Александр Макаров: древний лед Антарктиды поможет понять изменения климата

В ноябре 2022 года на новом снежно-ледовом аэродроме в Антарктиде впервые приземлился транспортный самолет Ил-76 по маршруту Кейптаун-Прогресс. Он доставил первых участников 68-й Российской антарктической экспедиции. Следом из порта Санкт-Петербург вышло научно-экспедиционное судно "Академик Федоров" с полярниками на борту и направилось к южному полюсу. О том, какие задачи стоят перед полярниками в этом сезоне, что может хранить в себе древний лед возрастом 1,5 миллиона лет, как вырастить арбузы в Антарктиде, и когда ученые начнут исследовать озеро Восток под толщей льда в четыре километра, рассказал корреспонденту РИА Новости Павлу Зюзину директор Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) Александр Макаров.

– Александр Сергеевич, 68-я Российская антарктическая экспедиция стартовала. Какие задачи поставлены на этот сезон?

– У нас в последнее время довольно много производственных задач, много усилий направлено в сторону инфраструктурных проектов. Пожалуй, самый заметный из них – модернизация зимовочного комплекса на станции Восток. Это очень сложная организационная и рабочая задача. Пока у нас все идет по плану, все подготовительные работы уже сделаны. В прошлом году мы завезли груз в Антарктиду, начали его транспортировку от береговой станции к станции Восток – это примерно 1500 км, сделали поле для уплотненной застройки, установили свайные основания. Полноценные строительные работы сейчас идут полным ходом. Недавно завезли еще более 800 тонн грузов, начали установки самих блоков станции. План на этот сезон – собрать три из пяти модулей и сделать первую очередь теплового контура. В этом случае, как планируется, несколько специалистов нашей подрядной организации "Запсибгазпром" останутся на зиму и уже начнут проводить работы внутри. Строительный сезон в Антарктиде очень короткий. Надеемся, что все пройдет гладко, погода и техника нас не подведут, и мы успеем уложиться в срок. На текущий момент более половины запланированных сезонных работ уже выполнено.

– Когда планируется полностью завершить строительство?

– Следующая экспедиция будет проходить с 2023 по 2024, затем сезон с 2024 по 2025 годы. Мы, конечно же, мечтаем уже к концу 2024 года завершить.

– В ноябре на станции "Прогресс" в Антарктиде открылся новый снежно-ледовый аэродром для транспортных самолетов, названный в честь футбольной команды "Зенит". Аэродром будет работать постоянно?

– Он достаточно сложен в инженерном плане, так как это аэродром на глубоком снегу, а не на поверхности ледника, как на станции Новолазаревская. Такая площадка по-другому готовится, и ее содержание сложнее. Для создания этого аэродрома была разработана технология послойного уплотнения снега до прочности, способной выдержать ИЛ-76, и сделаны специальные уплотняющие устройства. Для такого тяжелого самолета минимальная толщина снежной плиты покрытия аэродрома должна быть прочностью порядка 1 МПа (мегапаскаля) на поверхности не менее одного метра. Безусловно, строительство аэродрома потребовало дополнительных ресурсов, но экономически это решение абсолютно оправдано. Пока ведутся работы по Востоку, и требуется прилет сотрудников раньше, чем может прийти наше судно, он будет работать.

– Российские ученые продолжают исследовать озеро Восток, расположенное в Центральной Антарктиде под толщей льда в четыре километра. Что уже удалось узнать, что планируется выяснить?

– В настоящее время хорошо изучен лед возрастом 400 тысяч лет, ведутся работы по исследованию более древних образцов – порядка полумиллиона лет. Это позволяет нам лучше понять, какие процессы происходили на Земле столетия назад и объяснить текущие климатические изменения.

Наблюдаемое потепление главным образом вызвано ростом концентрации парниковых газов в атмосфере, прежде всего, СО2, что, конечно, тесно связано с деятельностью человека. Но мы точно знаем, что много веков назад на планете бывали и более выраженные потепления. При этом достоверной информации о темпах изменения климата и влияния таких изменений на планету еще мало. Очевидно, что исследования должны быть продолжены.

Сейчас у нас появляется очень мощный современный инструмент для продолжения научной работы в Центральной Антарктиде, о котором я уже упомянул, – это новый зимовочный комплекс на станции "Восток". В летний сезон там смогут работать до 35 полярников, зимой чуть меньше – около 20. Естественно, под этот комплекс есть такие же прорывные научные задачи.

Никто не снимал задачу проникновения в озеро Восток и отбора проб воды непосредственно из него и, если удастся, грунта. В настоящий момент проводилось только вскрытие озера, мы исследовали образцы замерзшего озерного льда и таким образом косвенно понимали, что там происходит. Это задачи достаточно сложные, мы их планируем решать с нашими давними партнерами – это Санкт-петербургский горный университет. Мы подготовили соответствующую программу и обоснование, направили это в Росгидромет и дальше – в правительство. Очень надеемся, что в следующий бюджетный цикл нас включат, потому что после старта этой программы и финансирования должно еще пройти несколько подготовительных лет, прежде чем мы сможем реализовать этот амбициозный проект.

Вторая часть наших планов – это поиск древнего льда. Это сейчас, наверное, самая актуальная научная климатическая задача в Антарктиде. У нас есть научно подтвержденное предположение, где находится самый древний лед на Земле, возрастом порядка двух миллионов лет. Это так называемый купол Б, водораздел в 300 километрах от станции Восток. В сущности, это будет комплексный проект изучения климата за последние два миллиона лет на новой инфраструктуре станции Восток.

– Какую информацию может хранить древний лед?

– Ледяные керны содержат законсервированные образцы воды и газа – следы углекислого газа, метана и других. Для ученых это почти фотографии атмосферных изменений изучаемого периода. Наша задача расшифровать эти данные.

Нам уже известно, что около миллиона лет назад на Земле произошел "климатический переход" – продолжительность основного климатического цикла выросла с 40 до 100 тысяч лет, а амплитуда увеличилась вдвое. То есть временной период между наступлением очередного "ледникового периода" увеличился в 2,5 раза. Одна из возможных причин этого события – снижение количества СО2 в атмосфере Земли. Проверить эту версию поможет лед возрастом 1,5 миллиона лет.

Мы видим климатические изменения, видим, что климатическая повестка сейчас крайне актуальна, но говорить о будущих изменениях без знания прошлого достаточно сложно. Данные, которые мы получаем, – это точная реконструкция климатического прошлого, они помогают нам понять, каким образом мы можем адаптироваться к будущим изменениям климата.

– В этом году Минприроды РФ заявило о планах к концу 2028 года построить новое российское научно-экспедиционное судно "Иван Фролов", которое станет самым крупным в мире и заменит судно "Академик Федоров". Подготовка к строительству уже началась?

– Да, подготовительная работа уже идет. Финансирование предусмотрено, но контракты пока не заключены, и мы очень их ждем. Большие заделы уже нами сделаны в инициативном порядке, в том числе проведены предварительные наработки по форме судна, сейчас мы проводим модельные испытания в нашем ледовом бассейне.

У нас накоплен уникальный опыт надзора над строительством ледостойкой платформы "Северный полюс", и мы будем продолжать его использовать. Команда готова, с нетерпением ждет этот проект. Научный полярный флот России ждет, чтобы новый флагман пополнил его состав.

НЭС "Академик Федоров", которое сейчас ходит в рейсы, не молодеет. Если проектирование и постройка нового судна начнутся в следующем году, то к моменту окончания работы "Академику Федорову" будет уже 40 лет – это многовато, но новое судно встанет на смену как раз в нужный момент. Думаю, это станет очень успешным проектом.

– Российские ученые вырастили в Антарктиде почти 30 килограммов помидоров и девять килограммов перцев. Будут подобные эксперименты проводиться в этом сезоне? Что еще планируется вырастить?

– Да, у нас ведутся работы совместно с Агрофизическим научно-исследовательским институтом, с Институтом медико-биологических проблем РАН. Часть этих работ связана именно с экспериментами по выращиванию на искусственных почвах зелени и овощей. В фитотехническом комплексе на станции Восток наши ученые смогли достичь довольно высоких показателей по урожайности – в два раза превышающие средний показатель в современных тепличных комплексах, использующих гидропонные технологии с искусственной досветкой и регулируемыми условиями микроклимата. Сейчас мы выращиваем 58 видов растений и будем продолжать работу.

В этом году мы планируем впервые вырастить арбузы и огурцы. Такие эксперименты могут вызвать у кого-то улыбку, но, на самом деле, задачи очень серьезные. Работы направлены на подготовку миссий на Луну или на Марс, когда специалистам придется долго находиться в замкнутом пространстве и быть на максимальном самообеспечении. Это серьезные, прорывные наработки, которые в том числе будут менять облик всего сельского хозяйства в ближайшем будущем.

Кроме того, выращивание овощей улучшает психологическое состояние полярников. Замкнутое пространство очень сильно влияет на психику, а живые растения оказывают благоприятное влияние на эмоциональный фон. Простые задачи, связанные с растениеводством, имеют огромное значение. Не просто так растениеводство используется, в том числе, для реабилитации тяжелых больных с травмами головы и так далее. Это очень сильно помогает. Часть урожая, конечно, используются на кухне для пополнения рациона питания зимовщиков

– Экспедиция в Арктику на ледостойкой самодвижущейся платформе "Северный полюс" продолжается. Как проходят работы?

– Экспедиция проходит хорошо, все идет нормально. За три месяца протяженность генерального дрейфа составила 215 морских миль в северо-западном направлении. Буквально с первых месяцев работы платформа демонстрирует свою эффективность. Начались научные исследования, в которых задействовано много оборудования, которое ранее для постоянных научных работ в этих широтах попросту невозможно было доставить. Это, в частности, позволило нам провести отборы проб донного грунта, геохимические исследования отложений и изучение их минералогического состава.

В конце ноября – начале декабря была ситуация, когда из-за шторма и сильных ветров – до 25 м/c, в районе станции базовое поле испытывало разнонаправленные напряжения, которые привели к подвижке льда, появлялись трещины. Но все прошло в штатном режиме: оборудование и команда со льда поднялась на платформу, работы продолжились с борта судна. Если бы обычный ледовый лагерь столкнулся с такой проблемой, пришлось бы много сил и времени тратить на организацию нового лагеря и так далее. Сейчас ситуация стабилизировалась, ветер стих, температура там в настоящий момент ниже минус 30, и все довольно быстро смерзается. Ученые уже работают на льду.

В нескольких километрах от станции запущен полигон из 15 автономных буев, которые по каналу спутниковой связи стабильно передают данные в наш институт. Кстати, аналогичные буи будут использовать для развертывания наблюдательной сети в акватории Северного Ледовитого океана.

– Как себя чувствуют полярники?

– Прекрасно! Рейс этот первый, мы очень много уделяем ему внимания, наблюдаем, смотрим. Судно принципиально новое, и нам еще только предстоит по-настоящему узнать его потенциал. Мы каждый день на связи с ребятами. Моральная обстановка в порядке. Все чувствуют, что они в безопасности, в тепле и уюте, и спокойно работают. Очень весело встретили новый год, была ёлка и костюмированное представление, праздничный стол, удалось даже сохранить свежий виноград.

– Сколько лет прослужит ЛСП "Северный полюс"?

– Заявленный срок – 25 лет, но я думаю, что это может быть и 30, и 40 лет. Как мы продлеваем срок службы судов, так, наверное, сможем продлить и срок службы платформы. Мы настраиваемся на 40 лет. Впервые мы можем на десятки лет вперед планировать научные эксперименты в Арктике.

Мы очень ждем молодых ученых, нуждаемся в них, потому что воплощение наших идей невозможно без молодежи. Такие проекты, как ЛСП или глобальный проект по наблюдению за мерзлотой, или экологические задачи, позволяют им видеть некую траекторию своей карьеры. Да, у нас особый образ жизни, но он совершенно точно интересный и необычный. Ребята могут себя реализовать в разных областях – научные, лабораторные и экспедиционные исследования, судовые экспедиции. Работа есть на любой вкус, и ее всем хватит.