СахалинТех.СахГУ.

Полу­чен­ный опыт коман­да уче­ных СахГУ при­ме­нит при мас­штаб­ном изу­че­нии эко­си­сте­мы Даль­не­во­сточ­ных морей. Для коман­ды ост­ров­но­го уни­вер­си­те­та воз­мож­ность участ­во­вать в экс­пе­ди­ции появи­лась бла­го­да­ря под­держ­ке про­грам­мы ака­де­ми­че­ско­го лидер­ства «При­о­ри­тет-2030. Даль­ний Восток» и про­грам­мы созда­ния и раз­ви­тия кар­бо­но­во­го мор­ско­го поли­го­на Саха­лин­ской обла­сти.

Зада­чи экс­пе­ди­ции и Меж­ду­на­род­но­го цен­тра ком­плекс­ных иссле­до­ва­ний Даль­не­во­сточ­ных и Арк­ти­че­ских морей им. адми­ра­ла С. О. Мака­ро­ва заклю­че­ны в обнов­лен­ной стра­те­гии науч­но-тех­но­ло­ги­че­ско­го раз­ви­тия Рос­сий­ской Феде­ра­ции, утвер­жден­ной Пре­зи­ден­том Рос­сии Вла­ди­ми­ром Пути­ным. Одним из ее при­о­ри­те­тов явля­ет­ся объ­ек­тив­ная оцен­ка выбро­сов и погло­ще­ния кли­ма­ти­че­ски актив­ных веществ, сни­же­ние их нега­тив­но­го воз­дей­ствия на окру­жа­ю­щую сре­ду и кли­мат, повы­ше­ние воз­мож­но­сти каче­ствен­ной адап­та­ции эко­си­стем, насе­ле­ния и отрас­лей эко­но­ми­ки к кли­ма­ти­че­ским изме­не­ни­ям. 

- В этом кон­тек­сте крайне важ­ным явля­ет­ся изу­че­ние био­гео­хи­ми­че­ских и кли­ма­ти­че­ских послед­ствий дегра­да­ции назем­ной мерз­ло­ты, кото­рая зани­ма­ет око­ло 70% тер­ри­то­рии Рос­сии, и содер­жит гигант­ские запа­сы древ­не­го орга­ни­че­ско­го веще­ства, кото­рое вовле­ка­ет­ся в совре­мен­ные био­гео­хи­ми­че­ские цик­лы. Дру­гим фун­да­мен­таль­ным направ­ле­ни­ем иссле­до­ва­ний явля­ет­ся изу­че­ние и коли­че­ствен­ная оцен­ка мас­си­ро­ван­но­го выбро­са мета­на, кото­рый посту­па­ет из дон­ных отло­же­ний морей Восточ­ной Арк­ти­ки в вод­ную тол­щу-атмо­сфе­ру. По мне­нию миро­во­го кли­ма­ти­че­ско­го сооб­ще­ства, кото­рое осно­ва­но на мно­го­лет­них иссле­до­ва­ни­ях груп­пы Иго­ря Семи­ле­то­ва и ака­де­ми­ка РАН Лео­поль­да Лоб­ков­ско­го, имен­но мета­но­вый потен­ци­ал морей Восточ­ной Арк­ти­ки, при уве­ли­че­нии тем­пов дегра­да­ции под­вод­ной мерз­ло­ты может стать основ­ным фак­то­ром, спо­соб­ным при­ве­сти к быст­рым кли­ма­ти­че­ским изме­не­ни­ям в бли­жай­шем буду­щем. - поды­то­жи­ла Еле­на Лат­ков­ская. 

Основ­ные эта­пы экс­пе­ди­ции будут пери­о­ди­че­ски осве­щать­ся в ​“Днев­ни­ках пер­вой арк­ти­че­ской экс­пе­ди­ции уче­ных СахГУ”.