Версия для печати
Вернуться к списку

Океанология – технологичная наука

На дне океана обитают существа, которые останутся, даже если на поверхности планеты жизнь исчезнет

Площадь ледового покрова из-за потепления уменьшается. В результате ежегодно Мировой океан отвоевывает у суши несколько метров побережья, и спрятаться от этого процесса вряд ли удастся.

С 27 июня по 1 июля, в Лиссабоне, состоится Конференция ООН по океанам. О том, чем занимаются океанологи, какие проблемы они могут решить, в беседе с Иваном САПРЫКИНЫМ рассказывает декан географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, академик РАН Сергей ДОБРОЛЮБОВ.

– Сергей Анатольевич, насколько сейчас актуальна и востребована профессия океанолога?

– XXI век, конечно, будет веком океанов, потому что очень много проблем человечества завязано именно на рациональном использовании ресурсов Мирового океана. Он имеет большое значение для получения пищевых ресурсов, туризма, влияет на климат, обеспечивает относительно дешевые транспортные пути и многое другое. Океан для нас очень важен, и наши знания о нем пока еще неадекватны той роли, которую он играет.

Наша страна большей частью сухопутная, и лишь последние 10–20 лет мы обращаем особое внимание на свои моря, особенно арктические. Это связано и с тем, что меняется климат, возрастает роль Северного морского пути, освобождаются ото льда достаточно большие акватории, которые могут использоваться и для рыболовства, и для других нужд, в том числе обеспечения безопасности страны.

К сожалению, наш исследовательский флот устарел, поскольку на рубеже веков особо ничего не создавали. Но теперь судостроение для научных исследований начинает возрождаться.

– Какие технологии используются в океанологии?

– Современная океанология использует большое количество передовых технологий получения и анализа информации об океане. Активно применяются спутниковые измерения, охватывающие всю акваторию морей и даже труднодоступные районы вдали от берегов. Есть и автономные беспилотные аппараты, буйковые станции, которые заякорены в открытом океане. На благо науки служат даже морские животные: морским львам, кашалотам и прочим водным обитателям вживляют датчики, они ныряют, приборы пишут профили температуры, а потом при всплытии датчики передают информацию на спутники.

Океанология – технологичная наука, которая требует усвоения и обработки очень большого количества информации, численного моделирования на высокопроизводительных компьютерах.

– Океанолог – это ученый, который изучает… Что?

– Океанология – многообразная наука, сочетающая самые разные фундаментальные направления. Так что свой предмет для изучения найдут и математики, и физики, и химики, и биологи, и гуманитарии. Сейчас, например, появляется все больше прикладных задач. Я считаю, что океанология может дать любому из студентов и абитуриентов хорошие стартовые возможности для развития карьеры – и научной, и производственной.

– Какие работы ведут сейчас океанологи факультета?

– Из новых исследований я бы отметил очень большой цикл работ, который посвящен природным опасностям, связанным с океаном, и их воздействию на хозяйственные объекты. Мы часто слышим о ветровых нагонах, наводнениях, о гигантских волнах-убийцах, которые разрушают причалы и морские платформы. Чтобы предпринимать какие-то действия, важно понимать механизмы этих катаклизмов. В рамках этой тематики мы создаем модели, которые на основе реальных данных могут предсказывать возникновение таких опасных явлений.

Удается выяснить, как дальнейшее изменение климата повлияет на подобные явления: многие связанные с океаном сооружения, будь то нефтяная вышка или причал, рассчитаны на определенную максимальную волновую нагрузку, возможную за период их использования. Своевременный прогноз с учетом результатов моделирования поможет сэкономить ресурсы и предотвратить возможные аварии.

Еще одно направление исследований связано с береговыми процессами, находящимися на стыке интересов океанологии и науки о рельефе суши – геоморфологии. Например, мы знаем, что берега многих наших арктических морей сложены мерзлыми породами. Поскольку площадь ледового покрова уменьшается, появляется больше открытого пространства, высота волны увеличивается. В результате потепления берега подтаивают и разрушаются за счет воздействия волн, причем скорость процесса очень велика: ежегодно суша отступает на несколько метров. Мы знаем проблемы морских пляжей, в частности, Калининградской области, их часто разрушают шторма. Наши работы позволяют уменьшить убыль песка на них и предложить методы снижения волновой нагрузки, которые часто тоже приводят к отступанию берегов.

Также на геофаке МГУ решаются проблемы, связанные с биологическими ресурсами. Мы всегда знали, что в России самые продуктивные с точки зрения рыбного промысла – Охотское и Баренцево моря. А сейчас в связи с тем, что происходит потепление климата, открываются новые акватории, которое могут быть свободны ото льда достаточно большое количество времени.

Факультет ведет и экономико-географические работы: поиск наиболее эффективных путей транспортировки грузов, мест для сооружений новых портов, откуда можно было бы вывозить первичную руду или продукты переработки.

Важное направление связано с загрязнением морей. Мы ищем источники загрязнения и пытаемся определить, кто виноват. В этом помогают методы спутникового мониторинга.

– И все-таки трудно представить себе занятие океанологией, занимаясь исследованиями только на суше, пусть даже с использованием суперкомпьютеров для моделирования…

– Вы правы. К сожалению, у Московского государственного университета нет своего флота, разве что на Беломорской биологической станции, но те суда не могут ходить в дальние экспедиции. Поэтому мы наладили контакты с коллегами, у которых свои корабли есть. Например, у нас сложились очень тесные отношения с Институтом океанологии имени П.П. Ширшова Российской академии наук, где работают многие наши сотрудники и даже директор, Алексей Валентинович Соков, – наш выпускник. Коллеги охотно берут нашу молодежь в экспедиции в Атлантику и Арктику.

Это очень ценный опыт, ведь настоящего океанолога нельзя воспитать, если он хотя бы несколько ночей не прожил, не видя берега. Однодневные выходы в море на несколько часов на лодках – это все-таки совсем не то.

– А с Северным (Арктическим) федеральным университетом сотрудничаете?

– Да, у нас очень хорошая связь с ректором Еленой Владимировной Кудряшовой, я даже выезжал в Архангельск на проводы в рейс судна «Профессор Молчанов» Арктического плавучего университета. И 3–4 студента в год на протяжении уже примерно 10 лет у нас ходят в эти экспедиции, они поддерживаются Русским географическим обществом. Недавно мы заслушивали выпускницу бакалавриата, которая докладывала результаты своей работы на судне в Карском море.

Кстати, плавучие университеты есть не только в Архангельске: они теперь действуют и в Калининграде в Балтийском море, и в Нижнем Новгороде на водохранилище, но это уже больше про гидрологию.

Это очень полезная линия, когда вузы, которые лишены флота, имеют возможность во время производственных и учебных практик вести реальную работу на воде. Без этого трудно ожидать хорошего результата с точки зрения специалиста-океанолога.

– Какие направления океанологии, по вашему мнению, наиболее перспективны? На чем прежде всего надо сосредоточить внимание?

– Я бы выделил три направления: геологическое, биологическое и физическое.

Если говорить о первом, геологическом, на мой взгляд, самое важное, что уже открыто, – места выхода из разломов дна океана горячих рассолов. Это так называемые «черные курильщики» – глубоководные источники, из которых выбрасываются металлосодержащие растворы с температурами выше 100 градусов Цельсия. Вокруг образуются очень важные для добычи полезных ископаемых участки, покрытые металлическими корками. Есть так называемые газогидраты – твердые кристаллические соединения природного газа. Они залегают на глубинах около километра. И те страны, которые лишены на суше достаточного количества месторождений газа, например Китай, готовы эти газогидраты серьезным образом разрабатывать.

В биологическом направлении тоже наверняка будут интересные открытия новых видов фауны, обитающих вокруг «черных курильщиков». Там экстремальные условия, не нужен кислород. И даже если вдруг на поверхности планеты жизнь исчезнет, эти существа останутся.

Что касается физического направления, то это, конечно, численное моделирование, которое помогает сейчас спрогнозировать всю динамику океана: формирование вихрей, течений и волн, определить влияние глобального изменения климата на характеристики океана. Воздушная оболочка Земли реагирует на него очень быстро, а вот океан за счет гораздо большей теплоемкости может долго копить эффекты.

Также сейчас очень много говорят о накоплении в атмосфере углекислого газа, в основном антропогенного происхождения. Почти половина этой дополнительной двуокиси углерода аккумулируется в океане. Происходит подкисление воды и нарушение карбонатного равновесия. Кстати, возвращаясь к биологической тематике, мы увидим, что от этого страдают все те организмы, которые строят оболочки тела из карбоната кальция. Особенно ситуация ухудшается в тропических регионах: например, кораллы деградируют, а раковины и панцири донных организмов истончаются.

Из-за таяния ледников и теплового расширения воды поднимается уровень Мирового океана, и мы уже сталкиваемся с затоплениями ряда прибрежных территорий и островов. Сейчас рассматривается переселение жителей некоторых едва выступающих над водой островных архипелагов в Новую Зеландию. Города Голландии, Лондон, Петербург тоже разрабатывают сооружения для защиты не только от наводнений, но и от общего повышения уровня воды. Такие последствия, связанные с океаном, к сожалению, отрицательные.

С другой стороны, конечно, открываются новые судоходные пути, повышается продуктивность северных морей, то есть становится больше рыбы, в том числе и там, где раньше промысла не было.

– Сергей Анатольевич, а как становятся океанологами? Что вас больше всего привлекает в этой науке?

– Еще учеником 7-го класса я записался в Школу юного географа, действующую на нашем факультете уже почти 75 лет. У нас вели лекции по всем направлениям географии. Но больше всего мне понравилась именно океанология – есть в ней своя романтика. Поступить на факультет по направлению «океанология» было трудно. А еще я выбирал между географическим факультетом МГУ и направлением «термогидромеханика» в Московском физико-техническом институте, в целом тоже связанным с изучением океана. Однако, я хотел заниматься наукой, максимально приближенной к природе, и в итоге выбор пал на Московский университет, о чем я ни разу не пожалел.

Я участвовал во многих экспедициях, в том числе в Атлантическом океане, в дальневосточных морях, посещал еще в советские времена, когда студенты практически никуда не выезжали, довольно экзотические страны. Но главное не столько посещение стран, сколько работа в море – у нас была такая возможность. В 1978 году я успел побывать в последнем океанском рейсе знаменитого советского научного судна «Витязь», который спустя год встал на прикол и теперь является главным экспонатом калининградского Музея Мирового океана. В целом было очень интересно, и за последние 40–50 лет я не разочаровался в этой науке.

– А насколько сложно сочетать управленческую деятельность и научную?

– Почти невозможно. Я «мокрый» океанолог, который должен ходить в рейсы не менее месяца подряд. При современной деканской жизни это не получается. Конечно, у меня есть ученики, которым я полностью доверяю. Я участвую в анализе информации, хотя и не получаю ее своими руками в экспедиции. Океанологические исследования ведь проводятся не только на судах, наука ориентируется и на космические спутники, и на численное моделирование.

Конечно, административная работа очень сильно отвлекает. Тем не менее вот всю неделю сидел по четыре часа на защите выпускных работ, с удовольствием слушал. Несмотря на то что я декан, это святое – выпуск своих студентов. Всегда интересно посмотреть на уровень и качество образования, которое мы даем.

Останется время на науку – хорошо, не останется – такова жизнь. Сейчас она вообще достаточно тяжелая.

– Недавно вас избрали академиком Российской академии наук. Насколько, вы думаете, это повлияет на вашу работу?

– Я уже 16 лет член-корреспондент РАН, был членом бюро секции наук о Земле. Участие в нынешних июньских выборах действительных членов Академии наук оказалось моим четвертым по счету. И не могу сказать, что эти выборы были какими-то особенными, хотя, конечно, есть определенное удовлетворение, благодарность тем членам академии, которые за меня проголосовали. Теперь можно немного передохнуть и двигаться дальше, работы впереди много.