Морские болезни Арктики: все про экологический мониторинг акватории Севморпути

Центр морских исследований МГУ им. Ломоносова (ЦМИ МГУ) сотрудничает с «Росатомом» три года. Мы встретились с исполнительным директором центра Николаем Шабалиным и узнали, для чего нужен комплексный экологический мониторинг Севморпути, чем уникальна Обская губа и как навредил Карскому морю краб-стригун.

Уникальный эстуарий

— С чего началась совместная работа ЦМИ МГУ и «Росатома»?

— В 2019 году в состав «Росатома» вошло Гидрографическое предприятие, которое занялось строительством портовой инфраструктуры на Севморпути. Предприятие приступило к дноуглубительным работам в заливе Обская губа Карского моря. Согласно законодательству, в местах проведения таких работ необходимо обеспечить постоянный экологический мониторинг, чем ЦМИ МГУ и занялся, выиграв тендер у подрядчика Гидрографического предприятия по этим работам. Обская губа является особо чувствительной экосистемой, за которой нужно внимательно наблюдать.

— Расскажите об этом заливе подробнее.

— Обская губа — самый крупный залив Карского моря, эстуарий реки Обь. Так называют однорукавное воронкообразное устье реки, расширяющееся в сторону моря. В устьевой зоне реки водные системы материка взаимодействуют с водной системой океана, в результате образуются уникальные экосистемы, в которые одновременно входят морские, пресноводные и солоноватоводные (способные адаптироваться к широкому спектру солености воды) виды живых организмов. Обская губа — самый большой эстуарий на планете, его длина превышает 800 км, а ширина варьируется от 30 до 90 км. На дне этого залива есть ямы, где зимуют рыбы — они сбиваются в кучу, впадают в анабиоз, в таком состоянии проводят большую часть года. Кроме того, в заливе размножается и кормится краснокнижная рыба, обитают реликтовые виды раков. Обская губа обладает важными характеристиками для поддержания биоразнообразия экосистем западной Арктики. И вот за последние 10 лет там развилась невероятная промышленная активность: реализуются масштабные нефтегазовые проекты, строятся порты, нарастают объемы судоходства.

— Если по-честному, это плохо?

— Если по-честному, человечество в настоящий момент для биосферы Земли — доминирующий вид, который крайне негативно на нее воздействует в целом. Чтобы этот процесс полностью прекратился, людям пришлось бы вымереть. Но я, например, пока к этому не готов и никому не советую.

— Что же делать?

— Думать, как минимизировать негативное воздействие. В этом смысл экологического мониторинга: вначале вы оцениваете воздействие на экосистему, затем разрабатываете меры минимизации либо компенсации вреда.

— Можете привести примеры компенсации вреда со стороны крупных компаний?

— Компании-недропользователи и строительные организации реализуют в той же Обской губе крупные программы экологического мониторинга, изучения сохранения биоразнообразия, компенсационные мероприятия для восстановления рыбных запасов. Гидрографическое предприятие в рамках возмещения ущерба, нанесенного при строительстве объекта «Терминал сжиженного природного газа и стабильного газового конденсата «Утренний», выпускает в Обь-Иртышский бассейн мальков краснокнижного сибирского осетра.

В масштабе Севморпути

— В июле 2021 года «Росатом» заключил договор с ЦМИ МГУ о проведении пилотных мероприятий по комплексным исследованиям и мониторингу экологической безопасности в акватории арктической зоны РФ. Каковы были предпосылки этой работы?

— Севморпуть, как часть экосистемы Северного Ледовитого океана, подвергается разным источникам воздействия. Например, воды Гольфстрима выносят в западную Арктику микропластик и загрязняющие вещества из-за границы. Россия не отстает — одна только Обь выносит тонны нефтепродуктов в Карское море из Западной Сибири.

На экологическую обстановку влияет не только промышленность, но и живые организмы, чужеродные для конкретной среды. Например, дальневосточный хищный краб-стригун, который вместе с судами добрался до Карского моря, сумел прижиться в новой среде обитания и за последние годы оказал существенное негативное влияние на биоразнообразие Карского моря, уничтожая донных обитателей.

При этом комплексной оценки масштабов и динамики влияния различных факторов на экосистемы акватории Севморпути до сих пор никто не проводил. Экологический мониторинг осуществляется точечно. Компании, работающие в Арктике, проводят его на своих лицензионных участках или местах своего присутствия. В результате нет единой оценки того, что происходит с экологической обстановкой на Севморпути и как именно судовая и строительная активность на нее влияет.

Чтобы получить объективную оценку, необходимо создать комплексную и верифицированную систему мониторинга, которая позволила бы оценить текущее состояние и идентифицировать источники воздействия. Создание такой системы — решаемая в горизонте нескольких лет задача. Но вначале надо оценить текущее состояние и собрать данные. Конечно «Росатом», как инфраструктурный оператор Севморпути, заинтересован в такой работе. В рамках контракта с госкорпорацией мы и приступили к предпроектной стадии работ по созданию системы экологического мониторинга.

— В рамках предпроектной стадии проводилась комплексная экспедиция ЦМИ МГУ по изучению экологической обстановки Севморпути в 2021 году?

— Да, с августа по ноябрь 2021 года ученые ЦМИ МГУ работали на двух научноисследовательских судах: «Профессор Логачев», принадлежащем Росгеологии, и «Алексей Марышев» Гидрографического предприятия. В общей сложности исследования были проведены на 50 станциях наблюдения на Севморпути. Ученые отобрали пробы воды, воздуха, донных отложений, биоты — молодь рыб, планктона, бентоса. Наблюдали за морскими птицами и млекопитающими. Сейчас идет этап обработки данных, он закончится в январе 2022 года.

Кроме того, по заказу «Росатома» мы разработали и запустили в пилотную эксплуатацию систему спутникового мониторинга пленочных загрязнений. При помощи искусственного интеллекта наша система проводит анализ спутниковых снимков акватории, находит нефтяные пятна, моделирует траекторию их движения, сопоставляет с треками судов, проходивших поблизости. С высокой долей вероятности можно обнаружить судно, сбрасывающее в воду нефтепродукты.

— Как будет продолжена работа по созданию комплексной системы экологического мониторинга на Севморпути?

— Мы надеемся, что работы будут продолжены. Опытная эксплуатация комплексной системы мониторинга запланирована на 2022–2023 годы. Систему планируем создать в том числе на основе цифровой платформы, куда будут загружаться результаты полевых работ, данные со спутников и датчиков, установленных в арктических портах и на судах. Соберем также всю информацию о локальных экологических проектах крупных добывающих компаний. С помощью таких технологий искусственного интеллекта, как компьютерное зрение, машинное обучение и нейронные сети, наша система будет обрабатывать и анализировать большие массивы данных и моделировать сценарии развития событий.

К работе над созданием системы мы привлекаем экспертов из стран-участниц Арктического совета. Этот вопрос особенно важен, если вспомнить о планах по наращиванию грузопотока по Севморпути. Международный инвестор и грузоотправитель должен быть уверен, что Севморпуть безопасен не только навигационно, но и экологически.

— На какой площадке будет создана такая платформа?

— Это пока предмет обсуждения. Надеемся на мощности госкорпорации.

СПРАВКА

ЦМИ МГУ — инновационная научно-техническая компания, учрежденная Московским государственным университетом им. Ломоносова. Компания предоставляет широкий спектр услуг, включающий проведение инженерных изысканий на шельфе, экологические исследования и мониторинг состояния окружающей среды, изучение и моделирование гидрометеорологических параметров, геоинформационные сервисы, картографию и дистанционные методы исследования окружающей среды. А также геотехнический мониторинг, научные исследования и разработки, образовательные проекты.

К морским башням

— Как еще ЦМИ МГУ сотрудничает с предприятиями «Росатома»?

— С августа по ноябрь 2021 года полевая гидрографическая партия ЦМИ МГУ выполняла работы по съемке рельефа дна участков западного сектора трассы Севморпути в Карском море по заказу Гидрографического предприятия. Основная часть съемки многолучевым эхолотом проводилась с борта научно-исследовательского судна «Виктор Буйницкий» в Карском море, в 30–35 милях севернее островов Вилькицкого и Сибирякова.

По заказу Гидрографического предприятия в коллаборации с проектировщиком «ЛенморНИИпроект» разрабатываем решения для создания системы мониторинга гидрометеорологических факторов на Морском канале в Обской губе. Эту систему планируется ввести в эксплуатацию в 2023 году.

— Зачем она нужна?

— Система позволит эффективно собирать данные о текущей гидрометеорологической и ледовой обстановке, чтобы в дальнейшем строить локальные прогнозы погодных окон с целью более безопасного прохождения танкеров. Гидрометеорологические датчики планируется разместить на двух металлических башнях диаметром 15–20 м, которые будут установлены прямо в воде рядом с Морским каналом. Над водой такие башни будут возвышаться на 60–70 м, под воду уходить на 50 м. Это сложная задача, так как грунты очень слабые, а природные условия очень жесткие, большую часть года сооружение будет подвергаться воздействию льда. Информация с каждой башни по радио либо спутниковому каналу будет передаваться на берег, в центр обработки данных. Для того чтобы получать точную информацию о дрейфе ледовых полей, на них планируется ежегодно размещать спутниковые маяки. Всю информацию система будет передавать в Штаб морских операций «Атомфлота».

ТРИ УДИВИТЕЛЬНЫХ ЖИТЕЛЯ АРКТИКИ

МОРСКОЙ АНГЕЛ

Хищный брюхоногий моллюск из семейства Clionidae отряда крылоногих, населяющий холодные воды Северного полушария. Морские ангелы — это изящные пелагические организмы, чьи «крылья» — видоизмененные ноги, позволяющие быстро передвигаться в водной толще и вести активную охоту на морских чертей, близкородственных крылоногих моллюсков из рода Limacina. Сами морские ангелы могут служить объектами питания усатых китов и некоторых рыб, также эти моллюски являются модельным объектом в нейробиологии, представляя собой удобный объект для изучения регенерации нейронных связей и механизмов клеточной локомоции.

ТОЛСТОКЛЮВАЯ КАЙРА

Морская птица из семейства чистиковых Alcidae, обитающая вдоль побережий арктических и субарктических морей и являющаяся одной из самых глубоко ныряющих летающих птиц — максимальная зарегистрированная глубина нырка составляет 180 м. Кайры, сидящие на льду или на скалах, напоминают пингвинов и нередко вводят в заблуждение арктических туристов. Ученые, увидев внешнее сходство неродственных и обитающих на разных полюсах птиц, изучают у кайр энергозатратность полета и плавания, терморегуляцию и возможное влияние хищников на эволюцию чистиковых птиц по сравнению с пингвинами.

АТЛАНТИЧЕСКИЙ МОРЖ

Самое большое арктическое млекопитающее в парвотряде ластоногие (Pinnipedia), внесенное в Красную книгу России и являющееся одним из видов-индикаторов состояния морских экосистем Арктической зоны России. Вид-индикатор — это вид, по состоянию и поведению которого можно следить за изменениями в экосистеме. Моржи чутко реагируют на изменения как природных, так и антропогенных факторов, поэтому компании, работающие в высоких широтах и усиливающие судоходную и добычную активность в арктическом регионе, должны учитывать рекомендации ученых по минимизации воздействия на морских млекопитающих.