Ученые ТОИ в год 40-летия института продолжают серии морских экспедиций

Сегодня все чаще ученые разных направлений предпочитают называть Дальневосточный регион Тихоокеанской Россией, вынося во главу угла этот основополагающий фактор, от которого зависят климат, безопасность существования, вектор экономического развития и многое другое в жизни огромной территории на востоке страны. Вопросов по-прежнему немало: какие еще богатства скрываются в толще морского дна, как зарождаются тайфуны и цунами, каковы экологические последствия воздействия человека на прибрежные экосистемы… Вклад ученых-океанологов в большую исследовательскую работу по поиску ответов на них трудно переоценить.

- Основные направления деятельности института были сформулированы вице-президентом академии наук СССР Александром ВИНОГРАДОВЫМ. В честь него назван один из наших научно-исследовательских кораблей «Академик Виноградов», - рассказывает директор ТОИ ДВО РАН академик Виктор АКУЛИЧЕВ. - Это комплексное исследование океана: изучение геологии, геофизики и геохимии, разработка новых методов.

По мнению Виктора Акуличева, институту очень повезло, что у его истоков стоял такой позитивный и творческий человек, как Виктор Ильичев.

- Это была выдающаяся личность, многие молодые ученые находили у него поддержку, зачастую такое общение заканчивалось развитием новых направлений исследований в институте. У него была психология человека, который поддерживает поиск в науке, - вспоминает Виктор Акуличев. Он и сам более 35 лет назад приехал из Москвы во Владивосток по приглашению Ильичева. Изучать Мировой океан и не работать на Тихом океане для молодого доктора наук оказалось невозможным. С 1995 года специалист в области акустических методов исследования полей океана с мировым именем Виктор Акуличев возглавляет Тихоокеанский океанологический институт.

В институте сегодня работает 36 лабораторий, около 600 сотрудников. И большинство из них непосредственно связано с океанологическими исследованиями.

- Они необходимы, чтобы мы сформулировали, что собой представляет океан, если он изменяется, то по какой причине и насколько, можно ли эти изменения в будущем спрогнозировать, - поясняет Виктор Акуличев. - Таким образом, работы ведутся на стыке наук - физики, химии, биологии и математики. Отделы общей океанологии, акустики океана, физики океана и атмосферы, биохимических исследований, биохимии и экологии, геологии и геофизики - даже просто названия подразделений демонстрируют, что мы изучаем океан со всех сторон, комплексно.

В последние годы складывается особое отношение к исследованиям геологии и геофизики океана, в основном это связано с запросом общества на поиск новых энергетических ресурсов. Для ученых-океанологов перспективными, по мнению директора института, являются работы по исследованию энергетических ресурсов Тихого океана, добыче нефти, газа, газогидратов и других энергосистем. Впрочем, проблема стоит гораздо шире, чем просто решение прикладной задачи, идет серьезная исследовательская работа, познание тех процессов, которые происходят в литосфере, гидросфере, приземной атмосфере.

Как рассказал заместитель директора ТОИ по научной работе Вячеслав ЛОБАНОВ, под руководством д.г.-м.н. А. ОБЖИРОВА и к.ф.-м.н. А. САЛОМАТИНА разработан комплексный метод поиска и разведки запасов газогидратов в шельфовых зонах Мирового океана. На площадях распространения нефтегазовых залежей из донных отложений в воду выделяются природные газы, преимущественно метан. Потоки пузырей создают звукорассеивающие слои, которые регистрируются специализированным гидроакустическим комплексом, разработанным учеными ТОИ. После акустической съемки отбираются пробы воды, которые подвергаются химическому анализу по оригинальной методике на наличие газа. И такое комплексное применение двух методов позволяет определить наличие аномалий в распределении нефтегазовых залежей и газогидратных полей, что помогает в поиске перспективных месторождений.

- За последние 5 лет мы продвинулись в понимании механизмов изменения климата в Дальневосточном регионе, климатических характеристик дальневосточных морей, их реакции на глобальные процессы. Мы стали больше знать о синоптической и мезомасштабной динамике вод, в том числе в прибрежных районах, - рассказывает Вячеслав Лобанов. - Например, мы сейчас лучше понимаем, что наиболее активно влияет на Японское море из глобальных климатических факторов, как происходит здесь водообмен, в том числе и залива Петра Великого с глубоким морем, а значит, очищение прибрежной зоны.

Мы выявили такие тревожные тенденции в изменении экологического состояния залива Петра Великого, как эвтрофикация - то есть перенасыщенность вод биогенными элементами (прежде всего соединениями азота и фосфора) и формирование гипоксии (области дефицита кислорода), чего раньше не наблюдалось. В результате растущей хозяйственной деятельности ухудшается прозрачность воды, ослабляется фотосинтез и, как следствие дефицита кислорода, происходит смена придонной фауны, - поясняет ученый. - Если раньше была прозрачная вода, на дне - песок и там водились гребешки, то сейчас дно заиливается, а вместо гребешка обитают илистые черви.

Вообще, в последние годы ученые ТОИ стали больше обращать внимание на дальневосточные моря и прибрежные районы. Отчасти это связано с проблемами финансирования дальних экспедиций, но главным образом - со смещением акцента на решение насущных проблем региона, для этого институт приобрел несколько маломерных судов. И эти наработки все более востребованы властью и бизнесом, занимающимся хозяйственной деятельностью в прибрежной зоне. Так, океанологи участвовали в работах по оценке экологического состояния залива Петра Великого в связи с подготовкой к саммиту АТЭС и строительством мостов.

Кстати говоря, по мнению ученых, пока механизмы самоочистки, действующие в заливе Петра Великого, справляются с антропогенной нагрузкой. Этому способствует существующий водообмен залива с открытым морем, когда осенью происходит заток морских вод и залив промывается, а весной вместе с ледовой шугой выносятся продукты подледного цветения. Но растущая нагрузка - строительство в прибрежной зоне промышленных объектов, сельскохозяйственная деятельность в долине реки Раздольной и другие факторы - требует серьезного контроля за состоянием прибрежных вод.

- Мы разработали новые методы биоиндикации - как по состоянию живых организмов, например моллюсков, морских ежей, других биологических объектов, определить качество среды. Такие работы проводятся в заливе Петра Великого совместно с учеными ДВФУ.

Экологические исследования сотрудники ТОИ начали практически сразу после аварии на АЭС Фукусима-1. Была разработана комплексная программа ДВО РАН под руководством академика Валентина СЕРГИЕНКО. Тогда был осуществлен анализ атмосферного воздуха и вод дальневосточных морей. Пробы, отобранные в различных районах, проанализировали в лаборатории ядерной океанологии под руководством к.т.н. Владимира ГОРЯЧЕВА. Численное моделирование переноса загрязненных вод течениями было проведено в лаборатории нелинейных динамических систем д.ф.-м.н.Сергея ПРАНЦА.

- Иными словами, ученые спрогнозировали, как будет распространяться вода от источника заражения в р-не Фукусимы дальше в океан, и сделали вывод, что она будет аккумулироваться в межфронтальной зоне между течениями Куросио и Ойясио, - говорит Вячеслав Лобанов. - В прошлом году мы провели специальную экспедицию на судне «Профессор Гагаринский», в ходе которой сделали съемку Японского, Охотского морей, района Курильских островов, итоги которой подтвердили результаты численного моделирования и позволили увидеть, что же случилось с загрязненными водами через год после аварии.

Свою лепту вносят ученые ТОИ в разработку новых технических средств исследования океана, в частности акустических. С одной стороны, это новые методы мониторинга, дающие понимание того, что же происходит на большой глубине, не всегда доступной для погружения, а с другой - это новые подходы к решению практических задач - например, подводной акустической связи, подводной навигации, передачи информации под водой на расстоянии, идентификации каких-то объектов.

Новые возможности изучения океана предоставили методы наблюдения из космоса. И специалисты ТОИ активно участвуют в их разработках. Точнее - в разработке алгоритмов, с помощью которых можно обрабатывать те или иные данные, полученные со спутников.

- По набору характеристик, которые передает спутник, можно, например, провести идентификацию планктона - вредоносный или нет, - поясняет заместитель директора ТОИ. - Мы участвуем в разработке алгоритмов расчетов не только для отечественных институтов, но и для Европейского космического агентства, Японского космического агентства. Спутниковые данные становятся неотъемлемой частью наблюдательной системы океана, и мы разрабатываем новые методы, алгоритмы обработки спутниковых сигналов для получения тех или иных характеристик океана и атмосферы.

И все-таки основной источник информации для большинства океанологов - это экспедиционные работы непосредственно в Мировом океане. И ученые ТОИ в год 40-летия института продолжают серии морских экспедиций. Это работы в водах Японского и Охотского морей, характеризующие их реакцию на происходящие климатические изменения и антропогенные воздействия, совместные исследования газогидратов с коллегами из Кореи, Японии и Вьетнама, комплексные палеоокеанологические исследования северной части Тихого океана и Берингова моря с китайскими учеными. По мнению Вячеслав Лобанова, стремительное развитие технических средств и методов позволяет привлечь новые подходы к исследованию океана, включая спутниковые и акустические измерения, математическое моделирование, современные аналитические возможности химии и биологии, технологий сбора и обработки информации, и, соответственно, получить принципиально новые и интересные результаты.

Ирина БАРАННИК,  "Дальневосточный капитал", N6, июнь