Разведка дрейфом: что наука ищет в Арктике
Новые исследования российских ученых в Северном Ледовитом океане должны дать ответ на вопрос, освободится ли Северный морской путь ото льда в ближайшие годы
Четыреста километров от географического Северного полюса — и ноль возможностей влиять на выбор маршрута. В таких условиях сейчас находятся российские полярники, которые изучают Северный Ледовитый океан. Экспедиция «Северный полюс — 42», организованная Арктическим и антарктическим научно-исследовательским институтом (ААНИИ), как и десятки лет назад, работает на дрейфующей льдине, только вместо палаточного лагеря базой для ученых служит уникальное экспедиционное судно — вмороженная в лед платформа, способная выдерживать колоссальное сжатие льдов. В корпус судна вмонтированы специальные датчики, фиксирующие процесс.
Сменить романтику палаток на комфорт кают ученых вынудило глобальное потепление, в первую очередь критическое состояние льда в арктических водах — его подвижки, трещины и разрывы. Из-за этого на время пришлось приостановить многолетнюю программу дрейфующих экспедиций «Северный полюс» (СП), запущенную еще в 1937 году. Тогда четверка советских ученых — Иван Папанин, Евгений Федоров, Эрнст Кренкель и Петр Ширшов — сформировала классический образ полярника, человека, который живет и работает в палатке на льдине, дрейфующей в океане по воле течений и ветров. Каждой новой экспедиции присваивалось название «Северный полюс» и соответствующий порядковый номер. За 75 лет было создано 40 станций, которые выполняли комплексные исследования в области океанологии, метеорологии и биологии моря, отслеживали динамику изменения площади льдов, изучали ионосферное и магнитное поля Земли.
Но к 2012 году глобальное потепление в Арктике проявилось в полную силу: площадь льдов в результате летнего таяния сократилась до 3,5 млн квадратных километров (при норме 5,9 млн). В тот год регион потерял рекордное количество снега и льда. В таких условиях создание традиционных постов СП в Северном Ледовитом океане было признано небезопасным. Программа была поставлена на паузу, которая продлилась девять лет.
В результате сложилась крайне неприятная для науки ситуация: регулярных исследований в Арктике в течение всего этого времени фактически не проводилось. Непродолжительные экспедиции не позволяли получить необходимых данных для составления картины климатических изменений. Стало очевидно и то, что заменить «живые» наблюдения на полюсах пока невозможно. Даже орбитальные спутники не справляются с этой задачей: они позволяют видеть распределение льда, но не дают ответа на вопросы о его структуре, подводных течениях, морской флоре и фауне, химическом составе воды, донных рельефах и многом другом.
Льдина — лучший форпост
Дрейфующая полярная станция может попасть в те районы, где установить измерительное оборудование без прямого участия человека крайне проблематично. Поэтому в конце концов программу «Северный полюс» возобновили — но уже на новом технологическом уровне и с учетом изменившихся природных условий. Для этого в 2020 году усилиями Росгидромета, ААНИИ, КБ «Вымпел» и Адмиралтейских верфей была спроектирована и построена ледостойкая платформа, которая стала для полярников одновременно и транспортом, и домом, и исследовательским центром, и даже огромным измерительным прибором. «Мы позаботились о том, чтобы на борту “Северного полюса” присутствовало современное оборудование для анализа воды и грунта, изучения морской биологии и экологии. Это позволяет ученым проводить широкий спектр анализов и исследований прямо на месте, что кардинально сокращает время между сбором образцов и получением результатов», — рассказывает директор ААНИИ Александр Макаров.
Впервые обновленная экспедиция СП отправилась исследовать океан в сентябре 2022 года и вернулась в Мурманск в мае 2024-го. А уже в сентябре того же года началась работа СП-42 — сейчас она находится в Западном полушарии примерно в 400 километрах от Северного полюса. Недостатка в ученых, желающих на несколько месяцев уйти в арктический дрейф, не было — причем не только среди мужчин, но и среди женщин.
Научная программа нынешней экспедиции включает более 50 исследований по нескольким направлениям: состояние атмосферы, морского льда, океанография, геохимия (химический анализ проб воды, льда, донных осадков и атмосферы), гидробиология (изучение флоры и фауны), геология морского дна, геофизика (изучение ионосферы) и др. Попутно проверяются и прочностные характеристики платформы в условиях переменных нагрузок, создаваемых льдами.
Платформа имеет длину 83,1 метра, водоизмещение около 10 390 тонн и автономность по запасам топлива около двух лет. Она способна развивать скорость до 10 узлов и самостоятельно достигает необходимого места по воде или тонкому льду. Льдину, в которую судно в итоге вмораживается, выбирают по спутниковым наблюдениям: площадка должна быть прочной и достаточно большой. Так, базой для СП-42 стало ледовое поле площадью 165 квадратных километров. На его поверхности рядом с платформой ученые разбили научный лагерь: выгрузили оборудование и транспорт, чтобы проводить исследования, находясь непосредственно на льду.
Всего на борту имеется 17 лабораторий, приспособленных для наблюдений за гравитационным полем Земли, озоновым слоем и атмосферой, для изучения биологии, физики льда. Есть и специальная техника для анализа рельефа океанского дна, которое сегодня исследовано всего на 20%.
Маршрут СП-42 оказался особенно удачным: платформу несет через труднодоступные районы Северного Ледовитого океана — туда, где по сравнению с остальными участками акватории было собрано минимальное количество данных.