Итоги МПГ 2007/08 и перспективы российских полярных исследований
Всего за период МПГ 2007/08 Оргкомитет провел 15 заседаний, на которых был рассмотрен широкий круг вопросов по подготовке и проведению крупнейшего в истории полярных исследований международного мероприятия.
Согласно принятым решениям, в 2005 г. в Арктическом и антарктическом научно-исследовательском институте (ААНИИ, Санкт-Петербург) Росгидромета был сформирован Центр по научному и информационно-аналитическому обеспечению участия Российской Федерации в МПГ 2007/08 (НИАЦ). В основной состав НИАЦ вошли А. И. Данилов, В. Г. Дмитриев, А. В. Клепиков, С. М. Прямиков.
Учитывая особую важность Арктического региона для Российской Федерации, комплексный, многодисциплинарный характер планируемых работ в рамках этого проекта в Арктике, требующих четкой согласованной и скоординированной деятельности на международном уровне, Росгидромет совместно с Российской академией наук обратился к ВМО и МСНС с предложением рассмотреть вопрос о создании Евразийского отделения Международного офиса МПГ 2007/08 на базе ААНИИ Росгидромета в Санкт-Петербурге с возложением на него работы по координации исследований стран евразийского сектора Арктики по международным проектам МПГ 2007/08.
10–13 ноября 2005 г. в период 2-й международной конференции по планированию арктических исследований (Копенгаген, Дания) были проведены консультации по данному вопросу со странами Арктического региона и получена поддержка со стороны Норвегии, Германии, Швеции и США. На своем ноябрьском совещании Объединенный комитет поддержал российское предложение о создании Евразийского подофиса МПГ на базе ААНИИ Росгидромета.
Одним из важнейших организационных мероприятий стало создание Межведомственного научно-координационного комитета (МНКК) по участию Российской Федерации в подготовке и проведении мероприятий в рамках Международного полярного года (2007/08 г.), который был организован в соответствии с решением Оргкомитета МПГ (протокол № 3 от 20 апреля 2006 г.). Положение о МНКК и его состав были утверждены сопредседателями Оргкомитета в августе 2006 г. Председателем МНКК был назначен И. Е. Фролов (заместители А. И. Данилов, Ю. С. Цатуров), ответственным секретарем – В. Г. Дмитриев.
МНКК включал Совет МНКК и десять рабочих групп по направлениям Научной программы участия России в проведении МПГ:
– гидрометеорологические и геофизические условия полярных областей;
– почвы, криосфера суши полярных областей, оледенение и вечная мерзлота;
– геологическая история и литосфера полярных районов;
– наземные и морские экосистемы Арктики и Антарктики;
– народы и социально-экономическое развитие полярных регионов;
– развитие наблюдательной сети;
– управление данными;
– геодезические и картографические работы;
– наращивание образовательного и научного потенциала в области полярных исследований;
– популяризация и распространение знаний среди широкой общественности о проводимых и планируемых полярных исследованиях и международному сотрудничеству России в Арктике и Антарктике.
За период своей деятельности МНКК в 2006–2009 гг. провел девять заседаний, включая заседания по переписке. На заседаниях Комитета рассматривались вопросы консультационной, научной и экспертной поддержки деятельности Оргкомитета МПГ, разработки Научной программы участия Российской Федерации в проведении МПГ 2007/08 и планов ее реализации, координации мероприятий (научных проектов, экспедиционных исследований и работ) по направлениям и в целом по всей Научной программе, мониторинга выполнения мероприятий Научной программы и полученных результатов, другие вопросы в рамках компетенции МНКК.
Особое внимание МНКК уделял подготовке предложений по приоритетам научных проектов, экспедиционных и исследовательских работ для первоочередной государственной поддержки и организации управления данными.
1.2. План действий и Программа участия Российской Федерации в МПГ
Совместно с учреждениями и научными организациями Российской академии наук, Минобороны России, Минприроды России, Минтранса России, Минсельхоза России Росгидрометом в марте 2005 г. был разработан проект Плана действий по участию Российской Федерации в подготовке проведении МПГ 2007/08 (далее План действий) (План действий…, 2005). Проект Плана действий был рассмотрен на заседании Оргкомитета (7 апреля 2005 г.) и заседании Научного совета Российской академии наук по изучению Арктики и Антарктики (20 мая 2005 г.), одобрен Морской коллегией при Правительстве Российской Федерации (протокол № 2(9) от 8 июня 2005 г.).
Главной целью Плана действий стала организация участия Российской Федерации в мероприятиях Международного полярного года 2007/08 в интересах устойчивого развития Арктического региона Российской Федерации, эффективного использования природно-ресурсного потенциала и укрепления геополитического присутствия России в Антарктике.
Согласно Плану действий, были предложены три стадии подготовки и реализации мероприятий МПГ 2007/08:
– подготовительная стадия (2005–2006 гг.),
– стадия активных экспедиционных работ (2007–2008 гг.),
– стадия завершения и подведения итогов (2009–2010 гг.).
Система мероприятий Плана действий включала пять основных разделов:
1. Проведение организационных мероприятий.
2. Разработка методических основ и ресурсной базы мероприятий МПГ 2007/08.
3. Подготовка и проведение научно-исследовательских экспедиционных и других научно-технических работ в период МПГ 2007/08.
4. Подготовка и проведение научно-исследовательских работ на основе результатов натурных экспериментов периода МПГ 2007/08.
5. Подготовка и проведение системы итоговых мероприятий.
Научные направления Плана действий включали комплексные исследования состояния природной среды, в том числе исследования климата и палеоклимата полярных областей, атмосферы, морской среды, криосферы, литосферы, околоземного космического пространства, а также экосистем полярных областей.
Согласно Плану действий, Росгидрометом при участии специалистов РАН, Минэкономразвития России, Минприроды России, Минобрнауки России, Минобороны России, Минтранса России, Минсельхоза России, Минрегиона России и ряда других ведомств, негосударственных организаций (в первую очередь, Полярного фонда и Ассоциации коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации) была разработана Научная программа участия Российской Федерации в проведении МПГ 2007/08 (Научная программа…, 2006).
Исходным материалом для Программы послужили пакет предложений Российской Федерации по совместным научным проектам в Объединенный комитет, включавший 51 проект и более 160 проектных предложений, которые в 2006 г. представили в Оргкомитет по МПГ 2007/08 более 40 организаций Росгидромета, РАН, других министерств и ведомств, некоммерческие и коммерческие организации.
В Программу вошли следующие основные направления научных исследований полярных районов в период МПГ.
Направление 1. Гидрометеорологические и гелиогеофизические условия полярных областей.
1.1. Климат и палеоклимат.
1.2. Верхняя атмосфера и околоземное космическое пространство.
1.3. Свободная и приземная атмосфера.
1.4. Морская среда полярных океанов и морей, морские льды.
1.5. Поверхностные воды суши и устья рек полярных областей: ледовые условия и наводнения.
1.6. Почвы, криосфера суши полярных областей, оледенение и вечная мерзлота.
Направление 2. Строение и история геологического развития литосферы полярных районов.
2.1. Гео– и литодинамика полярных регионов в фанерозое.
2.2. Палеогегография, геоэкология, изменение природной среды в плейстоцене-голоцене.
Направление 3. Наземные и морские экосистемы Арктики и Антарктики.
3.1. Оценка и прогноз загрязнения окружающей природной среды полярных регионов и его влияния на экосистемы полярных районов.
3.2. Состояние популяций и их реакция на климатические и антропогенные изменения в экосистемах полярных районов.
Направление 4. Развитие наблюдательной сети.
4.1. Модернизация и развитие системы освещения ледовой, гидрометеорологической и геофизической обстановки с использованием космических, специализированных автоматизированных технических средств и существующей системы наземных наблюдений в Арктике и Антарктике.
4.2. Интегрированные системы наблюдений.
Направление 5. Информационные системы. Управление данными.
5.1. Создание полного и высококачественного полидисциплинарного информационного фонда по полярным областям Земли.
5.2. Развитие системы картографо-геодезического и навигационного обеспечения территории Арктической зоны, транспортных систем, включая Северный морской путь.
Направление 6. Качество жизни населения и социально-экономическое развитие полярных регионов.
6.1. Проблемы населения полярных районов.
6.2. Оценка социально-экономических последствий изменений состояния окружающей природной среды полярных регионов, прежде всего влияющих на жизнедеятельность коренных народов Арктики, для обеспечения рационального природопользования и других видов деятельности.
6.3. Выработка рекомендаций по учету условий меняющегося климата и состояния окружающей природной среды в интересах устойчивого социально-экономического развития в Арктике и обеспечения присутствия России в Антарктике.
Направление 7. Наращивание образовательного и научного потенциала в области полярных исследований, распространение знаний среди широкой общественности.
7.1. Создание методического обеспечения и реализация образовательных программ с целью подготовки магистров, кандидатов и докторов наук по проблемам полярных областей.
7.2. Создание методического обеспечения и реализация образовательных программ с целью повышения квалификации специалистов по различным проблемам полярных стран.
Для выполнения научных исследований и работ НИАЦ совместно с учреждениями и научными организациями Росгидромета, РАН, Минобороны России, Минприроды России, Минтранса России, Минсельхоза России был разработан План реализации Научной программы участия России в МПГ 2007/08 (далее План реализации), рассмотренный и утвержденный на заседании Оргкомитета 5 марта 2007 г.
В рамках подготовки Научной программы на авторитетных международных форумах с участием представителей Росгидромета (XXIII Консультативное совещание по Договору об Антарктике, 23-я сессия Ассамблеи Международной океанографической комиссии ЮНЕСКО, 57-я сессия Исполнительного совета ВМО и др.) были проведены консультации и сделаны сообщения о планируемых российских научных исследованиях в целях информирования международной научной общественности и продвижения российских проектов в рамках МПГ 2007/08.
В целом в период 2007–2008 гг. было организовано и проведено 159 морских и сухопутных экспедиций и выполнено более 200 научно-исследовательских работ. Часть проводившихся экспедиций и научных работ имела национальный характер, многие мероприятия являлись международными. Число организаций – участниц МПГ в России составило более 80.
Работы в период МПГ проводились в рамках подпрограмм «Изучение и исследование Антарктики», «Создание единой системы информации об обстановке в Мировом океане», «Исследование природы Мирового океана» ФЦП «Мировой океан», ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники», ВЦП Росгидромета «Совершенствование системы обеспечения предупреждениями об опасных природных явлениях, о фактических и прогнозируемых резких изменениях погоды, которые могут угрожать жизни и здоровью населения и наносить ущерб отраслям экономики», программ Президиума РАН, программ Отделения наук о Земле РАН, грантов РФФИ, других ведомственных программ.
1.3 Участие российских ученых в международных проектах МПГ
30 сентября 2005 г. на заседании Оргкомитета по участию Российской Федерации в подготовке и проведении мероприятий в рамках Международного полярного года 2007/08 было принято решение рекомендовать заинтересованным министерствам и ведомствам, РАН и общественным организациям завершить оформление и подачу новых заявок в Международный программный офис в г. Кембридже на участие российских ученых в международных проектах. К апрелю 2006 г. было подано 62 такие заявки.
По мере формирования структуры кластерных международных проектов число заявок на участие российских ученых возросло, и в результате Россия приняла участие в 101 кластерном проекте (включая международный кластер с российским лидерством – антарктический проект «Сбор данных метеорологических измерений в активную фазу МПГ для научных и прикладных исследований»). Всего Россия участвовала в 12 проектах, выполненных в Антарктике и Южном океане, а также в 62 арктических и 27 биполярных проектах.
197 российских организаций участвовали в международных кластерных проектах, в том числе 24 института – в проектах, выполненных в Антарктике и Южном океане, 127 организаций – в проектах, выполненных в Северной полярной области, и 71 институт – в проектах, выполнявшихся в обоих полярных районах.
В кластерных проектах, одобренных Международным программным офисом МПГ, фигурируют фамилии 347 российских специалистов. 37 ученых участвовало в проектах, выполненных в Антарктике и Южном океане, 213 человек – в проектах, выполненных в Арктике, и 116 человек – в биполярных проектах.
Партнерами России по совместным исследованиям в период МПГ 2007/08 были Австралия, Великобритания, Германия, Дания, Исландия, Италия, Канада, Нидерланды, Норвегия, США, Финляндия, Франция, Швеция, Япония и др. Тематика проектов полностью соответствовала Научной программе участия Российской Федерации в проведении МПГ 2007/08. Результаты участия России в международных проектах МПГ подробно изложены в итоговом отчете Объединенного комитета (Krupnik, I., et al., 2011).
Список кластеров с российским участием приводится в приложении.
2. Экспедиционные и полевые работы
2.1. Экспедиционные и полевые работы в Арктике
Экспедиционные работы российских организаций в Арктике и Антарктике отличались большим географическим охватом и носили в основном комплексный характер. В них принимали участие ведущие научные организации России и зарубежных стран. Ниже приводится максимально краткое описание работ в период МПГ 2007/08 с указанием, как правило, организаций – организаторов работ. Перечень экспедиций и организаций-участников приводится в приложении. Подробное описание экспедиций можно найти в двухтомном издании «Экспедиционные исследования в период Международного полярного года 2007/08», опубликованном в 2008 г. (Экспедиционные исследования…, 2008; 2009).
2.1.1. Морские экспедиции в Арктике
Активная экспедиционная деятельность в морской Арктике стала отличительной чертой российских работ в рамках МПГ 2007/08. Ни одна другая страна не выполнила в этот период такой объем полевых работ. Беспрецедентными были исследования в высокоширотной Арктике и в арктических морях, которые охватили практически весь сектор Северного Ледовитого океана (СЛО), примыкающий к арктическому побережью России.
Большинство экспедиций носили комплексный характер, в них участвовали представители различных организаций и ведомств.
Важные данные для подготовки материалов по обоснованию внешней границы континентального шельфа России в Арктическом бассейне были получены экспедицией на борту а/л «Россия» в мае – июне 2007 г. (ВНИИ Океангеология, Федеральное агентство по недропользованию). Комплекс геолого-геофизических работ на хребте Ломоносова включал наледное глубинное сейсмическое зондирование (ГСЗ) и наблюдения методом отраженных волн (МОВ), гравиметрические и маятниковые наблюдения, геологические исследования, акустические наблюдения и телефотопрофилирование. Использовались вертолеты Ми-8 МТВ и Ка-8 МТВ, с помощью которых был выполнен комплекс океанографических наблюдений. 7 июня 2007 г. в точке 80°57′ с.ш., 168° в.д. на лед была высажена группа специалистов ААНИИ из девяти человек, которые организовали дрейфующий лагерь («Ледовая база») с целью использовать его для развертывания дрейфующей станции «Северный полюс-35». Однако активные процессы таяния арктических льдов летом 2007 г. привели к разрушению льдины, и ледовая база была снята НЭС «Академик Федоров» 23 августа 2007 г.
В 25-м рейсе НИС «Академик Страхов» (Геологический институт РАН) проводились комплексная эхолотная и геофизическая съемка дна Баренцева моря между архипелагами Земля Франца-Иосифа (ЗФИ) и Шпицберген, в желобе между арх. Шпицберген и о-вом Белый, а также батиметрическая и геофизическая съемка в зоне сочленения хребтов Мона и Книпович. На островах Гукера, Скотт-Келти и Мертвого тюленя (ЗФИ) в течение восьми дней работала геологическая группа.
Самой масштабной морской экспедицией 2007 г. стала экспедиция ААНИИ «Арктика-2007» на борту НЭС «Академик Федоров» в сопровождении атомного ледокола «Россия». На ее первом этапе решались задачи Высокоширотной арктической глубоководной экспедиции (начальник А. Н. Чилингаров). 2 августа 2007 г. глубоководные аппараты «Мир-1» и «Мир-2» впервые в истории полярных исследований совершили погружение с борта НЭС «Академик Федоров» в точке географического Северного полюса и установили на дне Государственный Флаг России. Это выдающееся достижение было отмечено высокими правительственными наградами. Трое участников экспедиции – А. Н. Чилингаров, А. М. Сагалевич, Е. С. Черняев – стали Героями России.
На следующем этапе в августе 2007 г. были выполнены комплексные исследования в районе материкового склона морей Карского и Лаптевых, желобов Святой Анны и Воронина, в проливе Шокальского. Одновременно проводились геологические и орнитологические наблюдения на архипелагах ЗФИ и Северная Земля, на о-ве Ушакова, а также была осуществлена эвакуация станции «Ледовая база». На заключительном этапе (29 августа – 25 сентября) был осуществлен поиск ледяного поля для дрейфующей станции СП-35 и ее организация. Были обследованы восточная часть моря Лаптевых, северные части Восточно-Сибирского и Чукотского морей, ледяной массив Канадского сектора Арктики. 21 сентября в точке 81°20′ с.ш., 103°02′ в.д. была организована дрейфующая станция СП-35. За период рейса судно прошло 14 447 миль, в том числе 4925 миль в тяжелых льдах.
Центральное место в высокоширотных исследованиях ААНИИ занимали работы дрейфующих станций СП-35 и СП-36. СП-35 была развернута 21 сентября 2007 г. в точке с координатами 81°33′ с.ш., 103°51′ с НЭС «Академик Федоров». За 297 суток работы станция прошла 2504 км, при этом размер льдины сократился с 3,5 × 3,0 км до 0,3 × 0,6 км. В июле 2008 г. станция вышла в шельфовый район арх. Шпицберген. В эвакуации участвовали НЭС «Михаил Сомов» в сопровождении а/л «Арктика». Была обеспечена полная экологическая безопасность окружающей среды, на льдине остались только следы от строений и передвижения транспорта.
Коллектив станции под руководством А. А. Висневского выполнил комплекс наблюдений, который включал стандартные метеорологические наблюдения, двухразовое аэрологическое зондирование, океанографические и гидрохимические наблюдения, гидрографический промер, наблюдения за загрязнением океана, льда, снега, воздуха, за газовым составом атмосферы, за морским льдом, а также гидробиологические, геохимические, криологические исследования. В работах принимали участие специалист из Норвежского полярного института С. Герланд и представитель института им. А. Вегенера (Германия) Е. Грассер.
Наблюдения были продолжены на дрейфующей станции СП-36, открытой 7 сентября 2008 г. в точке с координатами 82°31′ с.ш., 175°05′ в.д. на ледяном поле диаметром около 6 км и преобладающей толщиной 2,3–2,8 м. Коллектив станции возглавил Ю. И. Катраев.
В районе Северного полюса в апреле 2007 г. в течение двух недель проводилась экспедиция ПАЛЭКС-2007 (ИО РАН, ААНИИ, Полярный фонд), включавшая метеорологические, гидрофизические, гидрохимические, ледовые, биологические и криологические наблюдения в четырех дрейфующих лагерях, которые получили имена выдающихся полярных исследователей: И. Д. Папанина («Иван»), П. П. Ширшова («Петр»), Э. Т. Кренкеля («Эрнест») и Ф. Нансена («Фритьоф»). В апреле 2008 г. эти работы были проведены снова. Наблюдения позволили получить уникальную информацию для оценки состояния морских полярных экосистем в условиях меняющегося климата.
Исследования айсбергов и айсбергопродуцирующих ледников проводились ААНИИ с борта НЭС «Михаил Сомов» в Баренцевом и Карском морях в 2007 г. (март – май, август – сентябрь) и в 2008 г. (август – сентябрь). Изучались айсбергопродуцирующие ледники архипелагов ЗФИ, Новая Земля и Северная Земля. С использованием вертолета Ми-8 была осуществлена аэрофотосъемка северной оконечности арх. Новая Земля. Было выполнено радиолокационное зондирование ледников для определения их толщины и внутреннего строения. Были зафиксированы скопления крупных столообразных айсбергов массой более 1 млн т в ряде районов их образования, которые при определенных синоптических ситуациях могут войти в Баренцево море. Получены количественные оценки связей между характеристиками айсбергов морей Западной Арктики и состоянием айсбергопродуцирующих ледников. Результаты имеют большое значение для создания систем управления ледовой обстановкой, обеспечивающих безопасную эксплуатацию сооружений на морских месторождениях Баренцева и Карского морей, где угроза айсбергов велика.
Масштабные исследования проведены в российских арктических морях.
В Баренцевом море экспедиция ПИНРО на НИС «Фритьоф Нансен» в сентябре 2007 г. исследовала процессы водообмена в проливе между архипелагами Новая Земля и ЗФИ. Выполнена океанографическая съемка, получены годовые серии данных наблюдений за течениями на пяти автономных буйковых станциях. Всего было установлено 13 измерителей, фиксирующих скорость течений, температуру и соленость воды.
Экспедиция ММБИ на НИС «Дальние Зеленцы» в августе – сентябре 2007 г. проводила комплексные экосистемные исследования на разрезах от Кольского п-ова до архипелагов Шпицберген, ЗФИ, Новая Земля. Выполнялись наблюдения за фито– и зоопланктоном, макрозообентосом, птицами, морскими млекопитающими, загрязнением, взвешенными веществами, а также океанографические, гидрохимические и микропалеонтологические наблюдения. Не менее масштабный комплекс наблюдений был выполнен в августе – сентябре 2008 г. с борта того же судна на этих же разрезах, что позволило оценить межгодовые изменения в экосистеме Баренцева моря.
Кроме того, НИС «Дальние Зеленцы» выполнило несколько экспедиций в прибрежных районах Баренцева моря в марте, апреле – мае, июне 2007 г. и в июле 2008 г. для мониторинга морских экосистем в заливах и губах Кольского п-ова. Изучалось состояние прибрежных экосистем Кольского п-ова в различные сезоны годового цикла, оценивалось антропогенное воздействие через стоки рек на различные виды и сообщества. Также специалисты ММБИ выполнили комплекс попутных экосистемных исследований с борта атомных ледоколов «Арктика», «50 лет Победы» в весенне-зимний период 2007 и 2008 гг. на трассах Северного морского пути по маршрутам, которые связывают порт Мурманск и Енисейский залив (через мыс Желания и пролив Карские Ворота). Выполнялись наблюдения за морскими млекопитающими, за структурой и динамикой планктонных сообществ, за загрязнением морской воды, зообентоса и донных осадков. Полученные данные очень важны для количественного описания годового цикла морских экосистем в области однолетних льдов, поскольку данных наблюдений за зимне-весенний период очень мало.
В Карском море выполнено несколько крупных морских экспедиций в летний период 2007 и 2008 гг.
В сентябре – октябре 2007 г. с борта НИС «Мстислав Келдыш» (ИО РАН) проводились исследования в западной части Карского моря и Обской губе. Были получены оценки современного состояния ключевых компонентов экосистемы Карского моря, особенностей циркуляции, геохимических и гидрохимических процессов в водной толще и на дне, происходящих при трансформации речного стока, механизмов формирования структуры пелагических и донных экосистем. Исследованы механизмы переноса вещества в системе эстуарий – шельф – континентальный склон – глубокий океан, а также обследованы потенциально опасные объекты, представляющие угрозу радиоактивного загрязнения (залива Благополучия и Течений у северо-восточного побережья арх. Новая Земля). Удалось реконструировать пути распространения и особенности трансформации аномально распресненной изолированной области поверхностных вод, связанной с весенним паводком рек Оби и Енисея.
Работы экспедиции ААНИИ «Баркалав-2007», проводившейся в августе – сентябре 2007 г. на борту НИС «Иван Перов», охватили моря Баренцево, Карское, Лаптевых и Восточно-Сибирское. Исследовалось взаимодействие вод шельфа и глубокого океана в северо-восточной части Баренцева моря и западной части Карского моря, в районе желобов Святой Анны, Воронина, Новоземельский; механизмы формирования океанических структур различного масштаба в условиях пресноводного стока рек, мелководного шельфа и меняющегося ледяного покрова; формирование реликтовой подводной криолитозоны в южной части моря Лаптевых; развитие природной среды Баренцевоморского региона и лаптевоморского природного комплекса за последние 10–100 тыс. лет. Выполнены океанографические, гидрохимические, геохимические наблюдения, собраны пробы фито– и зоопланктона, донных биоценозов, ихтиофауны способом донного траления, отобраны донные осадки для изучения газовых компонентов. Также выполнены два геологических полигона, установлены две буйковые станции в море Лаптевых.