Глобальные изменения климата — общеизвестный и общенаблюдаемый факт, который невозможно игнорировать вне зависимости от того, что считать его причиной. Сегодня это данность, с которой приходится работать на опережение — составлять прогнозы, модели, предсказывать перемены, видеть будущее. Для России, 20% территории которой лежит за полярным кругом, важнейшую роль в этих процессах играет Арктика.
Арктика сегодня теплеет, уменьшается количество льда, меняются течения. За последние 50 лет количество летнего льда в регионе уменьшилось примерно на 2,7 млн кв. км, что сопоставимо с площадью всей Гренландии. Площади зимнего льда сократились примерно на 700 тыс. кв. км. Минимумы льда мы наблюдали в 2007, 2012, 2018 и 2019 годах. Тренд показательный, и может показаться, что Арктика идет по твердому пути потери льда и скоро здесь будет свободная акватория, а на берегах будут расти тропические фрукты. Но нет, не будут.
Когда ученые говорят об уменьшении льда, то имеют в виду прежде всего летний период. Лето же в Арктике длится всего десять недель. В остальной период арктические моря покрыты льдом, и на горизонте ближайших 30 лет, по нашим расчетам, ледовая обстановка будет сохраняться в пределах современных значений. В какие-то годы льда может быть чуть больше или чуть меньше. Возможно, к середине века в летние месяцы Арктика может освобождаться ото льда, но зимний лед останется.
Чем меньше льда, тем лучше для судоходства?
Морские льды Арктики и ситуация с ними прежде всего касаются судоходства в этом регионе. И тут важно сказать, что меньше льда — не значит легче. Число опасных и неожиданных ледовых явлений растет, а значит, возрастает роль гидрометеорологической информации. Без качественных ледовых прогнозов не получится обеспечить безопасную и коммерчески оправданную круглогодичную навигацию по Северному морскому пути (СМП). С уменьшением количества льда обстановка в Арктике становится более изменчивой и непредсказуемой.
Поэтому прогнозы важны и для бизнеса, который стремится сэкономить на логистике, и для государства, для которого проект является стратегически значимым. Сам Севморпуть будет развиваться, и я уверен, что это будет происходить достаточно быстро. Государственные и корпоративные вложения там огромные. В долгосрочной перспективе СМП может изменить всю мировую транспортно-логистическую цепочку. Наша задача в этом проекте, как для ученых, обеспечить всех высокоточными и оперативными прогнозами. От нашей работы во многом будет зависеть успех этого предприятия.
Если сравнить Западную и Восточную Арктику по пути в Азию, то именно в Восточном секторе формируются наиболее сложные ледовые условия. Ранее в зимний период регулярной навигации там никогда не было, поэтому мы должны уточнять свои модели и прогнозы, работать над оперативностью, и этим мы занимаемся 24/7. Мы наращиваем возможности по прогнозированию и совместно с использованием ледоколов эта инфраструктура, вне всяких сомнений, сможет встать на коммерческие рельсы.
Big Arctic Data
Система составления прогнозов автоматизирована — компьютеры позволяют нам обрабатывать большие объемы спутниковой информации и выделять наиболее информативные показатели из полей атмосферного давления, температуры воздуха и воды, ледовых показателей. Оправдываемость долгосрочных ледовых прогнозов на основе этой Big Data в среднем составляет 85% и не уступает успешности прогнозирования зарубежных ледовых служб. Краткосрочные прогнозы распределения и дрейфа льда заблаговременностью до пяти суток точны на 93%.
Основа для нашей работы — это автоматизированная ледово-информационная система "Север".
Она осуществляет мониторинг ледовых и гидрометеорологических условий в Северном Ледовитом океане. Туда же поступает информация из центров приема и обработки данных на арктическом побережье, например, в Мурманске, Архангельске, Тикси, Певеке, а также с искусственных спутников Земли и автоматических метеорологических буев, дрейфующих на льду в Северном Ледовитом океане. Система у нас не стоит на месте, мы ее модернизируем, а с развитием экономической активности в Арктике будем внедрять новые технологические решения.
Севморпуть: деньги и экология
Относительно коммерческой целесообразности Севморпути можно услышать разные оценки, в том числе и скептические. Быть скептиком и предупреждать о рисках всегда легко. Конечно, с первого раза идеально реализовать все не получится, это утопия.
Масштаб и сложность задачи невероятные. Но проект запустят, процессы будут шлифоваться, и механизм прохода по трассе будет отработан до мелочей. Мы сможем выдерживать необходимую коммерческую скорость, это сейчас порядка 10 узлов, и научимся максимально эффективно использовать и ледоколы, и суда ледового класса.
Помимо коммерческих опасений, многие выражают сомнения в экологической безопасности Арктики. Минимизация этих угроз сейчас — одна из важнейших частей развития инфраструктуры Севморпути. Арктика — уникальный, хрупкий организм, который нужно не только использовать, но и бережно хранить.
Уже сейчас идет активная работа над созданием системы регулярного мониторинга и оценки экологии акватории трассы СМП. Минприроды, Росгидромет, ААНИИ и другие организации занимаются детализацией этой программы. В результате должна быть разработана государственная система мониторинга экологического состояния акватории Севмпорпути. Данные о природной среде будут регулярно собираться и накапливаться. Для этого необходим целый комплекс натурных наблюдений непосредственно в Арктике. Так мы сможем видеть динамику изменений и сможем корректировать все процессы.
Природная среда в высоких широтах максимально чувствительна к любым воздействиям. Если брать потепление климата, то в Арктике в среднем теплеет в два раза быстрее, чем где-либо на планете, а в отдельных районах в три-четыре раза быстрее. Простой пример — если на вездеходе проехать по тундре летом, когда почва подтаявшая, то колея останется на этом месте на 25–30 лет. Больше четверти века природа будет нивелировать это воздействие.
Поэтому уже сейчас важно уделить пристальное внимание разработке и внедрению действенной системы наблюдения за природной средой. При поддержке правительства, Минприроды, Росгидромета, я уверен, такая система будет создана. Мы готовы начать эту работу уже со следующего года.
(Не)вечная мерзлота
Таяние морских льдов в Арктике — не единственный сложный процесс в регионе. На берегу наши ученые внимательно следят за деградацией вечной мерзлоты в арктических регионах РФ. Таяние мерзлых грунтов негативно влияет на жилые, промышленные и инфраструктурные объекты. Но в первую очередь это касается населения. Качество жизни людей напрямую зависит от того, как будет развиваться мерзлота. Что будет с их домами, со школами и детсадами, смогут ли они пользоваться дорогами — это ведь влияет на доступность территорий.
Оценки масштабов ущерба от таяния многолетней мерзлоты разнятся, но это просто запредельные цифры — от 3 до 7 трлн рублей. Территория залегания мерзлоты огромная — две трети страны.
Что со своей стороны могут сделать ученые? Мы разработали и приступили к созданию системы фонового мониторинга, охватывающей всю площадь залегания многолетнемерзлых грунтов. Система включает 140 пунктов наблюдений не только в Арктике, но и гораздо южнее, вплоть до Байкала, Иркутской области и Алтая. Пункты мониторинга будут организованы на базе метеорологических станций Росгидромета, что существенно сократит издержки. Менее чем за три года мы получим общую картину состояния мерзлоты в масштабах страны.
Эти данные позволят выявить наиболее активно деградирующие области, и именно туда надо будет направить пристальное внимание и усилия, чтобы предупредить возможные негативные последствия.
На следующем этапе потребуется геотехнический мониторинг зданий и сооружений. Но это отдельный вопрос, которым будут заниматься профильные специалисты. На региональных уровнях должны будут развиваться более точные и сложно организованные системы наблюдения за мерзлотой. Очень многое для этого делает бизнес. Например, "Норникель" (мы с ними хорошо контактируем в части исследования многолетних мерзлых пород) запустил свою прекрасную систему геофизического мониторинга. То же самое регионы — Ямало-Ненецкий автономный округ огромное внимание уделяет наблюдению за мерзлотой.
В этом проекте в очередной раз мы являемся в хорошем смысле первопроходцами. Мы нашли подход к решению сложнейшего вопроса, который понятен всем, не только нам, ученым, но и бизнесу, и региональным властям. Важно, что проект запущен, мы вышли в поля и начали работу, а далее система может дополняться и совершенствоваться. В этом году мы планируем запустить 20 скважин, еще примерно по 60 в следующие два года.
Консолидация науки и бизнеса на благо Арктики
Часто ученые предстают в глазах предпринимателей либо старцами в башне из слоновой кости, либо назойливыми просителями финансирования. В Арктике ученые всегда играли одну из первых скрипок, и сегодня, когда речь идет о поиске ответов на вызовы потепления в регионе, мы можем и должны выступать модераторами, посредниками между бизнесом и властью. Не только приходить на экономические форумы, которые организуются крупными компаниями или государством, но и проводить свои форумы.
В этом году впервые провели научно-деловой форум POLAR 2023, приурочили его ко Дню полярника в мае. Идею создания дискуссионной площадки на стыке бизнеса и науки вынашивали три года, но из-за пандемии реализовали ее только сейчас. Задача этого мероприятия — услышать запрос от бизнес-структур, найти актуальные направления для совместной деятельности. Мы удивились, насколько активным был интерес к мероприятию от ведущих компаний, работающих в Арктике, даже несмотря на достаточно узко сформулированную тематику — все вокруг изменения ледовых условий и арктического климата. В общей сложности в мероприятии приняло участие более 500 специалистов — крайне успешный результат, на мой взгляд. Но мы смотрим на это мероприятие гораздо шире, будем его развивать. Есть идеи объединить естественную науку с социальными и гуманитарными дисциплинами. Это станет отдельной темой в будущем. Тематика форума будет меняться ежегодно. Планируем по нечетным годам концентрироваться на Арктике, а по четным добавлять Антарктику. Тем более что на следующий год у нас запланировано важное событие — в тестовом режиме планируем запустить новый зимовочный комплекс на станции "Восток".