Экспедиция «Северный полюс-42» стартовала из Мурманска 15 сентября 2024 года. И продлится до мая 2026-го. По плану она должна закончиться возле пролива Фрама, но дрейф льдов в океане может быть непредсказуемым.
Это очередная экспедиция уникального научно-исследовательского судна — ледовой платформы «Северный полюс». Ее ввод в эксплуатацию стал важнейшей вехой в развитии российской науки.
Традиции полярных экспедиций, зимовки на льдинах в океане зародились в нашей стране еще в 1930-х годах. Однако в XXI веке осуществлять подобные проекты стало сложнее. Из-за глобальных изменений климата лед стал совсем ненадежным, да и новые научные и технологические условия требуют современных решений.
Платформа «Северный полюс» продвигается к месту основной дислокации своим ходом. Ученые выбирают участок льда, затем с помощью ледокола платформа заходит на нужную точку и — вмерзает в лед до конца экспедиции.
Как устроена жизнь на станции
Экипаж у «Северного полюса» небольшой — всего 16 человек. Также на борту — 32 ученых. Учитывая серьезные размеры судна — не тесно. И даже когда за окном минус 50 °С — очень комфортно. Есть лифт, конференц-зал, камбуз, прачечная, тренажеры, сауна, комната отдыха, которая вечером становится мини-кинотеатром, и даже своя маленькая поликлиника. А каюты тут — отдельные квартиры с туалетом, душем, рабочим местом, телевизором, холодильником, диваном и кроватью. В общем, на судне есть все, чтобы в экспедицию могли ездить не только закаленные в боях со стихией полярники, но и простые научные сотрудники, в том числе женщины.
Это уже вторая по счету экспедиция, в которой участвуют последние. Раньше на ледовые станции дам не брали.Кормят в экспедиции четыре раза в день, а еще на камбузе всегда найдутся легкие закуски и горячий чай. Так судовой шеф-повар Анжела Францевна Царева заботится о психологическом здоровье экипажа. Вообще, она делает все, чтобы люди, оказавшиеся на краю света, чувствовали себя как дома. В судовой столовой полярники не только едят каждый день, но и отмечают праздники. Для торжественных событий шеф-повар разрабатывает особое меню.
К камбузу примыкает огромный продуктовый склад с запасами на 12 месяцев. На платформе хранится 10 тонн мяса, 4 тонны колбасных изделий, 7 тонн рыбы, почти 30 тонн различных овощей и фруктов, и просто гигантское количество круп и консервов. Все это закуплено с учетом баланса витаминов и калорий, необходимых полярникам. Команда поваров работает всегда, даже в сильную качку. Для этого на кухне предусмотрено специальное оборудование с ограничителями.
Кстати, мореходность у платформы весьма неплохая. Судно хорошо выдерживает качку.
Начало дрейфа
Когда «Северный полюс» доходит до точки начала дрейфа, ученым приходится работать практически круглосуточно. Они живут внутри судна, а научный лагерь разбивают на льдине, на ледовом поле площадью 165 квадратных километров.
Толстенными корабельными канатами платформу буквально приковывают к льдине по левому борту. Это необходимо, чтобы вмерзание происходило быстро и равномерно. Контейнеры с оборудованием и сборными павильонами достают из ангара краном. Затем их переносят на нужное место вертолетом.
Первой на лед выгружают метеостанцию, и это не случайно: дань традиции, заведенной еще папанинцами. После разворачивания ледового лагеря в Росгидромет уйдет первая метеосводка. Традиционно это считается началом работы дрейфующей станции.
Конечно, работа современных полярников уже не так похожа на подвиг. Но в этом и заключался весь смысл постройки ледостойкой самодвижущейся платформы. Серьезно вкладываясь в изучение Центральной Арктики, государство делает ставку на то, что ученые совершат множество исследований, которые не только прославят российскую арктическую науку, но и принесут серьезную экономическую выгоду.
Новый формат арктической экспедиции позволил значительно расширить спектр научных работ: от самых глубин океана до верхних слоев атмосферы. Многие исследования теперь можно производить прямо на борту.
Что изучают ученые «Северного полюса» Изменение климата
Это, конечно, самое важное направление.
За время наблюдений в Арктике температура выросла примерно на 1,5 ° больше, чем в приэкваториальных районах планеты.
Глобальное потепление провоцирует таяние льдов, и тем самым формирует положительную обратную связь: чем больше появляется открытой воды, тем быстрее нагревается океан. А чем быстрее нагревается океан, тем теплее становится и на суше.
По самым мрачным прогнозам, уже через 3 года в летний сезон Арктика может полностью освободиться ото льда. Однако не все ученые с этим согласны. Если посмотреть на лед в рамках цикла в 4-5 лет, то его средняя площадь фактически застыла на одном уровне. Почему так происходит, ученые пока могут только догадываться. У российских исследователей есть предположение, что в ходе потепления могли включиться обратные связи, которые восстанавливают ледяной покров: чем больше льда растает летом или вынесется дрейфом, тем быстрее он будет нарастать зимой. Однако точно это выяснить можно только в результате прямых измерений.
В этом смысле данные о природной среде Ледовитого океана, которые будут получены с помощью экспедиций на платформе «Северный полюс», уникальны. Эта информация позволит сделать климатические модели максимально приближенными к реальности, поэтому крайне важно повторять эти экспедиции.
Погоду на планете
Казалось бы, элементарная вещь — метеосводка. Но даже такая простая информация, регулярно поступающая из настолько высоких широт — буквально на вес золота. Ведь на макушку земного шара редко смотрят даже метеоспутники. Арктику недаром называют «кухней погоды». От состояния атмосферы здесь зависит формирование циклонов и антициклонов на всем северном полушарии.
В былые времена метеорологам приходилось выходить на льдину и снимать показания с ртутного термометра, установленного в специальном домике. Сейчас их работа значительно упростилась. К услугам ученых удобная судовая лаборатория и сразу две автоматических метеостанции. Хотя показаниям автоматических приборов метеорологи, конечно, доверяют, но все равно их проверяют с помощью старых добрых ртутных термометров.
Результаты этих наблюдений подтверждают рост среднегодовой температуры в Арктике. Согласно палеоклиматическим данным, сейчас она находится на максимальной отметке за последние 7000 лет. В арктической зоне России за полвека потеплело уже больше чем на 3 градуса. Это не просто много, а невероятно много! Повышение температуры провоцирует масштабные изменения экосистемы Арктики.
Состояние льда
Стабильное ледообразование — это базовое условие для питания, миграции и размножения многих полярных животных. Сейчас оно становится непредсказуемым. И никто пока не может сказать, как это повлияет на численность традиционных для Арктики видов.
Для обычного человека весь лед одиниковый. Но не для ледоисследователей: по научной классификации существует 32 вида льда. Определенный вид льда может сформироваться только в конкретных условиях. И его внутренняя структура хранит память о различных температурных изменениях и атмосферных явлениях. Исследовать эти образцы теперь можно в новой лаборатории на борту судна.
В частности, на льду можно наблюдать, как поверхностно-гравитационные волны, они по-другому называются волнами зыби, проходят через весь океан. В последние десятилетия Северную Атлантику все чаще штормит. Удивительно, но процессы, происходящие на другом конце земного шара, вполне могут влиять и на состояние ледовых полей в Северном Ледовитом океане. Возможно, из-за возросшей силы атлантических штормов они чаще разламываются, дробятся и, как следствие, быстрее тают.
Еще одна опасность, которая подстерегает полярников, — белые медведи. Животных привлекает запах еды, идущий с камбуза. Поэтому все работы на льду производятся только под присмотром опытных егерей, имеющих при себе огнестрельное оружие, чтобы отпугивать медведей.
Северные сияния
Одно из самых невероятных зрелищ в высоких широтах — полярное сияние. Это удивительное явление также является индикатором возмущения магнитного поля.
Ученые будут анализировать эти процессы с помощью специальных приборов. Измерения очень тонкие, поэтому павильон с оборудованием установят на приличном отдалении от платформы: корпус судна создает помехи. Весь павильон сделан из пластика, все оборудование — из немагнитных металлов.
Эти исследования имеют значение не только для фундаментальной науки. Потоки частиц, которые вызывают полярные сияния, создают сильное возмущение ионосферы. В результате, в Арктике нарушается коротковолновая и спутниковая радиосвязь.
Океанские глубины
Исследовать морскую толщу помогают коллеги-гидрохимики. Для них наличие отдельной лаборатории на судне стало настоящим прорывом. Ведь гидрохимки работают с очень чувствительным оборудованием и реактивами, которые нужно хранить строго при определенной температуре. И в отличие от ледового лагеря, на судне для этого есть все условия.
Разнообразные реактивы нужны для анализа проб, которые океанологи получают с помощь розетты. Вода, извлеченная с разных глубин, разливается по колбам и помещается в очень сложный и дорогостоящий прибор «Скаляр». Он ищет в воде биогенные элементы, прежде всего азот и фосфор. Они входят в состав различных водных организмов и необходимы для их жизнедеятельности. Анализы концентрации биогенных элементов в морской воде позволяют лучше понимать биопродуктивность в Арктике.
С потеплением вод концентрация биогенных элементов постепенно увеличивается. А вместе с ней растет и количество фитопланктона, которым питается зоопланктон. Этих микроскопических животных едят мелкие рыбешки. На них охотятся более крупные. И так далее.
В последнее время в ряде арктических морей наблюдается увеличение биоразнообразия. Все чаще сюда заплывают более теплолюбивые виды рыб и морских животных.
Чтобы выяснить, насколько быстро этот процесс идет в высоких широтах, ученые из Томского государственного университета создали уникальную гидробиологическую установку. В ее основе лежит цифровая голографическая камера. Попав в толщу воды, она начинает ее сканировать. Таким образом удается определить количество зоопланктона, находящегося на конкретной глубине, в конкретное время.
Некоторые технологии платформы
Находящаяся на борту судна лебедка позволяет океанологам брать пробы воды на любой глубине и в любой впадине Северного ледовитого океана. Для таких исследований у ученых есть специальный прибор с красивым названием розетта.
Для того, чтобы океанологам удобно было работать, в платформе раскрывается целая стена, почти как в десантном корабле. По этой аппарели выкатывается лебедка к заранее проделанной майне. Все данные с научных приборов в онлайн-режиме передаются на компьютеры, расположенные в теплой и уютной океанологической лаборатории.
Правда, остались еще работы, которые океанологи делают по старинке, со льда. Например, платформа мешает изучать морские течения: ее корпус создает завихрения в водных потоках. Количество многолетних льдов в последние десятилетия сократилось, поэтому атлантическим водам становится легче проникать в центральную часть Арктики. А так как течения эти теплые и соленые они могут размывать льды снизу, тем самым дополнительно ускоряя их таяние.
Однако утверждать, что процесс так называемой атлантификации Ледовитого океана вызван именно общим потеплением климата, пока преждевременно. Надо сперва разобраться в механике сложных подводных процессов. Чем и занимается команда ученых.
Будущее Северного морского пути
Все эти исследования в будущем помогут уточнить картину изменений, активно идущих в Северном Ледовитом океане. В последние два десятилетия Северный морской путь активно развивается. Строятся новые мощные ледоколы, портовая инфраструктура, крупные предприятия по добыче природных ресурсов. В этом свете очень важно понимать, как дальше будет складываться ситуация в регионе. Так что арктические экспедиции важны не только для фундаментальной науки, но и для успешного развития экономики. Новое судно предназначено для фундаментальных исследований, но это совсем не означает, что арктическая наука оторвана от жизни.
Северный морской путь — сложная дорога во льдах. Но очень привлекательная с точки зрения логистики.
Если путь морем из Мурманска в Иокогаму через Суэцкий канал составляет порядка 23 000 километров, то Северным морским путем — всего около 11 000. Объем российских грузовых перевозок по Северному морскому пути недавно превысил 36 миллионов тонн. Это в пять раз больше, чем во времена СССР. Уже сейчас он дает возможность транспортировать добываемые в арктической зоне нефть, природный газ и уголь, разгружая Транссиб и БАМ.
Помочь уточнить ледовые прогнозы должны исследовательские работы, которые сейчас ведутся на дрейфующей станции «Северный полюс». Со спутников можно увидеть лед, но нельзя определить его толщину, а от этого параметра зависит если не все, то многое.
Ученые в реальном времени замеряют нагрузку льда на корпус, отслеживают толщину льда и его физмехсвойства (прочность, температура, плотность, соленость). Это действительно уникальные данные, никто в мире этого в таком объеме не делает.
Данные можно будет использовать и для решения инженерных задач. Например, какой запас прочности нужно заложить в корпус корабля, чтобы тот мог самостоятельно ходить по Северному морскому пути. Или как сконструировать нефтяные вышки и портовые сооружения, чтобы они смогли успешно противостоять натиску арктических льдов.
На Северном морском пути появилось более десятка новых портов. Это позволит использовать главную арктическую магистраль более эффективно. Ведь порты строятся рядом с районами, где активно ведется добыча полезных ископаемых.
Где кончается континент, или Определение границ шельфа
На платформе «Северный полюс» сейчас ведутся важные научные работы по уточнению границ континентального шельфа. По их результатам, к России могут отойти еще 700 тысяч квадратных километров морского дна, богатого нефтью.
Прибрежное государство может изменять внешнюю границу континентального шельфа с учетом его реальной протяженности. Но сначала нужно предоставить объективные научные геологические, геофизические и гидрографические данные, признаваемые международным сообществом.
Появление платформы открыло новые возможности для морских геологов. Теперь они могут попасть в самые труднодоступные районы Северного Ледовитого океана и пользоваться тяжелым спуско-подъемочным оборудованием.
Уточнять границы континентального шельфа и геологическое строение океанского дна также помогают гравиметрические исследования. С помощью специальных приборов ученые измеряют ускорение силы тяжести. Оказывается, оно не одинаково в разных уголках Земли. Результаты экспериментов обрабатываются специальной программой, которая показывает структуру земной коры на данном участке. С ее помощью можно обнаружить также, например, газовое месторождение. Сейчас на Крайнем Севере разведано в лучшем случае 10% месторождений.
Что дальше?Такие важные для освоения Арктики работы ведутся в каждой из 15-ти лабораторий, находящихся на судне. Минимум 40 лет — таков ориентировочный срок службы платформы «Северный полюс». Она успеет принести еще много пользы не только российской, но и мировой науке. Это настоящий дрейфующий НИИ!
Как в любом институте, здесь постепенно формируются свои традиции. Начало одной из них хочет положить томский гидробиолог Василий Леонтьев. По своей инициативе он заказал памятные сувениры для всех участников экспедиции. Брелоки окунут за борт, и тогда они будут нести в себе что-то от Северного Ледовитого океана, а затем разъедутся в разные места страны.
Первая в мире ледостойкая платформа «Северный полюс» вышла в рейс
Свежие комментарии