Журнал «Эковестник», №2 • 2019 г. Читать весь номер онлайнResponsive image

Российская Арктика: к чему приведут климатические качели?

Кроме инженерных проблем, деградация вечной мерзлоты таит в себе опасность эманации органики, парниковых газов, метана, которые пока надежно захоронены в почве. По мере отступления мерзлоты эти газы выделяются в атмосферу, что приводит к парниковому эффекту и к глобальным изменениям климата. Последствия данных процессов, отмечает директор Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского отделения РАН Игорь Ельцов, просчитать достаточно трудно.

Последствия можно спрогнозировать

— Тенденция изменения климата в Арктике подтверждена многочисленными инструментальными измерениями. В структуре ИНГГ СО РАН есть научно-исследовательская станция на острове Самойловский, в дельте реки Лены. Она расположена в высоких широтах — на 73-й широте. Сегодня там отмечается стабильное поведение вечной мерзлоты, но мы тем не менее наблюдаем тенденцию к потеплению, — рассказал Игорь Ельцов в ходе онлайн-конференции на тему «Научные исследования в российской Арктике», состоявшейся 28 марта.

В будущем, вероятно, поменяется геометрия береговых линий, возможны некоторые потери суши из-за подъема Мирового океана. Человечеству придется развивать новые технологии строительства. При возведении зданий на вечной мерзлоте или при ее отсутствии нужны одни технологии, а в промежуточной зоне, когда за время существования сооружений идет деградация мерзлоты, — совершенно другие.

— Я не сторонник того, что нужно паниковать по поводу потепления климата. В далеком геологическом прошлом Земля успешно пережила периоды гораздо больших амплитуд климатических качелей. Были и периоды вулканической зимы, и периоды очень сильных потеплений — по сравнению с сегодняшними масштабами изменений климата, которые мы наблюдаем чуть больше 100 лет, это куда более глобальные процессы, — рассуждает Игорь Ельцов. — Справедливости ради нужно сказать, что периоды глобального похолодания сопровождались вымиранием части биоты. Иногда гибло до 70 процентов живых организмов. На острове Самойловском в прошлом полевом сезоне были сделаны палеонтологические находки, которые говорят о том, что примерно 20 миллионов лет назад на территории полярной станции и прилегающих островов росли тропические растения. Обнаруженные отпечатки плодов магнолии и листьев платана показывают нам, что там была территория с субтропическим климатом. Причем отпечатки листа платана на 72-й широте — уникальная находка, заставляющая думать, что эта территория когда-то была реально в условиях глобального потепления климата и масштабы этого потепления несопоставимы с сегодняшними.

Ученый полагает, что сейчас больше внимания нужно уделять изучению палеоклимата. Таким образом, сможем понять, как планета вела себя в геологическом прошлом и как биота реагировала на эти изменения. Может быть, схемы приспособляемости растений и животных и понимание путей их миграции помогут нам приспособиться к изменениям климата. Конечно, человек не сможет бороться с данным явлением, но, опираясь на эти тенденции, он способен просчитать долгосрочные сценарии и впоследствии учесть их в стратегических программах крупного промышленного строительства.

Разбудить захороненную память

В 2019 году в 22-й раз пройдет российско-германская экспедиция «Лена». Страны начали эту работу в 1998 году в рамках Соглашения о сотрудничестве в полярных и морских исследованиях между Минобрнауки России и Федеральным министерством образования и науки Германии. В настоящее время основными исполнителями данного проекта являются ИНГГ СО РАН и немецкий Институт морских и полярных исследований им. Альфреда Вегенера.

— В текущем году акцент будет сделан на изучении палеоклимата, для чего, в том числе силами нашего института, готовится экспедиция специалистов по древней жизни. Они закрепят прошлогодний успех по поиску флоры, произраставшей в Арктике в периоды существенных изменений климата, — говорит Игорь Ельцов. — Кроме того, продолжим традиционные для этой территории работы по изучению биоразнообразия, мерзлоты и эманации газов. Многие наши проекты носят мониторинговый характер — мы следим за изменениями климата, почвенного слоя, озер, береговых линий и прочих объектов вечной мерзлоты. Другое, относительно новое направление нашей работы — палеомагнитные исследования. Захороненная в породах память о состоянии магнитного поля Земли, имевшего место в древности, позволяет реконструировать положение континентов и блоков земной коры. Известно, что в геологическом масштабе времени континенты занимают временные позиции. Восстановление истории их движения, образование отдельных блоков — это и есть предмет нашего изучения.

Помимо этого, ученые следят за поведением магнитного полюса Земли, который в геологическом масштабе времени также является переменной величиной. Он мигрирует по поверхности Земли, в результате чего Северный полюс оказывается на месте Южного, и наоборот. Это называется экскурсами магнитного поля.

— Такое явление не раз случалось в истории Земли. По нашим реконструкциям, подобные экскурсы могут быть связаны с серьезными изменениями в поведении биоты. Мы хотим провести исследования и посмотреть характеристики движения магнитного полюса от Канады в сторону нашей Сибири. Есть разные оценки его скорости — по некоторым из них, в ближайшие десятилетия или столетие магнитный полюс с территории Канады может дойти до моря Лаптевых, у которого расположена наша станция на острове Самойловский. Это явление уникальное и с научной точки зрения плохо оцененное, потому что в Арктической зоне крайне мало станций для абсолютных измерений магнитного поля, — уточнил директор ИНГГ СО РАН.

Призрачный импульс

Отдельного внимания, полагает Игорь Ельцов, заслуживает вопрос использования Северного морского пути. В классическом понимании, отмечает он, возрождение СМП оправдано глобальным потеплением и отступлением льдов, которые начались в ХХ веке и происходят сейчас. Технологическое совершенствование ледоколов и новые логистические схемы делают подготовку инфраструктуры Северного морского коридора целесообразной.

Однако надо понимать: сегодня ледокольный флот вышел на тот уровень, когда может обеспечить маршруты на значительном удалении от берега. Следовательно, ожидания северных городов на возрождение, например порта или аэродрома Тикси, могут быть обмануты, ведь ледоколы могут не заходить в промежуточные порты, поскольку не нуждаются в обслуживании и дозаправке. В связи с этим Северный морской путь может не дать ожидаемого импульса к развитию арктических территорий.

От научной идеи до внедрения

Еще одна важная тема касается процесса импортозамещения в геолого-разведочной и нефтегазодобывающей отраслях.

— Мы утратили позиции во многих сферах, где были лидерами. Например, в советское время практически все арктические технологии геологоразведки, а позже и бурения, были отечественными. Такие установки, как «Ястреб» (самая мощная в мире наземная буровая установка. — Прим. ред.) и «Приразломная» (нефтяная платформа, предназначенная для разработки Приразломного месторождения в Печорском море. — Прим. ред.), — это примеры успеха наших российских технологий, — говорит ученый. — Что касается геофизической аппаратуры, то школа геофизического приборостроения в стране была очень сильной, существовало несколько крупных центров. Например, в Твери и Уфе. Успешно развивались в России системы каротажа на кабеле, каротажа в процессе бурения и довольно редкие приборы для ядерно-магнитного каротажа. В Новосибирске есть пример уникального научно-производственного предприятия геофизической аппаратуры «Луч». В основе его продукции — разработки, сделанные в нашем институте в предыдущие годы, сегодня эти работы продолжаются в ИНГГ СО РАН. Например, комплекс для скважинных исследований «ВИКИЗ», придуманный в нашем институте в 1970-е годы, в 80-е прошел первые испытания, а в 90-е и нулевые стал инструментом, составившим конкуренцию самым современным передовым системам скважинных исследований, которые производят мировые компании-лидеры Schlumberger, Baker Hughes и Halliburton.

В настоящее время предприятие «Луч» успешно работает, это пример реального импортозамещения и даже импортоопережения. Высокочастотный индукционный каротаж, реализованный в системах данного производителя, — уникальная разработка, аналогов которой нет у западных компаний и ученых. А все потому, что это очень сложные решения — в частотном диапазоне от 1 до 14 мегагерц сделать фазовые измерения в 80-е годы качественно не смог никто, кроме советских специалистов. Позже компании, которые пытались повторить эту разработку, потерпели фиаско.

«Луч» же выпустил порядка тысячи таких приборов в различных комбинациях. Они комплектуются системами измерения на постоянном токе, системами нейтронного каротажа и применяются как для исследования скважинного пространства для определения нефтенасыщения, так и для задач геонавигации.

— Хотя определенные успехи в импортозамещении и импортоопережении имеются, системной эта работа в России пока не стала. Есть некоторый ренессанс в работах, которые проводятся в Уфе и Твери, но в такой системообразующей сфере не обойтись без мощной государственной поддержки, — отметил руководитель ИНГГ СО РАН.

Между тем ключевым препятствием для международной кооперации, по его мнению, являются санкции. В Академгородке 15 лет назад был создан новосибирский технологический центр компании Schlumberger, а вслед за ним технологический центр в Новосибирске открыла компания Baker Hughes. Крупные сервисные компании в области геофизики, лидеры отрасли, пришли сюда для совместных работ с Сибирским отделением Российской академии наук. Санкции фактически остановили это взаимодействие.

95.png

— Работы, которые сейчас ведем с западными компаниями, ограничиваются фундаментальными исследованиями. Мы публикуем результаты наших разработок в научных статьях, но те прорывные результаты, за которыми тщательно следят наши западные коллеги, или, можно сказать, конкуренты, тут же идут в работу для проработки технологических решений, — комментирует Игорь Ельцов. — На мой взгляд, нужно создавать прибавленную стоимость, выполняя здесь полный цикл: от научной идеи до технологии и до внедрения. Отечественных аналогов технологическим центрам, созданным компаниями Schlumberger и Baker Hughes, пока нет. Сегодня с идеями развития площадок для аккумулирования передовых научных идей пришел «Газпром» — в новосибирском Академгородке, на площадке технопарка предполагается открытие филиала корпоративного института «Газпрома» ВНИИГАЗ, который в какой-то степени станет аналогом таких научно-технологических центров.

Другим примером аккумулирования научных разработок СО РАН и вузовской науки является научно-образовательный центр, созданный «Газпромнефтью» на базе Новосибирского государственного университета.

— Будем надеяться, что этот проект станет удачным примером кооперации российской науки, образования и бизнеса. На мой взгляд, только таким путем научные разработки могут пойти в индустрию, — подчеркнул ученый.

Елена ВОСКАНЯН

Температурные датчики установлены в скважинах, которые пробурены на глубину в несколько десятков метров. Приборы показывают не только изменения в верхней части разреза, что можно было бы связать с сезонными переменами или какими-то среднесрочными тенденциями к потеплению, но и повышение температуры на единицы градусов на глубине порядка 30 метров за последние десять лет. Это тревожная тенденция говорит о глобальных изменениях в вечной мерзлоте.

95.png

«Геологоразведка, бурение, работа в скважинах, транспортировка и переработка углеводородов — наукоемкие отрасли, требующие новых знаний, материалов и технологических решений».

Понравился материал? Поделитесь с коллегами
Свежий номер «»

«Эковестник» №3 • 2019

Читать Подписка

Обучение

Всегда рассматриваются актуальные темы. Отмечается высокий профессионализм лекторов и сотрудников.
Начальник бюджетного департамента Министерства финансов Астраханской области Моисеева О.А.

Спасибо за оставленую заявку!
Менеджер свяжется с Вами
в ближайшее время.