Россия богата не только нефтью, газом и лесами. С разных сторон её омывают целых три океана – Атлантический, Тихий и Северный Ледовитый – и двенадцать морей. Это и рыба, и икра, и различные виды морепродуктов, и ценные водоросли, которые можно как употреблять в пищу, так и использовать для других нужд, даже медицинских.
Но большая часть этих огромных водных пространств остаётся пока ещё недоступной и неизученной. Однако в последнее время появляется всё больше проектов на государственном уровне, связанных с освоением отечественных морских акваторий.
Курс на Восток
Недавно президент и правительство приняли решение профинансировать исследовательские работы в Антарктиде, Арктике и на Дальнем Востоке. Проекты связаны с изучением уникальных экологических систем и, возможно, выявлением полезных для человека природных ресурсов.
В частности, речь идёт об исследованиях озера Восток в районе одноимённой российской антарктической станции. Существование этого озера, как и других подлёдных водоёмов в Антарктиде, теоретически предсказывалось задолго до его реального открытия. В 1955–1957 годах, основываясь на собранных к тому времени исследовательских данных, известный советский географ Андрей Капица выдвинул гипотезу о том, что подо льдами Антарктиды разлито гигантское море пресной воды, богатой кислородом. В 1971–1978 годах результаты работ по аэрорадиолокационному профилированию, выполненных сотрудниками Института полярных исследований имени Скотта, показали, что в районе базы «Восток» существует подледниковый водоём значительных размеров.
В 1989 году совместными усилиями советских, французских и американских специалистов началось бурение скважины под условным названием 5г. В 1996 году её глубина достигла 3539 метров, и исследования химического и изотопного состава льда показали: это не что иное, как верхний слой подлёдного озера. К 1999 году скважину углубили до 3623 метров, и образцы льда на этой глубине «поведали», что ледовый слой сформировался около 430000 лет назад. Поэтому эксперты предположили, что водоём обледенел не менее 500 000 лет назад. И всё время, пока озеро было сковано льдом, оно находилось в полной изоляции от окружающей среды, так что здешние микроорганизмы могут обладать уникальными свойствами.
После получения этой информации бурение было приостановлено примерно в 120 метрах от предполагаемой поверхности водоёма. Специалисты пошли на это, чтобы избежать загрязнения воды и нанесения вреда уникальной экосистеме озера.
В 2003 году в петербургском Горном институте была разработана новая технология бурения, и в 2006 году работы возобновились. В феврале 2012 года российским полярникам впервые в истории исследований озера Восток удалось «добуриться» до его поверхности. Это произошло на глубине 3769,3 метра.
В марте 2013 года в образцах льда были обнаружены представители нового класса морозостойких бактерий. Это позволило сделать вывод, что условия в озере могут приближаться к царившим на нашей планете в эпоху позднего протерозоя (750–543 миллиона лет назад). В тот период неоднократно имели место глобальные оледенения земной поверхности, которые могли длиться до 10 миллионов лет. В феврале 2022 года российская команда полярников смогла извлечь из скважины ледяной керн возрастом более миллиона лет.
Понятно, что такие работы – дело трудоёмкое и дорогостоящее. Именно поэтому целевое финансирование позволило бы совершить настоящий прорыв. Например, учёные получили бы более-менее полное представление о составе подлёдной фауны и палеоклимате в районе озера. То есть можно было бы проследить, как с самого начала формировалась экосреда в данном регионе.
Во время церемонии ввода в эксплуатацию нового зимовочного комплекса станции «Восток» президент Владимир Путин сказал, что новые работы, которые планируются на 2025–2027 годы, требуют миллиардных вложений. «Окончательное решение по этому поводу правительством пока не принято. Но принято будет»,– пообещал он.
По словам главы Минприроды РФ Александра Козлова, «озеро Восток стало последним крупнейшим географическим открытием на Земле, и его сделала Россия». В настоящее время, добавил министр, российские учёные готовятся к тому, чтобы проникнуть в недра водоёма для более полного его изучения. Для этого требуется «заложить финансирование в федеральный бюджет», пояснил Козлов. Заявка на финансирование была подана в мае этого года – на ближайшие три года и последующие. По словам министра, новый антарктический проект, согласно экспертным оценкам, «будет длиться 18 лет».
Научная охота на медведей
Ежегодно отправляются российские научные экспедиции и на арктический архипелаг Медвежьи острова в Нижнеколымском районе Якутии. Такое название не случайно: там обитают популяции белых медведей, которые и становятся объектом исследований.
Как известно, белые медведи, в отличие от обычных бурых, обитают в районе морских акваторий и, как правило, чередуют своё пребывание в воде и на суше.
По словам организатора одной из последних экспедиций, доктора географических наук, научного руководителя санкт-петербургского АНО «Экологический центр “Экофактор”» Владимира Черноока, белые медведи, которые занесены не только в Красную книгу, но и в «Красный список» Международного союза охраны природы,– это прекрасный индикатор состояния арктической экосистемы.
Так, в российской части Арктики насчитывается целых четыре популяции белого медведя. Баренцевоморская, карская, лаптевская и чукотско-аляскинская – так именуют их специалисты. При этом экологические проблемы неизбежно приводят к уменьшению численности животных. Наблюдения за медведями и их средой обитания дают массу информации, полезной для изучения и освоения данного региона.
Процессы глобального потепления, к сожалению, ведут к сокращению ареала обитания хищников. Изменение сроков таяния и образования льда вынуждает медведей оставаться на островах и побережье, где им сложно отыскать подходящую пищу. Обитателям восточной части Арктики, побережья Чукотского моря, повезло более других: биологическое разнообразие позволяет им полноценно питаться, поэтому здесь медведи более крупные по размеру, чем в других арктических районах.
«Они не страдают даже в безлёдный период, самый трудный для хищников: на берег выносит немало погибших серых китов и моржей, чьих лежбищ в окрестностях предостаточно,– комментирует ведущий научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции имени А.Н.Северцова, кандидат биологических наук Илья Мордвинцев. – В 2017 году сотрудники заповедника наблюдали, как одним выброшенным на острове Врангеля китом кормились свыше 200 хищников. И отъелись они до вполне приличных форм».
А вот в западном секторе – в районах Баренцева и Карского морей – наблюдается куда более пессимистичная картина. «В 2020 году на севере Новой Земли, по нашим наблюдениям, медведям достался всего один морж, одна нерпа и одна белуха,– рассказывает Мордвинцев.– Худо-бедно животные пережили то лето, совсем уж истощённых особей мы не видели. А годом позже море не выбросило ни одного погибшего морского млекопитающего, и медведям пришлось перебиваться яйцами, травой, водорослями, неоперившимися птенцами и прочей не слишком подходящей для них пищей. Стоит ли говорить, что их состояние в итоге было весьма плачевным».
Бывали случаи, когда некоторые особи, не «нагуляв» жировой прослойки, умирали ещё до ледостава. Почему же люди не могут помочь медведям, находящимся в критической ситуации, и подкормить их? На то, оказывается, есть свои причины. Если устраивать искусственные «кормушки», медведям придётся контактировать с человеком, а это может рано или поздно привести к трагедии. Привыкнув к человеческой еде, звери будут оставаться на берегу, вместо того чтобы уходить на лёд и охотиться за добычей в естественных для себя условиях. Медведи могут в поисках пищи нападать на людей, и как минимум исходом такой ситуации может стать отстрел животного.
К тому же близость к человеку может приводить к болезням. В последнее время в популяции арктических медведей выросло количество случаев чумы плотоядных, которой прежде они практически не страдали.
«Это довольно серьёзное заболевание, зачастую приводящее к смерти зверя, – говорит Мордвинцев. – И появилось оно в результате влияния антропогенного фактора.
Патоген проникает в организм медведя, когда он выходит к человеческому жилью, где сталкивается с собаками, кошками или продуктами жизнедеятельности домашних животных и человека. А дальше заражённый зверь несёт болезнь к сородичам, которым передаёт её в случае совместного питания или, порой, каннибализма».
Увы, каннибализм у арктических медведей встречается не так уж и редко. Чаще всего взрослые животные нападают на медвежат. Причём не только ради еды. Дело в том, что если у медведицы есть медвежата, то самцы её больше не интересуют. Если же самка останется в одиночестве, то через короткое время она вновь будет готова кспариванию.
Учёные регулярно берут у белых медведей биологические пробы, чтобы узнать, какими недугами те страдают. Делается это так. Сначала животных обездвиживают, затем берут у них образцы крови, шерсти, экскрементов. Кроме того, делаются анализы тканей на содержание в них тяжёлых металлов и стойких органических загрязнителей, в частности, полихлорированного бифенила. Эти загрязняющие вещества топтыгины могут получить только от человека.
У медведей из популяции Карского моря содержание ртути в организме выше, чем у прочих, поскольку они обитают в зоне стоков крупных сибирских рек, таких как Обь и Енисей. В море там попадают пестициды и гербициды с полей, тяжёлые металлы с промышленных предприятий. Далее они оказываются в организмах рыб и зоопланктона, которые в свою очередь становятся пищей для китов и тюленей. А наверху этой пищевой цепочки, как мы уже знаем, находятся медведи.
Исследования включают и генетический анализ биоматериала, позволяющий определить, к какой именно популяции относится его обладатель. Также в последнее время проводятся ещё и микробиологические исследования, вычисляющие различия в микробиоме медведей, живущих в разных районах Арктики.
Очень важно вести учёт медведей. Это далеко не простая работа: требуется определять численность каждой популяции отдельно. Выполнение этой задачи контролируется Министерством природы, прописано в Стратегии по сохранению белого медведя и включено в дорожную карту национального проекта «Экология». Одна из сложностей заключается в том, что животные могут мигрировать из одного региона в другой. При этом их всё равно «тянет» в родные места. В частности самки, перед тем как вывести потомство, непременно возвращаются туда, где они сами появились на свет, – это заложено в них генетически.
Учёным помогают в исследованиях различные организации. Так, с 2010 года программа изучения белого медведя получает гранты Русского географического общества. Не так давно «Роснефть» и «Норникель», в зону деятельности которых входит Арктика, начали финансировать научные работы. Благодаря этому стало возможным исследовать прежде недоступные участки территорий.
В 2020 году на Медвежьих островах в Восточно-Сибирском море был организован одноимённый заповедник. Выяснилось, что там множество самок залегают в берлоги, чтобы произвести на свет своё потомство. В ближайшее время исследователи планируют получить ответ на вопрос, почему белые медведи решили организовать «родильный дом» именно в этом месте и к какой популяции они принадлежат.
В ходе современных научных исследований используются дроны, спутниковая связь, нейронные сети, системы компьютерного зрения. Комплексы аппаратуры установлены на многофункциональных беспилотниках «Орлан-10», выпускаемых одним из предприятий Санкт-Петербурга.
«Это не только те же тепловизоры, но и фотои видеокамеры с мощнейшей оптикой, а также высокоточное навигационное оборудование», – рассказывает Владимир Черноок.
Подсчёт животных проводится посредством авиамониторинга. Благодаря спутниковой навигации можно изучать особенности поведения животных, маршруты их перемещения. А нейросети по снимкам фиксируют разного рода закономерности, связанные с распространением и жизнедеятельностью медвежьих популяций, помогают собирать данные и делать научные выводы. Российские учёные первыми не только в нашей стране, но и во всём мире начали исследовать Арктику при помощи такого рода технологий.
Так, в рамках недавней научной экспедиции, в которой приняли участие сотрудники Росзаповедцентра, национального парка «Ленские столбы» и АНО «Экофактор», был выполнен перелёт на вертолёте Ми-8 МТВ авиакомпании «Полярные авиалинии» по маршруту Черский – бухта Амбарчик – остров Четырёхстолбовой – участок Крестовая – Черский. В ходе мониторинга участникам удалось зафиксировать 36 особей как на островной, так и на материковой части заповедника.
Кстати, помимо изучения белых медведей перед экспедициями стоят и другие задачи. В частности это историко-географические, археологические и геофизические изыскания, а также сбор проб почвы и воды для анализа уровня техногенного воздействия. Планируется оценить и туристический потенциал региона.
Биостанция на Сахалине
Также в конце января этого года по итогам встречи с участниками III Конгресса молодых учёных президент поручил правительствам РФ и Сахалинской области создать на мысе Анастасии (юг Сахалина) морскую биостанцию для реализации научно-образовательной программы по изучению флоры и фауны дальневосточной акватории. Её приоритетными направлениями должны стать климат, экономика океана, энергетика, водородные и нефтегазохимические технологии, искусственный интеллект. Работы будут проводиться в рамках национального проекта «Наука и университеты».
Предыдущие экспедиции на сахалинский мыс Крильон в 2022 и 2023 годах, в которых участвовали специалисты биофака МГУ, привели к открытию целого ряда доселе неизвестных разновидностей растений и животных как в пределах островного региона, так и в его прибрежной зоне. В частности, в здешней морской акватории можно встретить около 500 видов водорослей, порой достигающих двух-трёхметровой ширины и 50-метровой длины. В Японском море обитают около 30 видов дельфинов, китов, морских котиков и шесть видов тюленей. Местная достопримечательность – асцидии и актинии («родственники» кораллов). В Приморье водятся трепанги, которые, по уверениям экспертов, обладают противомикробным действием.
Проект осуществляется на базе Сахалинского государственного университета (СахГУ). Предполагается, что в программе будут участвовать образовательные и научные организации Дальневосточного федерального округа, в том числе научно-образовательный центр «СахалинТеch».
«Вместе с коллегами из МГУ мы уже начали проектировать биолабораторию в Южно-Сахалинске, – рассказал и. о. ректора СахГУ Александр Самардак. – Это позволит не только заниматься исследованиями, но и готовить специалистов высокого уровня для различных проектов».
Планируется, что станция будет построена к 2026 году. Однако уже этим летом на территории Сахалина появились базовый лагерь и полевые лаборатории.
«Несомненно, изучение морской биосферы является очень важной задачей на ближайшие годы», – прокомментировал председатель Сахалинского областного союза организаций профсоюзов Александр Кознов.
По словам Кознова, новый проект предполагает и создание новых высокотехнологичных рабочих мест, он будет способствовать привлечению в регион молодых учёных, а также тому, что многие выпускники местных школ станут выбирать профессии, связанные с морской биологией.
Лазерная утилизация от «Росатома»
Однако речь идёт не только об изучении биологического разнообразия, предстоит отслеживать и процессы, связанные с экологией, добавляют эксперты. В частности последствия сбросов в море очищенной от радиации воды с японской АЭС «Фукусима-1».
В этом году также начались работы по подъёму затонувших судов у берегов Сахалина. Для этого был применён мобильный лазерный комплекс, созданный специалистами Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ»), входящего в Госкорпорацию «Росатом».
Но зачем вообще поднимать наверх суда, да ещё столь высокотехнологичным способом? Дело в том, что даже если корабль и не перевозил опасного груза – нефтяных и химических продуктов, радиоактивных и прочих веществ, которые могли попасть в воду и отравить её, опасности всё равно существуют. Например, с течением времени металлы, из которых состоит судно, вступают в химические реакции с водой или воздухом, происходит коррозия, и это меняет состав окружающей среды. Могут даже выделяться ядовитые газы. Небезопасные вещества губительно влияют на планктон, водную флору и фауну. Люди и животные, которые потребляют, например, рыбу, которая водится в данной зоне, или купаются в этих местах, подвергаются риску.
Ещё один фактор – корабельные останки могут привлекать любопытных: непременно найдутся «кладоискатели», которые захотят проникнуть на потерпевший крушение корабль, чтобы чем-то поживиться, ведь там могут оставаться различные вещи, ценности, технические приборы... Нередко такие объекты становятся местом «паломничества» для детей, подростков и молодёжи.
Как и в случаях с различными «заброшками», такие «вояжи» представляют прямую опасность для жизни, поскольку и без того повреждённые конструкции при механическом воздействии на них могут просто рухнуть. И тогда человека, очутившегося на борту затонувшего судна, ждёт увечье или даже летальный исход. Поэтому, во избежание драматических ситуаций, следует принимать меры к ликвидации таких объектов. Однако эта процедура зачастую представляет собой довольно сложную проблему, так как объект сложно утилизировать из-за больших размеров или из-за значительного объёма необходимых работ, нехватки материальных ресурсов и т. д. В результате металлические конструкции с толстыми стенами и прочий крупногабаритный мусор остаются гнить под водой или в труднодоступных местах. Между тем в перспективе всё это может быть не только извлечено на поверхность, но и переработано для вторичного использования.
Применение передовых, тем более безопасных технологий способно существенно упростить процедуру утилизации и сделать её возможной даже в тех случаях, когда до объекта сложно добраться.
Работами, стартовавшими в районе города Корсакова, занимаются совместно «Росатом» и российская морская инженерная компания Tazmar Maritime. Лазерный комплекс, который используют специалисты, позволяет ускорить процесс извлечения накопившегося на дне водоёмов промышленного мусора. Устройство умеет разделять на части металлоконструкции толщиной до 260 миллиметров на дистанции до 300 метров.
Использование лазерных технологий позволяет быстро «разобрать» объект на крупные фрагменты. Но самое главное – работы можно проводить дистанционно. Контейнер с техникой и операторы при этом могут находиться на расстоянии до 100 метров от утилизируемого объекта. Это важно для обеспечения безопасности персонала, так как при тесном физическом контакте с объектами утилизации достаточно велик риск нештатных ситуаций – взрывов, заражений, несчастных случаев и т. д. Если же нештатная ситуация произойдёт при дистанционном взаимодействии с объектом, это, по крайней мере, никак не скажется на людях.
На утилизацию первого объекта ушло около недели. При помощи лазера удалось «разрезать» корабль, затонувший в 50 метрах от берега. Также была произведена подводная резка корпуса судна, расположенного на глубине около четырёх метров вблизи причала. После завершения подводных работ процесс лазерной резки продолжается на суше. Планируется утилизация 16 судов, затонувших в районе Сахалина, которая будет осуществлена в течение двух лет. Всего предстоит утилизировать таким образом 68 затопленных кораблей, в том числе в районе Камчатки, Приморья и Магаданской области. Кстати, согласно региональной статистике, на территории Российской Федерации находится более 250 затонувших судов, доступных для подъёма с береговой линии.
Как рассказал генеральный директор ГНЦ РФ ТРИНИТИ Кирилл Ильин, устройство, разработанное командой института, не имеет аналогов на мировом рынке.
«Это очень важный в масштабах страны экологический проект,– прокомментировал Ильин.– Обычно подъём судов, длительное время пролежавших под водой, представляет собой довольно сложную задачу. Для этого требуются громоздкое спецоборудование, масса технологических и человеческих ресурсов. Наша высокотехнологичная разработка поможет не только эффективно решить задачу утилизации, но и сэкономить ресурсы. Причём наш лазерный комплекс может применяться в самых различных отраслях, скажем, при ликвидации техногенных аварий или проведении каких-либо оперативных технологических работ».
По словам руководителя проекта судоподъёма Tazmar Maritime на острове Сахалин Андрея Трубицына, подход к делу со стороны корпорации «Росатом» вполне соответствует высокопрофессиональным стандартам и включает в себя фактор социальной ответственности. Он «объединяет научно-техническую экспертизу и оперативное управление проектами, благодаря чему работы выполняются в срок и на высококачественном уровне, а также обеспечивается экологическая безопасность», – подчеркнул Трубицын.
Соблюдать баланс
Роль исследований морских акваторий для нашего государства нельзя переоценить. Во-первых, они помогут больше узнать об эволюции нашей планеты и обитающих на ней живых организмов. Во-вторых, не исключено, что изучение этих объектов позволит выявить пригодные для использования природные ресурсы, что, безусловно, пойдёт на пользу экономике, тем более в условиях санкций и необходимости опираться прежде всего на отечественную ресурсную базу.
Хотя, разумеется, ещё необходимо тщательно проанализировать экологическую составляющую, ведь любая человеческая деятельность способна негативным образом повлиять на равновесие уникальных экосистем и даже полностью их разрушить. Примеры тому есть, и их, к сожалению, немало по всему земному шару. Остаётся надеяться, что данный фактор будет учтён и при освоении российских морей. Поэтому, «открывая» ранее неизвестные подводные организмы, следует весьма аккуратно подходить к этому процессу и ни в коем случае не смотреть на эти биологические объекты с точки зрения неумеренного потребления. Ведь мы не знаем, к чему это приведёт в отдалённом будущем.
Ирина ШЛИОНСКАЯ