Как проводятся исследования в высоких широтах? О своём опыте участия в экспедициях «Арктического плавучего университета» рассказал заведующий кафедрой метеорологии и климатологии СГУ, член Русского географического общества М.Ю. Червяков. Лекция прошла 7 февраля на фестивале «Лабораторный пилот» в Институте физики. Публикуем отрывки выступления.
Что такое арктическая экспедиция?
Арктическая экспедиция – это когда вы берёте своё научное оборудование, садитесь на судно и уходите за полярный круг, к примеру, в акваторию Северного Ледовитого океана, то есть туда, где практически нет постоянных жителей.
Как проходят экспедиции?
Все экспедиции, в которых я участвовал вместе со студентами из разных университетов страны в рамках проекта «Арктический плавучий университет», проходят на двух крупных научно-исследовательских судах: «Профессор Молчанов» и «Михаил Сомов». На последнем мне посчастливилось в 21-м году впервые отправиться к самым северным рубежам нашей страны – Земле Франца-Иосифа. Экспедиции также проходят в районе архипелага Новая Земля и иногда на Шпицбергене.
Есть экспедиции, в фокусе которых только изучение морей, а есть экспедиции, предполагающие высадки на сушу – на острова или даже на льдины. Как происходит эта высадка? С судна «Михаил Сомов» мы высаживались на вертолёте (на корме расположена вертолётная площадка). Несмотря на то, что судно стоит на якоре, оно может немного перемещаться под действием ветра и течений, поэтому пилотам нужно постараться, чтобы аккуратно взлететь, а потом ещё и сесть в условиях постоянно меняющейся погоды. То есть процедура высадки на остров – это целая операция. Иногда, конечно, бывают непредвиденные обстоятельства: опускается туман, отменяют высадку, и мы можем 2 часа стоять ждать погоды, когда нам разрешат спуститься на берег. На судне «Профессор Молчанов» вертолётной площадки нет, и все высадки на острова происходят с помощью моторных лодок. Возникает другая проблема: у побережья островов могут скапливаться льды, препятствующие подходу судна к берегу.
С какими опасностями можно столкнуться в Арктике?
В первую очередь – белые медведи. Зверь очень опасный. Одним ударом лапы он может мгновенно убить человека. Бегает очень быстро, несмотря на то, что кажется неуклюжим. И прежде, чем высадиться на острова, нам дают инструктаж. Чтобы защитить нас от белых медведей, с нами всегда высаживаются инспекторы национального парка «Русская Арктика». Они знают всё о медведях, и готовы защищать нас. Инспекторы говорят, что они защищают медведей от нас, а не нас от медведей. Медведь – очень хрупкое с точки зрения экосистемы животное, занесённое в Красную книгу.
В позапрошлом году мы случайно встретились с мишкой, когда высадились на сушу. Экспедицию, конечно, моментально эвакуировали: как только мы видим следы недавнего присутствия медведя или самого медведя, высадка прекращается, работы завершаются, мы все в срочном порядке возвращаемся на судно.
Однажды, при высадке на Земле Франца-Иосифа, опустился туман, и мы вынуждены были открывать законсервированную станцию и прятаться в ней до тех пор, пока нас не забрал вертолёт. Было неприятно, потому что в тумане, как вы понимаете, никого увидеть в округе невозможно. Если медведь учует запах, он непременно придёт к нам. Конечно, у нас были инспекторы, но всё равно было неприятно.
Какие интересные явления вы наблюдали во время экспедиций?
Одна из задач экспедиции – наблюдение различных метеорологических и климатических процессов, которые происходят в Арктике. Как метеоролог я фиксировал все процессы вместе со своими студентами. Видели, к примеру, белую радугу. Белая или туманная радуга формируется во время тумана, когда одновременно светит солнце.
Другое явление, которое в Арктике вызывает неменьший интерес,– рулонные облака, явление, которое сложно увидеть. И, конечно, айсберги. Когда они плывут, все выбегают, смотрят – красота неописуемая.
Внимание привлекают и морские млекопитающие: киты, моржи. Капитан всегда объявляет по судовому радио, если рядом проплывают киты, мы сразу выбегаем на палубу.
Как ощущается полярный день и как он сказывается на работоспособности?
Я часто шучу, что все мои экспедиции длились только один день. Солнце двигалось невысоко над горизонтом, не заходя за него. Это, с одной стороны, очень здорово, потому что вы можете работать в любое время суток, а с другой стороны, биологический ритм сбивается. А когда вы ещё ведёте какие-то исследования, этот процесс превращается в хаос.
Какие исследования проводит арктическая экспедиция?
Одна из задач – изучение солнечной энергии, которая важна для того, чтобы делать климатические прогнозы в арктических регионах. Ставятся специальные датчики, пиранометры, они фиксируют приход солнечной энергии в течение круглых суток.
Другая задача – изучение криосферы, то есть всего, что связано со льдом, снегом. Со студентами мы изучали снежники – это промежуточное состояние между ледником и снежным покровом. В Саратове, условно говоря, зимой выпадает снег, весной – исчезает. Это называется снежный покров. А на севере бывают такие участки земли, где выпадает снег и в течение нескольких лет он не тает. Такой снег хранит информацию о температурном режиме и количестве осадков за несколько лет. Ещё учёные изучают ледники. По возрасту они могут быть старше десятков тысяч лет и более. Такие ледники сохраняют в себе информацию о составе атмосферного воздуха и температурного режима, который наблюдался всё это время. Ещё не существовало цивилизаций, не было пирамид, не было полисов Древней Греции, Вавилона, а ледник уже существовал. Это очень интересно, и учёные уверенно используют методы исследования ледников.
Другая часть криосферы – морской лёд. Здесь уже вместе с нами работают океанологи. Лёд очень важен, в том числе для судоходства. Это одна из сложных структур, которую изучают геофизики, гидрометеорологи, физики, специалисты, которые занимаются характеристиками прочности корпуса судов.
Для изучения глубинных вод океана используются, к примеру, батометры, которые позволяют брать пробы воды на разных глубинах. Его опускают на определённую глубину, и он вакуумом всасывает определённое количество жидкости. Затем его поднимают на поверхность, ученые берут каждый для своих целей образцы. Гидрохимики, к примеру, изучают химический состав, микробиологи – элементы живой среды.
Другой интересный прибор – дночерпатель, который зачерпывает образцы грунта. Учёные смотрят на химический состав грунта, донных обитателей.
Ещё есть специальная сеть, которую опускают на поверхность моря: в процессе движения судна она собирает дрейфующий по поверхности океана пластик, учёные пытаются с помощью такого метода отыскать различные частицы, которые существуют в Мировом океане. Сами частицы имеют плавучесть, то есть к ним прикрепляются различные микроводоросли и организмы, пузырьки газа, воздуха, и они дрейфуют. Океан – хороший переносчик этих микрочастиц, пластиковых загрязнителей посредством своей циркуляции. Находятся самые разные экземпляры пластика, часто встречаются буи от рыбацких сетей. Целый берег может быть усыпан сотнями и тысячами этих буёв, которые приплывают из Дании, Канады, некоторые даже из Центральной Атлантики, то есть совершают огромное перемещение. Экологические последствия пластика очевидны: животные принимают его за корм, и потом умирают от голода. А микропластик попадает уже в организм человека по пищевой цепочке. К примеру, если вы ели морскую рыбу, вероятнее всего, что у вас в организме тоже есть наночастицы микропластика.
Каких необычных животных встречали?
В Арктике есть птицы, внешне очень похожие на пингвинов. Это кайры, и многие путают их с пингвинами. У них есть интересная стадия жизни: когда птенцы вылупляются и достигают определенного возраста, они спрыгивают со скалы в океан. Этот момент – их первый полёт, и если океан покрыт льдом, то они могут разбиться о твердь льда. Орнитологи отлавливают кайр и других птиц, прикрепляют к ним датчики и изучают.
Многие думают, что Арктика – холодная пустыня. На самом деле, там тоже есть растения, цветы. К примеру, жёлтые полярные маки и лишайники.
Какой момент из экспедиций вы бы хотели пережить заново?
Был момент, правда, из другой экспедиции – «Ледокол знаний» в 2024 году, когда атомный ледокол «50 лет Победы» вошёл в межводье островов Земли Франца-Иосифа. Стоял абсолютный штиль, над водой расстилался слабый туман, солнце было низким, создавался эффект заката, дрейфовал огромный айсберг. Ледокол остановился буквально в нескольких метрах от него. С айсберга стекала вода, на нём сидели какие-то птицы, на палубу вышло много людей, и опустилась тишина. Никто не говорил, никто не смеялся, никто не разговаривал. Минут 20 абсолютной тишины. Все потом ушли в каюты и даже не поняли, было ли это наяву. Такое смутное состояние – очень необычное.
БОЛЬШЕ ПО ТЕМЕ:
Слушайте подкаст "Наука во льдах" про арктические экспедиции с участием Максима Червякова
♦♦♦
Подготовил Роман Бондаренко, фото Дмитрия Ковшова