Одиссея судна «Академик М. А. Лаврентьев»: как исследуют Тихий океан
Конечно, нужно смотреть правде в глаза — тем мощнейшим научным флотом, который был у СССР (до 300 судов) сегодняшняя Россия не располагает. Но некоторые суда высочайшего класса сохранились и до сих пор в строю. Сейчас в рамках национального проекта «Наука» поставлена задача консолидировать все имеющиеся морские исследовательские средства, модернизировать их, а также создавать новую технику. В марте 2016 года Министр науки и высшего образования Российской Федерации Михаил Котюков — будучи в то время еще руководителем Федерального агентства научных организаций — подписал Положение о создании Центра морских экспедиционных исследований (ЦМЭИ). ЦМЭИ был сформирован при Институте океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук.
Финн по рождению
Подлинным флагманом Тихоокеанского направления можно считать научно-исследовательское судно (НИС) «Академик М.А. Лаврентьев». Стоит заметить, что Советский Союз, вполне преуспев в строительстве боевых кораблей, гражданские заказы предпочитал размещать у ближайших соседей. Так что родина «Академика М.А. Лаврентьева» — Финляндия. Год рождения — 1984-й. Длина судна 75,5 м, водоизмещение 2689 т, скорость 14,8 узлов.
За все эти годы судно побывало во многих десятках экспедиций, причем практически каждый раз предметом исследований становились самые актуальные проблемы, связанные с Мировым океаном. Геология дна в районе Тихоокеанского огненного кольца с его активными тектоническими процессами, исследование глобальных климатических изменений, новые горизонты морской биологии… Каждая экспедиция судна добавляла что-то новое в копилку этих важных для человечества знаний. Вот лишь несколько примеров из последних лет.
Жизнь на вулкане
Вулкан Пийпа, находящийся в Беринговом море, примерно в трех сотнях километров от побережья Камчатки, уже давно привлекает внимание отечественных океанологов. Еще в 1990 г с борта НИС «Академик Мстислав Келдыш» к вулкану, имеющему высоту 380 м, и окружающим его геологическим структурам (массив Вулканологов, Командорская котловина) спускался глубоководный обитаемый аппарат «Мир-2». Этот участок дна в северной части Тихого океана интересен не только с геологической точки зрения. Вулкан не извергается уже несколько тысяч лет, однако на дне отмечена геотермальная активность — через трещины в океанической коре из недр просачиваются горячие газы. А как известно, одна из наиболее популярных гипотез связывает происхождение жизни на Земле именно с геотермальными источниками, в частности «черными курильщиками». Именно поэтому экспедиция НИС «Академик М.А. Лаврентьев» в мае 2016 занималась не только геологическими исследованиями, но и изучением живых организмов, обитающих в районе вулкана Пийпа. Для этого принятый на борт телеуправляемый подводный зонд Comanche 18 (SubAtlantic) был оснащен специальным модулем для забора биообразцов. В ходе 22 погружений, длившихся более 150 часов, зонду удалось поднять наверх десятки образцов живых организмов, в частности, эндемиков, не обитающих нигде более. Исследование этих организмов дает возможность сделать новый шаг к пониманию того, насколько может быть совместима биологическая жизнь с агрессивной средой.
Следы катастрофы
Основные объекты исследований, проводимых с помощью НИС — это геология морского дна и обитающие в океане живые организмы, однако порой судну приходится участвовать в выполнении необычных задач. Осенью 2011 года «Академик Лаврентьев» отправился в очередную экспедицию в Японское море. Экспедиция была международной — на борту присутствовала группа японских ученых. Кроме традиционных климатических исследований и картографирования донных ландшафтов, участники экспедиции проводили замеры уровня радиации в пробах океанской воды. Ведь в марте того же 2011 года случилась страшная трагедия — ядерная авария на станции Фукусима, вызванная катастрофическим землетрясением и последовавшим за ним цунами. Возможные последствия радиоактивного заражения моря — это то, что тогда волновало весь мир.
Еще до Греты Тунберг
Метан признан одним из опаснейших парниковых газов. Он прозрачен для лучей оптического диапазона, однако интенсивно поглощает излучение в инфракрасном спектре. Иными словами он запирает в атмосфере тепло, идущее от Земли, создавая пресловутый парниковый эффект. Экологи бьют тревогу: увеличение концентрации метана связано с антропогенными факторами: мы едим слишком много мяса (метан выделяют бактерии в желудках сельскохозяйственных животных) и риса (бактерии, питающиеся у корней риса тоже метанообразующие). Серьезный источник метана — лесные пожары, сжигание биомассы. Все? Нет. Огромное количество метана заперто на дне океана в придонных слоях вечной мерзлоты — его там миллиарды тонн. На планете теплеет, мерзлота подтаивает и парниковый газ всплывает на поверхность, поднимаясь затем в атмосферу. Образуется положительная обратная связь — чем больше метана попало в воздух, тем теплее на Земле, тем интенсивнее тает мерзлота, выбрасывая еще больше газа. Оценить масштабы и последствия природных метановых выбросов со дна моря не менее важно, чем попытаться обуздать антропогенный фактор. В рамках выполнения этой научной задачи в 2016 г. НИС «Академик М.А. Лаврентьев» отправилось в Чукотское море и море Лаптевых. Экспедиции, организованной целым рядом российских академических институтов, предстояло узнать две вещи. Во‑первых, какова интенсивность выделения метана из арктических вод. И во-вторых, что же там происходит с подводной вечной мерзлотой. Судно оснастили специальным геофизическим комплексом, позволяющим анализировать количество метана, выделяемого на тех или иных участках шельфа. А для исследования дна был задействован специальный глубоководный аппарат «Платформа», сконструированный в стенах Института проблем морских технологий ДВО РАН и Томского политехнического университета. Миссия «Платформы» — собирать образцы донного грунта и пробы воды в местах наиболее интенсивного просачивания метана из тающей мерзлоты. Экспедиция проходила в три этапа. В ее багаже — огромное количество данных для последующего анализа.
Подводная археология
В послужном списке НИС не только исследования естественнонаучного характера, но и участие в восстановлении исторической памяти. В 2004 году в ознаменование 70-летия гибели «Челюскина» к предполагаемому месту гибели легендарного парохода Российской Академией наук и Русским подводным музеем была снаряжена экспедиция, базой которой стал «Академик Лаврентьев». В поисках задействовали уникальный гидролокатор, который должен был обнаружить погибшее судно и передать его изображение. В результате был найден некий объект, который, как можно было предположить, и является «Челюскиным», скрытым под слоем ила. Как говорится, «отрицательный результат — это для науки тоже результат». Предположение оказалось неверным, а настоящий «Челюскин» был найден два года спустя в ходе экспедиции на СРТМ «Рогачево».
Смена поколений
В 2019 году с большим успехом состоялась седьмая российско-китайская экспедиция, проходившая в Японском, Охотском и Беринговом морях. Одна из ее основных задач — поиск на морском дне следов древних климатических изменений. Ведь зная, как климат менялся в прошлом, мы можем спрогнозировать его динамику в будущем. Особое внимание было уделено Курильской котловине. Там были обнаружены следы мощных гидродинамических процессов, произошедших в конце последнего ледникового периода. Речь идет об апвеллинге — подъеме наверх глубинных океанских вод. Это явление еще требует анализа и осмысления, что, возможно, даст ключ к пониманию многих процессов в гидросфере Земли. Эта экспедиция была примечательна не только участием китайских партнеров (интернациональный состав экспедиций — не редкость), но и большим количеством молодых исследователей на борту. В рамках нацпроекта «Образование» реализуется программа «Молодые профессионалы», которая непосредственно затрагивает сферу исследований океана. В экспедицию судна были приглашены студенты и аспиранты таких вузов как МГУ, СПбГУ, ДВФУ. Прямо на борту для них были прочитаны курсы лекций и проведено обучение классическим и современным методам забортных и лабораторных исследований. Программа «Молодые профессионалы» имеет целью омолодить науку, создать новое многочисленное поколение исследователей.
После завершения российско-китайской экспедиции «Академик Лаврентьев» недолго стоял у причала во Владивостоке: в ноябре-декабре судно уже работало у берегов Вьетнама. Но скоро у судна появятся еще более широкие возможности. Федеральный проект «Инфраструктура» (в рамках национального проекта «Наука») предусматривает глубокую модернизацию нескольких научных судов, и «Академик Лаврентьев» будет среди них. Реализовывать эти планы будут поэтапно, что позволит не изымать судно из экспедиционной деятельности. Тем же проектом запланировано введение в строй к 2024 году двух новых научно-исследовательских судов, что значительно усилит позиции России в области изучения Мирового океана.
Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки РФ и Центра морских экспедиционных исследований Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ЦМЭИ ИО РАН)
Фотографии предоставлены видеостудией ИО РАН
Обсудить 0
