МПГ 07/08 - Арктический и антарктический НИИ

РАБОТЫ В АРКТИКЕРАБОТА НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДРЕЙФУЮЩЕЙ СТАНЦИИ«СЕВЕРНЫЙ ПОЛЮС-36»В период с 07 сентября 2008 г. по 30 августа2009 г. в центральной части Северного Ледовитогоокеана успешно работала научно-исследовательскаястанция «Северный полюс-36» (СП-36).Подготовка и организация научно-исследовательскойдрейфующей станции СП-36 были обеспечены Высокоширотнойарктической экспедицией ААНИИ Росгидрометав структуре мероприятий Международногополярного года 2007/08 в рамках национальной экспедиционнойпрограммы «Арктика-2008».Экспедиции «Арктика-2008» и «Северный полюс-36»являлись основным вкладом России в мероприятияМПГ 2007/08 в 2008 г.Дрейфующая станция СП-36 была высажена сборта НЭС «Академик Федоров» ААНИИ Росгидромета,начальник экспедиции В.Т.Соколов, капитанНЭС В.А.Викторов.На станции работали 18 специалистов. Возглавлялколлектив станции участник многочисленных арктическихи антарктических экспедиций почетный полярникЮ.И.Катраев, его заместителем по науке являлсяВ.Н.Чурун. В состав коллектива СП-36 входили:метеорологи А.В.Лугинин, И.А.Бобков и С.В.Шутилин(работал на станции с 01.04 по 30.08.09 г.), ледоисследователиВ.Т.Петровский (работал на станции впериод 07.09.08–25.04.09 г.), Н.М.Кузнецов и Л.В.Панов,аэрологи С.А.Овчинников и Ю.В.Громов, океанологиА.Ю.Ипатов и С.Б.Кузьмин, гидрограф Е.В.Медведкин,врач В.П.Чубаков, радиоспециалист А.А.Корнилов,механики А.А.Климов, Г.М.Кумышев иА.А.Быков, повар В.М.Семенов.Технология и методика поиска ледяных полей длядрейфующих станций в Северном Ледовитом океанев современных условиях отработана при высадкедрейфующих станций СП-33, СП-34 и СП-35 и былауспешно применена при организации СП-36. Можноуверенно сказать, что подобная технология организацииобитаемых научно-исследовательских станцийна дрейфующих льдах Северного Ледовитого океанаявляется отечественным «ноу-хау».Ледяное поле, накотором располагаласьдрейфующая станцияСП-36, представлялособой обширное многолетнееполе сморозиразмерами 6,2х6,5 км.Характерной особенностьюледяного полябыло чередованиевсхолмленных и ровныхучастков льда, что являлоськосвенным признакоммноголетнего происхожденияполя смо-Карта дрейфа научно-исследовательскойстанции «Северный полюс-36»рози. Торосистость ледяного покрова не превышала2 балла, всхолмленность составляла 1 балл. Снежницамибыло покрыто около 40–50 % поверхности ледяногополя, а его разрушенность не превышала 3 балла.Толщина льда варьировала от 1,5 до до 3,0 м.Научно-исследовательская дрейфующая станцияСП-36 была торжественно открыта подъемом Государственногофлага России 07 сентября 2008 г.в 21:00 мск в точке с координатами 82°32,21' с.ш.,174°55,17' в.д. Первая метеорологическая сводкабыла направлена в систему ГСТ Росгидромета07 сентября 2008 г. в 15:00 мск, а последняя – 26 августа2009 г. в 12:00 мск.Перед коллективом станции СП-36 были поставленыследующие цели:– обеспечить выполнение российских обязательствв рамках мероприятий Программы Международногополярного года (МПГ) 2007/08;– выполнить комплекс натурных исследованийдля совершенствования методов гидрометеорологическогообеспечения хозяйственной деятельностив арктическом регионе;– про должить и развить гидрометеорологическийи экологический мониторинг природной средыцентральной части Арктического бассейна;– исследовать физические процессы, обусловливающиеили обусловленные глобальным и региональнымизменением климата.Комплекс научных исследований, которые выполнялисьна СП-36, включал следующие виды наблюденийи измерений:– стандартные метеорологические и актинометрическиеизмерения;– специальные метеорологические исследования;– стандартные аэрологические наблюдения;– морфометрические исследование ледяного покрова;– исследование динамических и волновыхсвойств ледяного покрова;– океанологические (гидрофизические) исследования;– гидрографические работы;– медицинские исследования;– апробация приемасигналов с навигационнойсистемы ГЛОНАСС и тестированиеустойчивости ееработы в высоких широтахАрктики;– аэростатные наблюденияпо исследованию двухкилометровойтолщи атмосферыв приледном слое;4МПГ 07/08

РАБОТЫ В АРКТИКЕФОНОВЫЙ И ЛОКАЛЬНЫЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ЗАГРЯЗНЕНИЯКОМПОНЕНТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РАЙОНАХ РАСПОЛОЖЕНИЯРОССИЙСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ НА АРХИПЕЛАГЕ ШПИЦБЕРГЕН(ПОС. БАРЕНЦБУРГ И СОПРЕДЕЛЬНЫЕ ТЕРРИТОРИИ)В соответствии с «Научной программой участияРоссийской Федерации в проведении Международногополярного года на 2008 г.» и «Программой Росгидрометапо организации и развитию работ инаучных исследований на архипелаге Шпицберген в2008–2010 гг.», в 2008 г. Северо-Западным филиаломГУ «НПО «Тайфун» осуществлен фоновый и локальныйэкологический мониторинг загрязнениякомпонентов окружающей среды в районе пос. Баренцбургс прилегающей акваторией залива Гренфьорд.Данные исследования являются прямымпродолжением аналогичных работ, выполненныхСеверо-Западным филиалом ГУ «НПО Тайфун» (до2006 г. – РЦ «Мониторинг Арктики») в 2002–2007гг., и имеют целью изучение не только текущего состояниязагрязнения компонентов природной средыв районах хозяйственной деятельности российскихпредприятий на архипелаге Шпицберген, но итенденций его изменения.В ходе полевых работ осуществлялся мониторингзагрязнения атмосферного воздуха, снежного покрова,почв, почвенных вод и наземной растительностина территории пос. Баренцбург, его санитарно-защитнойзоны и фоновых районов; морских води льда, водных взвесей и донных отложений на акваториизалива Грен-фьорд; а также поверхностныхвод, взвесей и донных отложений озера Биенда-стеммев(используется в качестве основного источникапитьевой воды для пос. Баренцбург) и реки Грендсэльва,долина которой расположена южнее пос.Баренцбург.В весенний период (с 11 по 26 мая 2008 г.) работыпо мониторингу загрязнения на архипелагеШпицберген выполнялись полевым отрядом в составеначальника отрядаА.С.Демешкина, инженера-гидрологаВ.С.Демешкинаи инженера-химикаЕ.Р.Тюльпановой, влетне-осенний период(с 29 августа по 13 сентября2008 г.) – полевымотрядом в составе начальникаотряда А.С.Демешкина,инженерагидрологаВ.А.Герцева иинженера-химикаЕ.В.Козерог.Схема точек выполнениянаблюдений и отборапроб при проведенииРис. 1. Схема точек выполнения наблюдений и отбора проб припроведении фонового и локального экологического мониторингав районе пос. Баренцбургфонового и локального экологического мониторингав районе пос. Баренцбург в 2008 г. приведена нарис. 1.При проведении полевых работ по экологическомумониторингу загрязнения природной средыиспользовались следующие методики:– Отбор проб атмосферного аэрозоля осуществляетсяпри 12 часовой экспозиции на установкеПУ-4ЭП аспирацией на специально подготовленныйполихлорвиниловый волокнистый фильтр АФА-ХА-20.При этом одновременно отбираются три параллельныепробы (три фильтра). Для транспортировки каждыйфильтр сворачивается вчетверо рабочей сторонойвнутрь и запаивается в полиэтиленовый пакетминимального размера.– Отбор проб атмосферного воздуха для определениясодержания газовых примесей производитсяпосредством прокачки воздуха с использованиемаспирационной установки ПУ-4ЭП через поглотительныебарботеры (NO 2, SO 2, H 2S). Поглощающиерастворы барботеров после доставки в лабораториюЗГМО «Баренцбург» переливались в специальныегерметично закрывающиеся емкости. Для определениясодержания СО и О 3используется газоанализаторГАНК-4. Отбор проб для определения ЛОС производитсяс помощью пассивных угольных ловушек.– Отбор интегральных проб снежного покров дляопределения компонентов состава и содержания ЗВвыполняется на всю толщину снегонакопления. Отборпроб производится полиэтиленовым совком вспециальные транспортные контейнеры, изготовленныеиз инертных материалов. После доставки в полевуюлабораторию пробы растаиваются без извлеченияиз контейнера.– Отбор проб морскойводы и поверхностныхвод суши с подповерхностногогоризонта(глубина 1 м) производитсяпробоотборнойсистемой ПЭ-12-20, изготовленнойиз инертныхпластиков и не имеющейоткрытых металлическихконструктивныхэлементов. Для отборапроб воды с глубинныхгоризонтов используютсябатометры HydroBios(Киль, Германия) емкостью5 и 10 л, срабаты-6МПГ 07/08

РАБОТЫ В АРКТИКЕвающие от посыльного груза на необходимой глубине.Сразу после отбора пробы воды переливаютсяв специально подготовленные стеклянные бутылис притертыми стеклянными пробками, бутылипомещаются в транспортный ящик с гнездовым фторопластовымвкладышем, в котором они доставляютсяв лабораторию.В лаборатории ЗГМО «Баренцбург» в пробахводы выполняются определения: электропроводности;солености; растворенного кислорода; биохимическогопотребления кислорода (БПК5); водородногопоказателя (рН); окислительно-восстановительногопотенциала (Eh); щелочности и др.химических показателей по действующей программеработ ЗГМО.Пробы воды для определения суммарных нефтяныхуглеводородов экстрагируются, оставшаясячасть консервируется глубоким замораживанием ихранится при температуре – 20 °С до момента анализав стационарной лаборатории. Перед замораживаниемиз пробы в специальные склянки отбираетсячасть воды для определения ЛАУ.– Отбор проб морских донных отложений и донныхотложений из водоемов суши производится изверхнего 0–5 см слоя грейферным дночерпателемДГ-01М с пневматическим усилением захвата. Непосредственнопосле отбора пробы помещаются вспециальные герметичные контейнеры из инертныхматериалов и хранятся в охлажденном виде (притемпературе не выше 4 °С) до момента анализа.– Пробы почвенных вод отбираются шахтнымметодом из верховодки. Сразу после отбора пробыводы переливаются в специально подготовленные стеклянныебутыли с притертыми стеклянными пробками,бутыли помещаются в транспортный ящик с гнездовымфторопластовым вкладышем, в котором они доставляютсяв лабораторию ЗГМО «Баренцбург».В лаборатории ЗГМО «Баренцбург» выполняетсяопределение кислотности почвенных вод (величинырН).Пробы воды, отобранные для других определений,выполняемых в стационарной лаборатории,замораживаются и хранятся при температуре –20 °Сдо момента анализа.– Отбор проб почв на содержание ЗВ выполняетсяпослойно на пробных площадках 5×5 м. Накаждой площадке отбирается по 2 пробы (из слоя0–5 см и слоя 5–20 см). Объединенные пробы с каждогослоя просеиваются через сито с ячейкой 1 ммдля удаления камней и остатков растительности, помещаютсяв специальный герметичный контейнер,консервируются глубоким замораживанием и хранятсяпри температуре –20 °С до выполнения химико-аналитическихисследований.– Пробы наземной растительности на содержаниеЗВ отбираются с пробных площадок 50×50 м.Для описания видового состава и структуры растительныхсообществ на каждой площадке собираетсягербарий. Для химико-аналитических исследований,по возможности, отбираются пробы мхов, лишайникови трав. Пробы растительности отбираютсяв герметичные полиэтиленовые пакеты. В одинпакет отбирается проба только одного вида растительногоматериала. Пробы консервируются глубокимзамораживанием и хранятся при температуре– 0 °С до выполнения химико-аналитических исследований.Обработка и анализ всех видов проб выполняютсясогласно методикам, допущенным к применениюи включенным в «Перечень методик, внесенных в Государственныйреестр методик количественного химическогоанализа. Количественный химическийанализ вод. Количественный химический анализпочв и отходов. Количественный химический анализатмосферного воздуха и выбросов в атмосферу.Токсикологические методы контроля. М., ГУАК,1998 г. с дополнениями 1999–2001 гг.».В результате выполненных полевых наблюдений,химико-аналитических и других лабораторных исследованийотобранных образцов и проб, анализаи обобщения собранного материала получены основныехарактеристики уровней содержания загрязняющихвеществ в компонентах природной среды врайоне расположения пос. Баренцбург и акваториизалива Грен-фьорд в весенний и летне-осенний периоды2008 г.Опробование атмосферного воздуха производилосьна территории пос. Баренцбург, в районе расположенияЗГМО «Баренцбург», севернее поселка врайоне вертолетной площадки на побережье Селисбухты,в устье р. Грендалсэльва и на противоположнойстороне залива Грен-фьорд в районе оз. Биенда-стеммев.Доминирующими источниками загрязнения приземногослоя атмосферы в районе пос. Баренцбургявляются региональные и локальные источники.Основным локальным источником загрязнениявоздуха являются местная Центральная электростанция(ЦЭС), работающая круглогодично и использующаяв качестве топлива уголь, добываемый на руднике«Баренцбург». Также загрязнение атмосферноговоздуха происходит при эксплуатации шахтныхвентиляционных установок, горении и раздуванииотвалов и открытых складов угля.Основными веществами, загрязняющими атмосферныйвоздух поселка, являются пыль, диоксидсеры, оксиды азота и углерода, сероводород, соединенияПАУ и ЛАУ, ТМ. В период весенней и летнеосеннейсъемок максимальные концентрации пыли(26,4 мкг/м 3 ), диоксида серы (до 4,06 мкг/м 3 ), оксидауглерода (до 324 мкг/м 3 ) и диоксида азота (до7,14 мкг/м 3 ) были зафиксированы в атмосферномвоздухе вблизи ЦЭС. Содержание в атмосферномвоздухе сероводорода было ниже предела чувствительностииспользуемого метода анализа, что непозволило его надежно идентифицировать. Содер-МПГ 07/08 7

РАБОТЫ В АРКТИКЕжание летучих органических соединений достигалозначений 3,1 мкг/м 3 в летне-осенний период. В весеннийпериод наблюдений концентрации ЛОС былиниже предела чувствительности используемого методаанализа, что не позволило их надежно идентифицировать.Концентрации хлорорганических соединений впробах атмосферного аэрозоля были ниже пределовобнаружения.Из определявшихся полициклических ароматическихуглеводородов в весенний период наблюдениябыли идентифицированы бенз(b)флуорантен ибенз(k)флуорантен, максимальные концентрации которыхсоставили соответственно 0,17 и 0,13 нг/м 3 .В летне-осенний период были также обнаружены нафталин,флуорен, фенантрен, антрацен, флуорантен,пирен с максимальными концентрациями 0,7 нг/м 3 ,2,4 нг/м 3 , 0,2 нг/м 3 , 0,1 нг/м 3 , 0,6 нг/м 3 и 0,4 нг/м 3 соответственно.Суммарное содержание ПАУ в пробахатмосферного аэрозоля составляло от 0 до 4,4 нг/м 3 .Полученные данные по уровням концентрацийзагрязняющих веществ в атмосферном воздухе районасопоставимы с данными норвежских исследователей(AMAP Assessment Report: Arctic PollutionIssues. Arctic Monitoring and Assessment Programme,Oslo, 1998).Отбор проб снежного покрова на содержание ЗВпроизводился на всех наземных точках сети мониторинга.Аккумуляция токсичных соединений снежнымпокровом вносит значительный вклад в уровнихимического загрязнения почв и растительного покроватерриторий.Содержание нефтяных углеводородов в пробахснега изменялось от 9,4 до 77,3 мкг/л талой воды,максимальная концентрация НУ имела место в пробахснега, отобранных в районе расположения складастройматериалов к северу от пос. Баренцбург.Концентрация фенолов, зарегистрированных впробах, взятых в районе к северу от поселка, изменяласьот 0,6 до 1,3 мкг/л талой воды.Из 16 контролируемых полициклических ароматическихуглеводородов (ПАУ) в снежном покровебыли обнаружены: нафталин, содержание которогонаходилось в пределах от 2,90 до 15,4 нг/л талойводы при средней концентрации 8,54 нг/л; фенантрен,концентрации которого колебались от 0,9 до15,3 нг/л талой воды при среднем содержании4,6 нг/л; флуорантен, средний уровень содержаниякоторого в устье реки Грендалсэльва составлял1,0 нг/л талой воды; бенз(b)флуорантен+перилен,содержание которого находилось в интервале от 0,4до 6,9 нг/л талой воды (средняя величина – 2,36 нг/л),максимальная концентрация имела место в пробах,взятых в районе реки Грендалсэльва; бенз(k)-флуорантен, концентрации которого варьировали от0,4 до 1,1 нг/л талой воды (среднее значение 0,73нг/л). Суммарное содержание соединений группыПАУ в снежном покрове изменялось от 1,4 до 31,4нг/л талой воды при среднем значении 14,81 нг/л.Максимальная концентрация суммы ПАУ в снеге определяласьв районе расположения отвалов горныхпород и шлака от ЦЭС.Из контролируемых хлорорганических соединений(ХОС) в пробах снега в период наблюдений зафиксированоналичие пестицидов групп ГХЦГ, ДДТ и ПХБ.Из 15 контролируемых индивидуальных ПХБ в снежномпокрове фиксировались конгенеры #28, #52,#101, #105, #118, #138, #153, #156, #180. Максимальныеконцентрации всех идентифицированныхХОС составляли: для суммы ГХЦГ – 0,3 нг/л в районерасположения ЗГМО «Баренцбург», для суммы ДДТ –1,00 нг/л, для суммы ПХБ – 14,01 нг/л – районе побережьяСелисбухты; для суммы полихлорбензолов –0,59 нг/л талой воды – в районе реки Грендалсэльва.Содержание полихлорциклодиенов находилось нижепределов их обнаружения (

РАБОТЫ В АРКТИКЕКонцентрации СПАВ, фенолов и летучих ароматическихуглеводородов (ЛАУ), неполярных алифатическихуглеводородов (НАУ) в водах обследованной акваториизалива в 2008 г. были ниже предела чувствительностииспользуемого метода анализа (< 25 мкг/л,

РАБОТЫ В АРКТИКЕцентрации суммы полихлорбензолов и полихлорциклодиеновв речных водах и озерных водах в периодлетне-осенней съемки были ниже пределов обнаруженияиспользовавшегося аналитического метода(< 0,05 нг/л).Концентрации тяжелых металлов в пробах речныхвод находились в пределах: для железа – от 7,11до 8,82 мкг/л, составляя в среднем 8,08 мкг/л; длямарганца – от 13,3 до 17,3 мкг/л, что в среднем равнялось15,1 мкг/л; для цинка – от 1,28 до 1,89 мкг/л(в среднем – 1,56 мкг/л); для никеля – от 6,75 до7,8 мкг/л при средней концентрации 7,27 мкг/л; для кобальта– от 1,84 до 2,52 мкг/л (в среднем 2,19 мкг/л).Измеренные концентрации меди, хрома, кадмия,ртути и мышьяка находились ниже предела обнаружения(

РАБОТЫ В АРКТИКЕсодержание которого изменялось от 0,1 мкг/л до0,3 мкг/л при среднем значении 0,23 мкг/л. Содержаниеостальных 3 ЛАУ (этилбензола, суммы параимета-ксилолов, изопропилбензола(кумола)) былониже предела чувствительности методики анализа(

РАБОТЫ В АРКТИКЕ5,55 нг/г); бенз(а)пирен, среднее содержание которогоравнялось 5,35 нг/г сухого веса при диапазоне колебанийот 2,14 до 14,2 нг/г; дибенз(a,h)антрацен, концентрациикоторого варьировали от 1,14 до 6,2 нг/г, всреднем составляя 3,28 нг/г; индено(1,2,3-сd)пирен,содержание которого во мхах колебалось от 0,5 до2,49 нг/г сухого веса, составляя в среднем 1,36 нг/г;бенз(g,h,i)перилен, концентрации которого находилисьв интервале между 5,75 и 12,0 нг/г сухого веса при среднемсодержании 7,7 нг/г.В сосудистых растениях определялись следующиеиндивидуальные ПАУ: нафталин, содержаниекоторого находилось в пределах от 2,6 до 23,1 нг/гсухого веса при среднем содержании 11,3 нг/г;аценафтилен, средняя концентрация которого составляла5,3 нг/г сухого веса; флуорен, концентрациикоторого изменялись от 2,6 до 7,6 нг/г сухоговеса при среднем значении 4,7 нг/г; аценафтен,средняя концентрация которого была равна6,1 нг/г; фенантрен, средняя концентрация которогосоставляла 25,42 нг/г сухого веса при размахеколебаний от 14,3 до 38,9 нг/г; антрацен,уровни содержания которого находились в пределахот 0,5 до 9,3 нг/г сухого веса при среднейконцентрации 3,05 нг/г; флуорантен, содержаниекоторого колебалось от 9,4 до 34,8 нг/г сухоговеса при среднем значении 17,91 нг/г; пирен, концентрациикоторого менялись от 1,0 до 18,4 нг/гпри средней концентрации 5,81 нг/г; бенз(а)антрацен,концентрации которого находились в интервалеот 0,4 до 1,2 нг/г при среднем значении0,78 нг/г; хризен, средняя концентрация которогобыла равна 2,32 нг/г сухого веса при размахе колебанийот 0,64 до 4,5 нг/г; бенз(b)флуорантен+перилен,содержание которых изменялось от 1,4 до 13,8 нг/гсухого веса при среднем содержании 7,98 нг/г;бенз(k)флуорантен, среднее содержание которогов сосудистых растениях составляло 1,21 нг/г сухоговеса при диапазоне изменений от 0,6 до 2,11 нг/г;бенз(а)пирен, средняя концентрации составляла0,87 нг/г сухого веса; дибенз(a,h)антрацен, содержаниекоторого находилось в пределах от 0,6 до0,87 нг/г при среднем значении 0,735 нг/г; индено(1,2,3-cd)пирен,средняя концентрация быларавна 0,85 нг/г при размахе колебаний от 0,6 до1,1 нг/г; бенз(g,h,i)перилен, содержание которогонаходилось в диапазоне от 0,5 до 4,1 нг/г сухоговеса при среднем значении 1,52 нг/г.Суммарное содержание соединений группы ПАУв пробах растительности изменялось в следующихпределах: у сосудистых растений от 44 до 123 нг/г(среднее – 79,9 нг/г), у мхов – от 127 до 295 нг/г(среднее 229 нг/г).Концентрации ПАУ с малыми молекулярными весамисоответствовали фоновым уровням. Концентрациисоединений с большими молекулярнымивесами (фенантрена, бенз(b)флуорантена,бенз(k)флуорантена, бенз(а)пирена) были значительновыше, чем на фоновых территориях Арктики,что указывает на хроническое загрязнение растительногопокрова территории поселка и сопредельныхс ним территорий соединениями этойгруппы ЗВ.Из контролируемых хлорорганических соединений(ХОС) в пробах растительного покрова зафиксированоналичие полихлорбензолов, полихлорциклодиенов,ПХБ и пестицидов групп ГХЦГ и ДДТ. Из15 контролируемых индивидуальных ПХБ во мхах исосудистых растениях обследованного района былиидентифицированы 9. Максимальные концентрацииХОС достигали: для суммы полихлорбензолов: вомхах – 1,18, в сосудистых растениях 1,26 нг/г; длясуммы ГХЦГ: во мхах – 2,1, в сосудистых растениях –2,87 нг/г, для суммы ДДТ: во мхах – 0,86, в сосудистыхрастениях – 1,12 нг/г; для суммы ПХБ: во мхах –666, в сосудистых растениях – 118 нг/г.Максимальные концентрации контролируемыхтяжелых металлов в пробах растительности составляли:железо во мхах – 24651 мкг/г, в сосудистых растениях– 5733 мкг/г; марганец во мхах – 536 мкг/г,в сосудистых растениях – 670,8 мкг/г; цинк во мхах –63,2 мкг/г, в сосудистых растениях – 39,7 мкг/г; медьво мхах – 15,8 мкг/г, в сосудистых растениях –7,4 мкг/г; никель во мхах – 18,6 мкг/г, в сосудистыхрастениях – 7,64 мкг/г; кобальт во мхах – 4,9 мкг/г,в сосудистых растениях – 1,6 мкг/г; свинец во мхах –11,2 мкг/г, в сосудистых растениях – 3,3 мкг/г; кадмийво мхах – 0,65 мкг/г, в сосудистых растениях –0,13 мкг/г; хром во мхах – 11,2 мкг/г, в сосудистыхрастениях – 2,9 мкг/г; ртуть во мхах – 0,09 мкг/г, в сосудистыхрастениях – 0,041 мкг/г; мышьяк во мхах –5,23 мкг/г, в сосудистых растениях – 3,6 мкг/г.Относительно более высокие концентрации загрязняющихвеществ характерны для мхов, более низкие– для сосудистых растений. Так, содержание железаво мхах превосходит таковое в горце в 4,3 раза,меди – в 2,1 раза, кобальта – в 3,1 раза, свинца –в 3,4 раза, кадмия – в 5 раз, хрома – в 3,9 раза, ртутив 2,2 раза, мышьяка – в 1,45 раза.В целом содержание большинства ХОС и тяжелыхметаллов в растительном покрове обследованногорайона находится в пределах, характерных для фоновыхрайонов Арктики. Концентрации ПХБ и соединенийгруппы ПАУ (включая бенз(а)пирен) в растительномпокрове района расположения пос. Баренцбургзначительно выше, чем в фоновых районах Арктики.Опубликованные данные норвежских исследованийпо содержанию загрязняющих веществ в растительномпокрове рассматриваемого района подтверждаютэту оценку.В целом полученные в результате мониторингазагрязнения данные и выполненные обобщения показывают,что содержания основных групп загрязняющихвеществ в компонентах природныхсред в районе расположения пос. Баренцбург являютсяхарактерными для районов развития угле-12МПГ 07/08

РАБОТЫ В АРКТИКЕдобывающей промышленности и не являются критическими.При этом загрязнение почв и растительногопокрова на территории поселка в границах санитарно-защитнойзоны ПХБ является следствиемхозяйственной деятельности и носит локальный характер.Вне пределов территории пос. Баренцбурги его санитарно-защитной зоны уровни загрязненияпочв и наземной растительности, а также донныхотложений озера Биенда-стеммев находятсяна уровне, характерном для района арктическихтундр.Следует отметить, что в 2008 г. по сравнениюс предыдущими годами наблюдений (2002–2007 гг.) отмечено незначительное снижение уровнейзагрязнения компонентов природной среды (атмосферныйвоздух, снежный покров, морские водыи воды водоемов суши, почвы и растительный покров)в районе расположения пос. Баренцбург и егоокрестностей.Выполненные Северо-Западным филиалом ГУ«НПО Тайфун» в 2008 г. на архипелаге Шпицбергенработы по фоновому и локальному экологическомумониторингу позволили получить объективнуюоценку существующих уровней загрязнения компонентовприродной среды в районах поселка Баренцбурги прилегающей акватории залива Грен-фьорди существенно пополнить имеющийся банк данныхнаблюдений за период 2002–2007 гг.Б.Н.ДЕМИН, А.П.ГРАЕВСКИЙ, А.С.ДЕМЕШКИН(ГУ «НПО ТАЙФУН»)НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ЭКСПЕДИЦИОННОЙ ГРУППЫ ФГУ ГОИННА ПОЛЯРНОЙ СТАНЦИИ БАРНЕО В СОСТАВЕ «ПАЛЭКС-2009»Командировка экспедиционного отряда ГОИНна полярную станцию Барнео в составе международнойПанарктической ледовой экспедиции «ПА-ЛЭКС-2009» была посвящена исследованиям нейтронногополя Земли и фонового состава аэрозоляв приземном слое атмосферы полярнойобласти. Экспедиция ЛПГАХ ГОИН на полярнуюстанцию Барнео в составе международной экспедиции«ПАЛЭКС-2009» проходила с 28 марта по10 апреля 2009 года. В состав экспедиционнойгруппы входили:– экспедиционный отряд биологов ИО РАН подначалом И.А.Мельникова;– экспедиционный отряд гидрологии океанаИО РАН под началом С.А.Писарева;– экспедиционный отряд ЛПГАХ ГОИН.Основной целью полевых исследований был сбораэрозолей и измерение фоновой плотности потокатепловых нейтронов в полярной области, а также вусловиях авиаперелета по маршруту полярная станцияБарнео – аэропорт города Лангйир.Для достижения этой цели во время полевых работбыли выполнены следующие измерения:– сбор аэрозолей на АФА-фильтры;– измерение нейтронного потока во время пребыванияна ледовой базе Барнео;– измерение нейтронного потока во время авиаперелетаБарнео – аэропорт Лангйир с помощьюнейтронного счетчика СТН1 № 3.Аэрозольный эксперимент и его результаты.Пробоотбор аэрозолей проводился на аналитическиефильтры АФА-РМП-3, побудителем расхода воздухаявлялся пылесос «Karcher» NT 351 ECO, средняяскорость пробоотбора составляла 16,0 м 3 /ч. Экспозицияфильтров каждой серии составила 4 ч.Сбор аэрозолей на фильтры производился в яснуюпогоду, облачность составила 1 балл, при встречномветре, Т= –34 °С (рис. 1).Для элементного анализа фильтры упаковывалив специальные защелкивающиеся полипропиленовыепакеты. После доставки в лабораторию инкубировалив царской водке (10 мл) в течение 1 сутокв тефлоновых бомбах. Далее минерализацию образцовпроводили под давлением в микроволновойпечи MDS2000. Во всех опытах вели обработку ипоследующий анализ контрольного фильтра.Содержание элементов в аэрозольных фильтрахопределяли с помощью атомно-адсорбционногоспектрометра «SpectrAA-800» с электротермическойатомизацией и эффектом Зеемана по протоколуфирмы «Varian» с модификациями по результатаммеждународной интеркалибрации с лабораториейMEL МАГАТЭ (Монако).Рис. 1. Сравнение концентраций тяжелых металлов в аэрозольныхпробах по данным 2006, 2009 гг. на полярной станции «Барнео»МПГ 07/08 13

РАБОТЫ В АРКТИКЕВремя измерений было выбрано так, чтобы исключитьпопадание авиационного топлива на фильтры,другими словами, сбор велся между рейсамиАн-72.По итогам химического анализа проб были определенысредние значения содержаний элементов:0

РАБОТЫ В АРКТИКЕследования в области мониторинга тепловых нейтронов.В практическом плане такие исследованиянеобходимы для обеспечения безопасности человекаи технической безопасности при функционированиисложных радиоэлектронных устройств наповерхности Земли и при авиационных перевозках.Эксперимент по измерению нейтронного потока навысоте в 8500 метров производился во время перелетана самолете Ан-72 .Исходная точка измерений – ледовая база Барнеос координатами 89°42,8' с.ш., 41°06,5' з.д ., окончаниеизмерений – аэропорт города Лангйир с координатами72°12,1' с.ш., 15°35,2' з.д. На рис. 3 можновидеть зависимость плотности потока тепловыхнейтронов по время авиационного перелета Северныйполюс – Шпицберген. Медианные значенияплотности потока вторичного корпускулярного излучениянейтронов составили 256 н/(c·м 2 ).Максимальное значение соответствует 386 н/(c·м 2 ),минимальное значение (1 н /(c·м 2 )) составило привзлете и посадке. Как видно, на высоте 8500 м величинаплотности потока тепловых нейтронов достигает386 н/(с·м 2 ), превышая фоновую на 2 порядка.Как видно из рис. 3, интенсивность потока тепловыхнейтронов на высотах порядка 8000–9000 мзависит от того, есть ли на поверхности счетчикарадиопротектерная прослойка. Становится актуальнымрешение задач разработки надежных методовэкранирования человеческого организма (особенноголовного мозга) от корпускулярного излучениявысокой интенсивности (Е.З.Гак, Н.К.Белишева,2006). Обычные методы защиты в виде металлическихэкранов недостаточны при нейтронном облучении.Для защиты от нейтронов высоких энергий могутбыть полезны такие материалы, как вода, парафини другие поглотители нейтронов.Заключение. Таким образом, проведена дозиметрияфонового потока тепловых нейтронов, позволяющаясоздать представление о простран-Рис. 3. Зависимость плотности потока тепловых нейтронов во времяавиаперелета Северный полюс – Шпицбергенственно-временной вариабельности плотности потокатепловых нейтронов у поверхности Земли и наразличных высотах в арктической полярной области.Показано влияние легкой воды и биоиндикатораArtemia salina на уровень потока, найдены указанияна защитные свойства легкой воды по отношению ктепловым нейтронам, установлено, что существуетразница между поглощающей способностью легкойи бидистиллированной воды. По данным экспериментавыявлено, что существует разница между поглощающейспособностью легкой и бидистиллированнойводы. Также собраны данные о том, что плотностьпотока тепловых нейтронов на высотеавиаперелета и на полярной станции имеет различияв несколько порядков – от 12 (на станции) до400 (на высоте 8500 м). По итогам камеральной обработкиэкспедиционных данных было установлено,что концентрации тяжелых металлов в аэрозольныхпробах по данным измерений в 2006 и 2009 гг. отличаютсяв пределах одного порядка.А.В.СЫРОЕШКИН, А.Н.ЧИЧАЕВ, М.А.ЧИЧАЕВА,В.М.ГРУЗИНОВ (ЛПГАХ ФГУ ГОИН)СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Быкова В.М., Немцев С.В. Сырьевые источники и способы получения хитинаи хитозана. Получение, свойства и применение. М.: Наука, 2002. С. 7–23.2. Гак Е.З., Белишева Н.К., Гак М.З. О роли космических лучей в гидрологическихи биофизических процессах // Проблемы космической безопасности.СПб.: Изд-во «Интан», 2007. Кн. 11. Ч. 3. С. 229–251.3. Кузмин Ю.Д. Регистрация интенсивности нейтронного потока на Камчаткев связи с прогнозом землетрясений // Материалы научно-техническойконференции, 17–18 января 2006, Петропавловск-Камчатский, Геофизическаяслужба РАН. С. 149–155.4. Лобышев В.И. Механизмы термодинамических и кинетических изотопныхэффектов D2O в биологических системах. Автореф. диссертации д-рабиол. наук. М., 1987.5. Макрушин А.В., Лянгузова И.В. Оболочка пропагул беспозвоночных ирастений: избирательная проницаемость и барьерные свойства // Журналобщей биологии, 2006. Т. 67. № 2. С. 120–126.6. Матвеева И.С., Смирнов А.Н., Воденников Б.Д., Попов И.М., СеменовД.С., Колесников М.В., Сыроешкин А.В. Облучение потоком нейтронов кактест на выживаемость спор Artemia salina // Бюллетень экспериментальнойбиологии и медицины. 2004. Т.138. № 11. С. 530–534.7. Николаева Ю.Г. Изучение механизмов устойчивости гетеротрофных организмовк неблагоприятным абиотическим факторам на примере цист Artemiasalina, Автореф. дисс. канд. биол. наук. М., 2008.8. Студеникина Т.Л. Биологические особенности рачка Artemia salina (L.)соленых озер юга Западной Сибири: Автореф. дисс. канд. биол. наук /Новосибирск, 1986. С. 9–16.9. Урманцев Ю.А. Системный подход к проблеме устойчивости растений:Адекватность и интерпретация регрессионных уравнений зависимости соединенийпигментов в листьях фасоли от одновременного действия на неезасухи и NaCl // Физиология растений. 1979. Т. 26. № 6. С. 1235–1243.10. Фролов А.В. Выживаемость, скорость роста и состав липидов Artemiasalina при различных условиях культивирования: Автореф. канд. биол. наукМ., 1988. С. 16–20.11. Vos J., Leger P., Vanhaecke P., Sorgeloos P. Quality evaluation of brineshrimp solt ponds // Hydrobiologia. 1984. V. 108 № 1. P. 17–23.МПГ 07/08 15

РАБОТЫ В АРКТИКЕОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЭКОСИСТЕМЫ МОРСКОГО ЛЬДА ЦЕНТРАЛЬНОГОАРКТИЧЕСКОГО БАССЕЙНА ПО ДАННЫМ НАБЛЮДЕНИЙВ ПЕРИОД ПРОВЕДЕНИЯ МПГВ последние два десятилетия в Арктике наблюдаетсячеткий температурный тренд в сторону потепления.Потепление привело к уменьшению ледовогопокрова в Северном Ледовитом океане (СЛО),как по площади (http://nsidc.org/data/seaice_index/n_plot.html), так и по толщине (Parkinson et al., 1999;Rothrock et al., 1999 и др.), вследствие более интенсивноготаяния. В пределах поверхностного 0–30 мслоя происходит накопление талой воды, гидрологическиеи гидрохимические характеристики которойзаметно изменились: вода стала более теплойи более пресной (Carmack et al., 1995; Cavaliere etal., 1997; Serreze, Maslanik, 1997; Morison et al., 1998;McPhee et al., 1998; и др.). Наблюдаемые климатическиеизменения и связанные с ними измененияледовой среды привели к заметным изменениям всоставе, структуре и функционировании биологическихсообществ, населяющих морской лед и поверхностнуюводу (Melnikov et al., 1998; Melnikov, 2000;Melnikov, Kolosova, 2001, Melnikov et al., 2001). Сравнительныйанализ материалов, собранных в антициклональномкруговороте СЛО в период работыдрейфующих станций «Северный полюс-22», «Северныйполюс-23» и «Северный полюс-24» в 1975–1981 гг. и в международном эксперименте SHEBA(Surface Heat Budged in the Arctic Ocean) в 1997–1998 гг., показал, что численность видов ледовыхдиатомовых водорослей заметно уменьшилась,причем одновременно возросла роль динофитовыхводорослей. Резко сократилась численность беспозвоночныхживотных, таких как нематоды, копеподы,амфиподы, турбеллярии, доминировавшиеранее в толще многолетних льдов (Melnikov et al.,2002).Эти результаты были получены, главным образом,по наблюдениям в Канадском секторе СЛО. Аналогичныеданные по центральнымрайонам Арктическогобассейна иособенно в околополюсномрайоне СЛО до началапроведения Международногополярногогода в 2007–2008 гг.были недостаточны,чтобы судить об измененияхв экосистемеарктического морскогольда. Вместе с тем быловажно понять, являютсяли уменьшение площадии толщины многолетнегольда вследствие та-Рис. 1. Дрейф ледовых лагерей Панарктической ледовой дрейфующейэкспедиции (ПАЛЭКС) в 2007, 2008 и 2009 гг.яния, а также потепление и распреснение поверхностныхвод в Канадском секторе СЛО локальными илиимеют глобальный характер, связанный с процессамив целом для всего океана? До настоящего времениинформация по данному вопросу весьма ограничена,поэтому основной целью проекта МПГ «Панарктическаяледовая дрейфующая экспедиция»(ПАЛЭКС) явилась оценка состояния экосистемыморского льда и подледного водного слоя в околополюсномрайоне СЛО.В настоящей работе анализируются данные наблюденийв период проведения МПГ (2007–2008 гг.), атакже частично данные наблюдений в апреле 2009 г.(Мельников, 2007; 2008; 2009), которые сравниваютсяс аналогичными данными, полученными три десятилетияназад в центральных районах СЛО.Район работ, материал и методы наблюдений.Полевые работы по проекту ПАЛЭКС (http://www.paicex.ru) были выполнены в дрейфующих лагеряхвблизи ледовой базы «Барнео», которую ежегодноорганизует российский экспедиционныйцентр «Полюс» в районе географического полюсаСЛО (http://www.barneo.ru). В 2007 г. полевые работыохватывали период с 6 по 26 апреля, за которыйледовый лагерь дрейфовал от первоначальных позицийна 89° 30' с.ш. сначала к Северному полюсу, азатем строго на юг до 88°57' с.ш. Научная концепцияПАЛЭКС 2007 г. была сохранена в 2008 и 2009 гг.Полевые работы в 2008 г. были организованы на томже ледовом поле, где располагалась ледовая база«Барнео», и продолжались с 1 по 20 апреля. За этовремя ледовое поле дрейфовало на юг от 89° 01' с.ш.и 05° 01' в.д. до 88°30' с.ш. и 11° 02' в.д. В апреле2009 г. аналогичные исследования в этом районеСЛО были выполнены с 2 по 22 апреля, за которыйдрейф проходил на юг от 89° 51' с.ш. и 71° 52' в.д. до88°34' с.ш. и 02° 07' в.д.На рис. 1 показаныдрейфы ПАЛЭКС в2007, 2008 и 2009 гг.,построенные по ежесуточным09.00 часовымутренним координатам.Важной особенностьюэкспедиций явилосьвыполнение наблюденийс использованиемединых методови орудий сбора материалав пределах мезомасштабногополигона.Для сбора ледовыхкернов на предмет16МПГ 07/08

РАБОТЫ В АРКТИКЕкриобиологическогоанализа использовалимотобур фирмы«Tanaka» со шнекамифирмы «Kovaks». Записивертикальныхпрофилей температурыи солености выполнялис помощью СТДзондовпроизводствакомпании Sea-BirdElectronics (CША) отповерхности до глубины1000 м. Планктонныеловы выполнялисетью Джеди с входным отверстием 37 см и диаметромфильтрующего конуса 50 см, снаряженнойпланктонным ситом с размером ячеи 150 мкм; скоростьподъема сети в момент лова 20 см/с. Для сборапланктона с нижнейповерхности льда вкаждой экспедицииПАЛЭКС выполнялиподледные водолазныеработы с использованиемлегководолазногоснаряжения.Сборы планктона выполнялис помощьюсачка с входным отверстием20×40 см ипланктонным ситом150 мкм. Помимо наблюденийв стационарныхлагерях в периодэкспедиций действоваламобильнаягруппа, целью которойбыло проведение измерений толщины снежно-ледяногопокрова в районах дрейфа. Измерения толщиныснега и льда проводили в направлениях на север,юг, восток, западот базового лагеря черезкаждые 100 м. Собранныепробы льда иводы обработаны в стационарныхусловияхлабораторий Институтокеанологии им. П.П.-Ширшова РАН и Ботаническогоинститутаим. В.Л.КомароваРАН.Результаты. По даннымнаблюдений, воколополюсном районеСЛО средняя толщинальда в периодРис. 2. Встречаемость размерных групп льдов в околополюсномрайоне СЛО по данным наблюдениий в ПАЛЭКС 2007–2009 гг.Рис. 3. Вертикальное распределение солености в многолетних и сезонныхльдах по наблюдениям в околополюсном районе СЛО в период работПАЛЭКС (апрель 2007 и апрель 2008 гг.)Таблица 1. Толщина снега и льда в период наблюденийэкспедиций ПАЛЭКС (2007–2009 гг.)максимального развитиясоставила177,1±13,2 см (n=133),181,4 ± 13,3 см (n=203)и 183,1±12,4 см (n=40),соответственно, в2007, 2008 и 2009 гг.(Таблица 1). Отмеченоувеличение встречаемостисезонных льдов(группы льдов толщиной180–200 см) с37 % в 2007 г. до 68 %в 2008 г. и уменьшениевстречаемости многолетнегольда (группа льдов 240–300 см): так, в2007 г. керны льда толщиной более 240 см быливстречены 6 раз в 133 измерениях, а в 2008 г. ниразу в 203 измерениях (рис. 2). Величины соленостиотражают типичноевертикальное распределение,характерноедля солености сезонногольда в пределах5–8 ‰ по всей толщев группе 180–200 см имноголетнего льда вгруппе 240–300 см отзначений 0,1–0,5 ‰ вверхних и до 2–3 ‰ внижних слоях (рис. 3).Содержание минеральныхформ кремнияи фосфора существенноувеличилось вверхнем 30–40 смслое, что, вероятно,связано с особенностямифизических и химических процессов формированияльда в последние годы, когда наблюдаетсяинтенсивное таяние ледового покрова (рис. 4). Гидрофизическиехарактеристикиповерхностнойарктической водноймассы заметно изменилисьза периоднаблюдений 2007–2009 гг.: соленость вводном слое 40–50 муменьшилась на2,5 ‰, а температураувеличилась на 0,2 °С(рис. 5), что свидетельствуето распреснениии потепленииверхнего слоя океаназа последние три года,вероятно, из-за на-МПГ 07/08 17

РАБОТЫ В АРКТИКЕблюдаемого таянияморского льда в центральныхрайонах СЛО.В 2007 г. составфлоры морского льдавключал 62 вида водорослейиз трех отделов,в том числе 51 диатомовых;наиболееразнообразные – родыThalassiosira (8),Navicula (7), Nitzschia(6) и Chaetoceros (5 видов).Численность клетокводорослей составляла103–104 кл/л,среди них преобладали– Nitzschia frigida, N. polaris и Fragilariopsis cylindrus.В 2008 г. в пробах льда было обнаружено 45 видовводорослей из трех отделов, в том числе 27 диатомовых.Наиболее разнообразные– родыChaetoceros (8 видов)и Nitzschia (5). Численностьводорослей составляла102–104 кл/л,среди них доминировалиRhizosolenia hebetataf. semispinа и Cylindrothecaclosterium.В 2009 г. всего былидентифицирован31 вид из трех отделов.Интересно отметить,что в пробах льда 2009 г. в массе были представленыпланктонные формы, характерные для весеннего (частичнодаже для летнего!) «цветения»: виды родовPseudo-nitzschia, Nitzschia, Chaetocerosи Thalassiosira. Только виды Fossula arctica, Naviculaspp., Fragilariopsis cylindrus Cylindrotheca closteriumи Entomoneis paludosa var. hyperborea относятся к ледовыми планкто-ледовым формам. Весьма любопытнотакже нахождение мощных включений диатомовыхв толще льда, придающих ледовому слою буруюокраску (рис. 6). Положение слоев было различным:в первом случае на расстоянии 30–40 см от верхней(снежной) поверхности льда толщиной 198 см, а вовтором, напротив, в 30–40 см от нижней (морской)поверхности льда, толщина которого достигала200 см. Образование таких слоев во льду, на нашвзгляд, происходит следующим образом: толщинаостаточного после летнего таяния льда составлялав первом случае 30–40 см, а во втором – около 140–160 см. В период осенней стадии сукцессии водорослейпоследние могли активно развиваться на нижнейморской поверхности льда, что привело к образованиюмощного бурого слоя. Как известно, лед растетснизу, поэтому зимой на этот (старый) лед нарастаютновые слои и диатомовые водоросли оказываютсяРис.4. Вертикальное распределение минеральных форм кремния ифосфора в морском льду толщиной 195 см (ПАЛЭКС-2007), 190 см(ПАЛЭКС-2008) и 198 см (ПАЛЭКС-2009)включенными (вмерзшими)в его толщу. Существеннаяразница вчисленности диатомовыхв пробах свидетельствуето неоднородностии случайностисложившихся условийконсервации водорослей.Обращает на себявнимание заметноеуменьшение количествавидов за время наблюдений:62 видав 2007 г., 45 в 2008 г. и31 в 2009 г., т.е. численностьвидов ледовой флоры уменьшилась за этотпериод вдвое. Заметно обеднение таксономическогосостава водорослей: из 62 видов, идентифицированныхв 2007 г.только 17 видов являютсяобщими со списком2008 г. и 9 видовсо списком 2009 г. Крометого, в каждом изисследованных фитоценозовдоминируютразличные виды: так вледовом фитоценозе2007 г. по численностиклеток доминировалиNitzschia frigida, N.polaris и Fragilariopsiscylindrus, в 2008 г. – Rhizosolenia hebetata f. semispinаи Cylindrotheca closterium, а в 2009 г. – Fossula arctica.Отмечено также возрастающая роль динофитовыхводорослей.Ледовая фауна, обитающая в межкристаллическихпространствах, главным образом, в нижних слояхльда, оказалась поразительно бедной: в большинствепросмотренных проб, собранных в период2007–2009 гг., были отмечены только отдельныеособи коловраток (Rotatoria), а такие характерныевиды криоинтерстициального биоценоза, как нематоды,турбеллярии, молодь амфипод, копепод, ранееобильно встречавшиеся в центральных районахСЛО, в исследуемый период не были встречены ниразу. Аналогично бедна криопелагическая фауна,связанная с обитанием на нижней (морской) поверхностильда: в пробах, собранных во время водолазныхработ подо льдом в период дрейфа ПАЛЭКСв апреле 2007, 2008 и 2009 гг. были идентифицированымолодь амфиподы Apherusa glacialis и единичныеособи Oithona similes и Calanus glacialis.В планктоне, собранном в апреле 2007 г., идентифицировано25 таксонов, из которых 13 видовприходится на отряд Copepoda. Данные по соотношениючисленности доминирующих видов зооплан-Рис. 5. Распределение солености и температуры в водном слое 0-1000 м поданным СТД-зондирования в районе дрейфа ПАЛЭКС 14 апреля 2007 г. (синий),2008 г. (зеленый) и 2009 г. (красный цвет)18МПГ 07/08

РАБОТЫ В АНТАРКТИКЕктона (Сalanus glacialis, C. hyperboreus, Metridialonga, Pseudocalanus minutus, Scaphocalanus magnus,S. longicornis, Microcalanus pygmaeus, Oithonasimiles, Eukrohnia hamata) показывают, что межвидовоесоотношение сохраняется на всех станциях,но общая численность в слое 0–300 м различаетсязначительно, что может быть связано с пространственнойнеоднородностью в распределении зоопланктонапо глубине. Данные по слою 0–50 м показывают,что в это время года в поверхностной арктическойводной массе доминирует только одинвид – Oithona similes (рис. 7). В планктоне ПАЛЭКС-2009 идентифицировано 32 таксона, из которых почисленности в слое 0–300 м доминируют Сalanusglacialis, C. hyperboreus, Metridia longa,Pseudocalanus minutus, Spinocalanus longicornis,Microcalanus pygmaeus, Oithona similes, Oncaeanotopus. Фауна в слое 0–50 м бедна как по видовомусоставу, так и по численности: в это время года вповерхностной арктической водной массе доминируеттолько один вид – Oithona similes, другие виды –Сalanus glacialis, Metridia longa, Microcalanuspygmaeus, Paraeuchaeta glacialis встречены здесь вединичных экземплярах. Отмечено высокое сходствопо численности и видовому составу зоопланктонаи криопелагической фауны в сборах 2007 и2008 гг.Обсуждение. Исследованиями в последнее десятилетиевыявлено заметное изменение качественногои количественного состава биоты морскогольда в СЛО по сравнению с составом в середине 70-хгодов прошлого столетия. Так, общий список ледовыхводорослей, идентифицированных за период1975–1981 гг. насчитывает 171 вид (Мельников,1989), а по наблюдениям в период 2007–2009 гг.около 60 видов. Преобладание морских диатомовыхводорослей было важной особенностью фитоценозаморских льдов в 70-е годы, а в последнеедесятилетие их доминирование заметно снижаетсяи возрастает роль других групп. Изменился также исостав ледовой фауны. Такие массовые представителипростейших и беспозвоночных, как фораминиферы,тинтинниды, клещи, нематоды, турбеллярии,коловратки, копеподы и амфиподы, связанныес обитанием в толще льда в 70-е годы (Мельников,1989), в последнее десятилетие встречаются редкоили в виде отдельных фрагментов тел этих организмов.Чтобы понять причины выявленных различий,необходимо рассмотреть особенности состава и динамикисовременного ледового покрова СЛО, а такжеособенности формирования и функционированияэкосистемы многолетнего и сезонного льда.В середине 70-х годов прошлого века площадьморского льда в СЛО в момент его максимальногоразвития составляла 8,43 млн км 2 (Атлас океанов,1980) и, по данным спутниковых наблюдений, в1973–1976 гг. не наблюдалось заметных межгодовыхколебаний (Carsey, 1982; NASA, 1987). С начала80-х в Арктике наблюдается потепление и, как следствие,сокращение площади льда, которое особеннозаметно в последнее десятилетие: 7 млн км 2в 2000 г., 5,32 млн км 2 в 2005 г. и 4,14 млн км 2 в2007 г. (http://nsidc.org/data/seaice_index/n_plot.html). Приведенные данные отражают площадьльда, остающегося после летнего таяния на акваторииокеана (сентябрь). Наиболее устойчивой частьюледового покрова являются многолетние льды,поэтому величина 4,14 млн км 2 отражает площадьименно многолетнего льда, пережившего активноелетнее таяние 2007 г. Если в 70-е годы площадь многолетнегольда в зимний период составляла 70–80 % площади СЛО (Захаров, 1981), то в феврале2008 г. только 30 %, что на 10 % менее чем в 2007 г.При этом остаточный лед становится моложе: с серединыдо конца 80-х, более 20 % арктического морскогольда было старше 8 лет, а в феврале 2008 г.только 6 % льда имело возраст 6 лет (http://nsidc.org/data/seaice_index/n_plot.html). Приводимые здесьданные о сокращении площади морского ледовогопокрова не означают, что ледовый покров полностьюисчезает. Речь идет только об уменьшении площадимноголетнего льда, которое приводит к увеличениюплощади открытой воды, где формируютсясезонные льды в зимний период, т.е. в настоящеевремя идет динамичный процесс перестроения в составеморского ледового покрова СЛО с доминированиямноголетних на доминирование сезонныхльдов, физические и биологические характеристикикоторых принципиально различаются.Основными физическими показателями различиймежду многолетними и однолетними льдами являютсятолщина и соленость. Как известно, чем старшелед, тем он мощнее и преснее, и наоборот.В условиях стабильного климата, многолетнийморской лед – это целостная и устойчивая во времениэкологическая система с постоянным видовымсоставом флоры и фауны (Мельников, 1989). Ее устойчивостьсохраняется за счет поддержания среднеравновеснойтолщины, вследствие летнего стаиваниясверху и зимнего компенсационного нарастанияснизу (Зубов, 1945). Это свойство можноопределить как гомеостаз ледового покрова – способностьсохранять свою среднеравновесную толщину,имеет важное экологическое значение. Оновыражается в том, что вертикальная структура населяющихледовый покров биологических сообществсохраняется в результате действия двух разнонаправленныхпотоков: 1) движения кристаллическойструктуры снизу вверх, вследствие термодинамическихпроцессов ледотаяния и ледообразования,и 2) встречного пассивного и/или активного движениясамих организмов сверху вниз. Зимнее нарастаниельда происходит снизу на уже существующийлед, толщина которого после летнего таяния сохраняетсядо 2 м, и организмы, заселяющие эти растущиеснизу слои, находятся в мягких температурныхусловиях, близких к температуре морской воды (около–2 °С), что способствует их выживанию в зимнийМПГ 07/08 19

РАБОТЫ В АНТАРКТИКЕпериод. Наличие сбалансированнойсвязи междурайонами продуцированияи выноса многолетнегольда из бассейна, особенностиего циркуляции всовокупности с механизмами,поддерживающимипостоянство видового составаледовых организмовв пределах вертикальнойкристаллической структуры,в целом определяютстабильность экосистемымноголетнего льда в пространствеСЛО.Напротив, сезонныельды – это зависимая и неустойчиваяво времениэкосистема, продолжительностьсуществованиякоторой определяетсякомплексом факторов среды,среди которых наиболееважным считается температура.Формированиесезонных льдов начинаетсяна открытой воде при низкойтемпературе воздуха.Когда образуются первые слои, то в ледовуюкристаллическую структуру нижнего растущего слоямеханически захватываются планктонные организмы,находящиеся в данный момент в воде. Посколькукачественный и количественный состав планктонав воде в осеннее-зимний период беден, то количествовключенных в лед организмов оказывается невелико.Те же организмы, которые оказываются механическивключенными в лед, попадают в условиясильного охлаждения, поскольку верхняя поверхностьконтактирует с воздухом, температура которогов этот период понижается до минус 30–40 °С,и часть из них выживает, а большинство организмовиз-за резкого охлаждения погибает. Вероятно, поэтомувесной, в период максимального развитияльда, в его толще встречаются единичные клеткиводорослей, простейших и отдельные экземплярыбеспозвоночных организмов, механически включенныев структуру льда в период зимнего роста.В осенний период, при низкой температуре воздухаи интенсивном накоплении снега на льду, могутвозникать условия для формирования так называемогоинфильтрационного льда (термин В.Х.Буйницкого,1973). Когда лед еще тонкий и вес снегастановится существенным по отношению к весу самогольда, лед притапливается ниже уровня морятак, что морская вода вместе с клетками планктонныхводорослей поднимается по капиллярной системек границе «лед–снег». Поскольку снег являетсяхорошим теплоизолятороми света еще достаточнодля фотосинтеза, в этомслое создаются благоприятныеусловия для развитияводорослей. Биомасса водорослейи концентрациясинтезируемого ими органическоговещества в этомслое многократно превышаюттакие показатели вводе подо льдом. Такиельды впервые были встреченыв период работ экспедицииНЭС «Академик Федоров»в Канадском сектореСЛО на 82° с.ш. и170° з.д. в сентябре 2000 г.Формирование инфильтрационныхльдов – явлениетипично антарктическое(Буйницкий, 1973), и в настоящиймомент нет прямыхсвидетельств дальнейшегоразвития инфильтрационныхльдов в СЛО.Рис. 6. Положение включений диатомовых водорослей во льду Однако, с учетом возрастающейроли сезонных льдовтолщиной 198 см, 7 апреля 2009 г.и увеличения снежных осадковв Арктике, можно предполагать, что этот процессбудет продолжаться.Сравнивая механизмы формирования этих двухтипов морского льда, можно заключить, что главнойпричиной выявленных различий между составомбиологических сообществ морского льда в 70-е годыи последнего десятилетия является то, что рассматривалисьи сравнивались две разные по структуре ифункционированию экосистемы многолетнего и сезонногоморского льда. Действительно, в первомслучае постоянный видовой состав водорослей ифауны беспозвоночных поддерживался механизмами,формирующими среднеравновесную толщину, ипроцессами заселения и развития организмов в пределахвертикальной кристаллической структуры льда.В его составе преобладали водоросли бентическоготипа, адаптированные к обитанию в условиях твердогосубстрата и способные к передвижению в узкихмежкристаллических пространствах льда. Во второмслучае видовой состав ледовой флоры формировалсянепосредственно из воды и представлен в основномтипичными планктонными формами, образующимидлинные цепочки из клеток и развивающимисяв основном в нижнем слое льда или на его нижнейповерхности (Мельников, 1989).Таким образом, в современном морском арктическомледовом покрове сосуществуют две различные посоставу и функционированию экологические системымноголетнего и сезонного льдов. Поскольку доля пер-20МПГ 07/08

РАБОТЫ В АНТАРКТИКЕвой динамично уменьшается и одновременно возрастаетдоля последней, то на данном этапе происходитпостепенное перестроение в экосистеме пелагиалиСЛО. Если такая динамика сохранится, то можно предположить,что со временем морская Арктика будетприобретать черты морской Антарктики. Действительно,в Южном океане ледовый покров исчезает летом ивосстанавливается зимой. Сезонные льды доминируют,занимая более 80 % площади ледового покрова втечение 8 месяцев, а многолетние – менее 20 % егоплощади (NASA, 1983). Сезонный лед в Южном океанеразвивается на акватории к северу от 70° ю.ш., вэтих широтах нет продолжительной полярной ночи исвета зимой достаточно для поддержания фотосинтезаледовой флоры (Melnikov, 1998). Суммарная органическаяпродукция Антарктики создается в основномфитопланктоном в летний период и частично флоройинфильтрационных льдов зимой. Напротив, весь морскойарктический ледовый покров расположен к северуот 70° с.ш. и все биологические сообщества развиваютсяв более жестких условиях среды. В центральныхрайонах, постоянно занятых морским ледовымпокровом, суммарная органическая продукция складываетсяиз продукции, создаваемой водорослямимноголетнего льда (более 90 %), и продукции водорослейсезонных льдов и фитопланктона, на долю которыхприходится менее 10 % (Мельников, 1989).В районах, где доминируют сезонные льды, напримерна акватории арктических морей, вскрывающихся летомото льда, органическая продукция фитопланктонасоставляет 97–99 % (Subba, Platt, 1984). В настоящеевремя в центральных районах СЛО происходитперестроение функционирования экосистемы пелагиалик условиям сезонного цикла развития ледовогопокрова, поэтому здесь следует ожидать роста органическойпродукции, создаваемой фитопланктоном,и уменьшения вклада ледовой флоры многолетнихльдов. Такой цикл развития может привести к перестроениювсей низшей трофической структуры океанаи, возможно, отразится на всех высших звеньях трофическойсети, включая рыб, птиц и млекопитающих.Научные работы по проекту МПГ ПАЛЭКС в 2007–2009 гг. были выполнены коллективом сотрудниковИнститута океанологии им. П.П.Ширшова РАН, Арктическогои антарктического научно-исследовательскогоинститута и Ботанического института им. В.Л.КомароваРАН при финансовой поддержке Госкомгидромета,Российской академии наук, Российского фондафундаментальных исследований (грант РФФИ 08-05-00219) и НО «Полярный Фонд». Логистическая помощьэкспедиции была оказана Экспедиционным центромАрктики и Антарктики «Полюс» Агентством ВИКААР, АссоциациейПолярников России, сводной группой «Газпромавиа»и АК «Таймыр», которым выражается глубокаяблагодарность за помощь в организации и проведенииисследований.И.А.МЕЛЬНИКОВ, Р.М.ГОГОРЕВ (ААНИИ)СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Атлас океанов. Северный Ледовитый океан. Глав. ред. Атласов океановЦентр. Картогр. Произв. ВМФ СССР, 1980. 184 с.2. Буйницкий В.Х. Морские льды и айсберги Антарктики. Л.: ЛГУ, 1973. 255 с.3. Захаров В.Ф. Льды Арктики и современные природные процессы. Л.: Гидрометеоиздат,1981. 136 с.4. Зубов Н.Н. Льды Арктики. М.: ГУСМП, 1945. 360 с.5. Мельников И.А. Экосистема арктического морского льда. М.: ИО АН СССР,1989. 191 с.6. Мельников И.А. Панарктическая ледовая дрейфующая экспедиция // Океанология,2007. Т. 47(6). С. 952–954.7. Мельников И.А. Исследования на дрейфующей ледовой станции в апреле2008 г. // Океанология, 2008 Т. 46(6). (в печати).8. Мельников И.А. Панарктическая ледовая дрейфующая экспедиция: 2009 //Океанология, 2009. Т. 47(6). С. 952–954.9. Carsey F.D. // J. Geophys. Res. 1982. Vol. 89. P. 7245–7258.10. Carmack E.C., Macdonald R.W., PerkinR.G., McLaughlin F.A., and Pearson R.J.Evidence for warming of Atlantic water in the southern Canadian Basin of the ArcticOcean: Results from the Larson-93 expedition // Geophysical Research Letters.1995. Vol. 22. P. 1061–1064.11. Cavaliere D.J., P. Gloersen, C.L. Parkinson, J.C. Comiso, and H.J. Zwally.Observed hemispheric asymmetry in global sea ice changes // Science. 1997. Vol.278. P. 1104–1106.12. http://nsidc.org/data/seaice_index/n_plot.html (дата посещения 11.03.2010)13. http://www.paicex.ru (дата посещения 11.03.2010)14. http://www.barneo.ru (дата посещения 11.03.2010)15. McPhee M., Stanton T.P., Morison J.H. and Martinson D.G. Freshening of theupper ocean in the Arctic: is perennial sea ice disappearing? // Geophysical ResearchLetters. 1998. Vol. 25. P. 1729–1732.16. Melnikov I.A. The Arctic Sea Ice Ecosystems and Global Warming. In: Huntington,H.P. (ed.). Impacts of Changes in Sea Ice and Other Environmental Parameters inthe Arctic // Report of the Marine Mammal Commission Workshop, 15–17 February2000, Girdwood, Alaska. 2000. P. 94–110.17. Melnikov I.A., Kolosova E.G. The Canada Basin zooplankton in recentenvironmental changes in the Arctic Ocean // Proceedings of the Arctic RegionalCentre. 2001. Vol. 3. P.165–176.18. Melnikov, I.A., Kolosova, E.G., Welch H.E. and Zhitina L.S. Sea ice biologicalcommunities and nutrient dynamics in the Canadian Basin of the Arctic Ocean //Deep-Sea Research, Part 1. 2002. Vol. 49. P.1623–1649.19. Melnikov I.A., Sheer B., Wheeler P., Welch B. Preliminary Biological andChemical Oceanographic Evidence for the Long-Term Warming Trend in the ArcticOcean (current materials of the SHEBA Ice Camp, Beaufort Sea). 1998. // SEARCHWorkshop, University of Washington, August, 1998.20. Melnikov I.A., Zhitina L.S., Kolosova E.G. The Arctic sea ice biological communitiesin recent environmental changes // Mem. Natl. Inst, Polar Res., Spec. Issue. 2001.Vol. 54. P. 409–416.21. Morison J., M. Steele, and R. Anderson. Hydrography of the upper Arctic Oceanmeasured from the Nuclear Submarine USS Pargo // Deep-Sea Res., Part 1. 1998.Vol. 45. P.15–38.22. NASA SP-459. Antarctic Sea Ice, 1973–1976: Satellite Passive-microwaveobservations. 1983. W.: NASA Sci. Tech. Info. Branch. 206 p.23. NASA SP-489. Arctic Sea Ice, 1973–1976: Satellite Passive-microwaveobservations. 1987. W.: NASA Sci. Tech. Info. Branch. 296 p.24. Subba Rao D.V., Platt T. // Polar Biol. 1984. V. 3. P. 191–201.25. Parkinson C.L., Cavaliere D.J., P. Gloersen, J.C. Comiso, and H.J. Zwally. Arcticsea ice extents, areas, and trends, 1978–1996 // J. Geophys. Res. 1999. Vol.104.P. 20837–20856.26. Rothrock D.A., Y. Yu, and G.A. Maykut. Thinning of the Arctic sea ice cover //Geophys. Res. Lett. 1999. Vol. 26. P. 3469–3472.27. Serreze M.C. and J.A. Maslanik. Polar Processes in Global Climate, 13–15 Nov1996, Cancum.МПГ 07/08 21

РАБОТЫ В АРКТИКЕМОТИВ – МОНИТОРИНГ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯИЗВЕРГАЮЩИХСЯ ВУЛКАНОВЛаборатория криологии почв Института физикохимическихи биологических проблем почвоведенияРАН (Пущино) работает в Арктике начиная с 1978 г.В 1990 г. решением Бюро отделения физико-химическойбиологии АН СССР на ее базе была организованапалеоэкологическая экспедиция «Берингия», ни насезон не прекращавшая исследования даже в сложные90-е годы. Объект исследований – вечная мерзлота,район работ – тундровая и лесотундровая зоныприморских низменностей восточного сектора Арктики(побережье морей Лаптевых и Восточно-Сибирского)между дельтой р. Лены и устьем р. Колымы.С 2002 г. к районам исследований добавилась Ключевскаягруппа вулканов на Камчатке как полигон дляизучения взаимосвязи вулканизма и криогенеза надругих планетах, построения астробиологических моделейи отработки технических решений – в свое времяна территории Толбачинского дола испытывалисьсоветские прототипы луноходов и марсоходов.В рамках участия Российской Федерации в мероприятияхпо проведению Международного полярногогода экспедиция «Берингия» выполняет нескольконациональных проектов. Один из них: «МОТИВ – Мониторингтемпературного поля извергающихся вулканов»(руководитель А.А.Абрамов) направлен на созданиесети наблюдений за термическим режимоммерзлых пород в зоне современного вулканизма иявляется составной частью международных IPY проектов:TSP – термическое состояние вечной мерзлотыи CALM – циркумполярный мониторинг деятельногослоя.Развитие мерзлых пород в районах активного вулканизмаимеет ряд особенностей, нуждающихся в дополнительныхисследованиях. Они начаты с характеристикигеокриологических условий и закономерностейформирования и динамики многолетнемерзлыхпород Ключевской группы вулканов . Уточнена и упорядоченаимеющаяся геокриологическая информация,заложены площадки для наблюдений за максимальнойглубиной сезонного оттаивания и мониторинговаясеть скважин для круглогодичных наблюденийза температурным режимом пород на разных высотах.Бурение проводилось станком УКБ-12/25 , максимальнаяглубина скважин в вулканогенных отложенияхсоставила 25 м. Широко использовались данныедистанционного зондирования Земли.Впервые получен фактический материал о геокриологическихусловиях Ключевской группы вулканов.Составлена карта температур пород, оценены возможныемощности многолетнемерзлыхпород,изучены геокриологическиепроцессы. Мерзлыепороды занимаютздесь площадь порядка2000 км 2 , распространеныначиная с высот750–900 м на склонах южной экспозиции и 650–800 мна склонах северной. Температура мерзлых пород изменяетсяот околонулевых значений на высоте 950 мдо –2,6 °C на 1300 м и –7 °C на 2500 м. Максимальныемощности мерзлоты оценены в ~ 1000 м для самыхвысоких вершин высотой 4500–4800 м над уровнемморя, для вершин высотой 3000 м характерны мощностимерзлоты 500 м.Исходя из созданной статистической модели, влияниеэкспозиции на температурный режим выражаетсяв понижении температур на склонах северной экспозициина 0,6–1,0 °С для пологих склонов и до 3 °Сдля крутых склонов по сравнению с южными склонами.Различий между склонами восточной и западнойэкспозиции не выявлено. Мощность деятельного слояуменьшается с 2–2,5 м на высоте 900 м до 50 см навысоте 2500 м и сокращается практически до нуля навысотах 4000–4500 м.Оценено влияние вулканизма на многолетнемерзлыепороды, и выделены зоны с максимальным воздействием.Показано, что воздействие вулканизма наформирование и распространение многолетнемерзлыхпород проявляется локально. Зона максимальноговоздействия связана с терминальными и центральнымичастями активных вулканических построек, размерыее не превышают нескольких сотен метров.Вулканические шлаки обладают высокими теплоизолирующимисвойствами и способствуют сохранениюмерзлых толщ от протаивания. При зимних изверженияхпроисходит погребение сезонномерзлых отложенийна большой площади, вследствие чего возможносуществование островов мерзлоты на низких высотныхуровнях, ниже климатической границыраспространения вечной мерзлоты.Вулканическая активность вызывает локальную деградациюмерзлых пород в местах выхода магмы игорячих газов, но может вызывать и аградацию мерзлотыпри масштабных эксплозивных извержениях.За время наблюдений (2002–2008 гг.) заметных измененийтемпературного поля и мощности сезонноталого слоя не зафиксировано (табл. 1).На основе постоянного мониторинга температур вскважинах с помощью логгеров предполагается уловитьвлияние извержений на температурное поле мерзлыхпород, а при выпадении горячей пирокластикификсировать прохождение температурной волны.Д.А.ГИЛИЧИНСКИЙ,А.А.АБРАМОВ (ИФХиБПП РАН)Таблица 1. Средние глубины оттаивания на площадках 10×10 м, измеренные с шагом 10 м22МПГ 07/08

РАБОТЫ В АНТАРКТИКЕИНФОРМАЦИЯ О РАБОТАХ ПМГРЭ В АНТАРКТИДЕ В РАМКАХ МПГ 2007/08Полярная морская геологоразведочная экспедицияв рамках МПГ 2007/08 проводила работы в Антарктикепо 5 объектам.Объект I. «Геологическое изучение архипелагаШпицберген как реперного объекта на стыке СевернойАтлантики и западного сектора Арктики». Началоработ – I квартал 2007 года, завершение работ – I квартал2010 г. Стоимость работ 37 млн руб.Используются только средства Роснедр, полученныеПМГРЭ по данному объекту.Целевое назначение работ. Составление комплектакарт геологического содержания масштаба1:200 000 (площадь 14530 км 2 ), оценка перспективсеверо-восточных районов архипелага Шпицбергенна бериллий, благородные и редкие металлы.Подготовительные работы проходили в I–II кварталах2008 года. Полевые работы проведены в III квартале2008 года. При транспортировке в район работиспользовалось научно-исследовательское судноПМГРЭ «Профессор Логачев». В III квартале 2008 г.были начаты лабораторные работы и камеральная обработкаматериалов. Камеральные работы продолженыв 2009 г. Лабораторные работы выполнены восновном в Центральной лаборатории ВСЕГЕИ.Полученные геологические результаты. В полевойсезон 2008 г. геологические, геофизические и геоморфологическиеисследования проводились научастках Дамфлюа (Дуве-фьорд), Виндбухта (Рийпфьорд)– оба на Северо-Восточной Земле, и в районеозера Линне – на Западном Шпицбергене. Геологическиеисследования включали в себя наземныегеологические маршруты, геолого-петрологическиенаблюдения, геолого-минералогические наблюденияи составление детальных разрезов стратифицированныхтолщ.Район Дуве-фьорд. По результатам геологическихнаблюдений построены геолого-литологическаяи геоморфологическая карты района равнины Дамфлюаи прилегающих к ней полуостровов. Выделеныи изучены породы трех комплексов: древнего метаморфического,каледонского гранитного и дайкового,не связанного с гранитами. Подтвержденаредкометально-редкоземельная специализация бериллиевоносныхпегматитов, связанных с каледонскимигранитами. Других проявлений полезных ископаемыхне выявлено.Район Рийп-фьорд. По результатам геологическихисследований построены геологическая и геоморфологическаякарты на участок южнее и севернееВиндбухты. Составлены детальные стратиграфическиеразрезы по породам серииБренневинсфьорд и двум нижним стратонам надсерииМерчисонфиьорд (серии Галтедален и свитеПерсбергет); определены их взаимоотношения сподстилающими и перекрывающими отложениями.Исследована северная часть интрузива гранитовРийпфиьорден; установлен характер взаимоотноше-ний гранитов Рийпфьорден и вмещающих сланцевБреннневинсфьорд, а также характер контакта последнихс гнейсово-мигматитовой толщей.Район озера Линне. По результатам полевых наблюденийпостроены карта четвертичных отложенийи геоморфологическая карта масштаба 1:50 000; составленыразрезы четвертичных отложений; отобранасерия проб на микрофаунистический, радиоуглеродный,шлиховой анализы. Для создания эталоннойколлекции отобраны свыше тринадцати видов(полевое определение) раковин моллюсков; прослеженыморские, флювиально-морские, ледниковоморскиеи континентальные отложения в возрастномдиапазоне от верхнего неоплейстоцена до голоценавключительно.Главные результаты по всей совокупности проведенныхработ. Подтверждается террейновая природафундамента Шпицбергена и сходство каледонидШпицбергена и восточной Гренландии. Отложенияордовика и силура в ассоциации с офиолитовым комплексомрайона Сент-Джонс-фьорда хорошо коррелируютсясо сходными образованиями Земли ЭллесмираКанадской Арктики. В истории тектоническогоразвития Шпицбергена четко выделяется несколькоэтапов: позднекарельский, гренвильский, каледонский,альпийский орогенные; позднепалеозойскийкайнозойскийплатформенный.Объект II. «Геолого-геофизическое изучение иоценка минерально-сырьевого потенциала недр Антарктидыи ее окраинных морей (восточная часть моряСодружества, горные районы Земли Мак-Робертсона)в составе 52-й РАЭ». Начало работ – III квартал2006 г., завершение работ – II квартал 2009 г. Стоимостьработ 185 млн руб. Используются толькосредства Роснедра, полученные ПМГРЭ по данномуобъекту.Целевое назначение работ1. Составление комплектов карт и разрезов геолого-геофизическогосодержания восточной частиосадочного бассейна моря Содружества и отдельныхрайонов Восточной и Центральной Антарктиды(Земля Мак-Робертсона, район подледниковогоозера Восток).2. Оценка возможного минерально-сырьевого потенциалаизученных районов.Подготовительные работы проходили в III–IV кварталах 2006 г. Полевые работы проведены вI квартале 2007 г. Логистическую поддержку наземныхполевых работ оказывала РАЭ. При проведенииморских работ использовалось научно-исследовательскоесудно ПМГРЭ «Академик Александр Карпинский».В III квартале 2007 г. были начаты лабораторныеработы и камеральная обработка материалов.Камеральные работы были продолжены в2008 г. и в I–II кварталах 2009 г. Лабораторные работывыполнены в основном в Центральной лабораторииВСЕГЕИ.МПГ 07/08 23

РАБОТЫ В АНТАРКТИКЕПолученные геологические результаты1. Восточная часть моря Содружества. По результатампроведенных работ составлен комплект геофизическихкарт и схем.Выполнена корреляция основных региональныхнесогласий на всей изученной площади, построеныглубинные разрезы. В осадочном чехле изученной частиглубоководного бассейна выделено 7 сейсмическихкомплексов мощностью около 10,5 км.Благодаря новым сейсмическим данным и их интеграциис материалами отечественных и зарубежныхэкспедиций прошлых лет удалось существенно уточнитьстроение фундамента бассейнов морей Содружестваи Дейвиса, а также южной части плато Кергелен.В глубоководной области района исследованийпо данным МОГТ выделено 7 типов акустического фундамента,отличающихся по характеру сейсмическойзаписи, морфологии и глубине залегания. Первые четыретипа фундамента распространены преимущественнов рифтовых грабенах и на их флангах и отличаютсяизменчивым по амплитуде рельефом поверхности,а их строение и характеристики отражаютразличную степень модификации континентальнойкоры при ее интенсивном растяжении и погружении впозднеюрское время. Три остальных типа фундаментаразвиты в северной части моря Содружества, наплато Кергелен и его периферии и имеют преимущественноровную и во многих случаях необычно гладкуюповерхность. Мощность земной коры (по данным сейсмозондированийи плотностного моделирования)в восточной части бассейна моря Содружества изменяетсяот 24 км на шельфе залива Прюдс до 10–11 кмв области периконтинентального рифта. Океаническаякора северной части моря Содружества, примыкающаяк подводному плато Кергелен, имеет повышеннуюмощность (9–12 км), что связано с ее формированиемв условиях активной мантийной конвекции(развитием мантийного плюма «Керегелен»).Площадь бассейна восточной части моря Содружества,расположенная в районе работ 52-й РАЭ, составляет385 тыс. км 2 , объем осадочного материала –1,7 млн км 3 . Углеводородный потенциал осадочногобассейна района работ, по предварительным расчетам,оценивается в 5,0 млрд т условного топлива (УТ).2. Центральная часть гор Принс-Чарльз, массивФишер. В результате работ составлен комплект уточненныхгеологических карт на массив Фишер масштабов1:100 000 – 1:200 000. В пределах исследованнойтерритории выделены следующие структурно-вещественныекомплексы:– палео-мезопротерозойская (?) серия «Юго-Восточная»;– мезопротерозойская супракрустальная серия«Надкаровая»;– комплекс интрузивных и жильных пород;– комплекс кайнозойских ледниково-морских отложений.Породы серий «Юго-Восточная» и «Надкаровая»прорваны телами комплекса интрузивных и жильныхпород. Интрузивные породы массива Фишер имеютширокое, сопоставимое с вулканитами, развитие, занимая50–60 % обнаженной площади. В метаморфическихи интрузивных породах массива Фишер проявленыследы 7 этапов пластичных и хрупких деформаций.По результатам лабораторных исследований и расчетовР-Т условий метаморфизма получены следующиерезультаты. Для пород супракрустальной серии«Надкаровая» массива Фишер метаморфизм происходилв условиях амфиболитовой фации (субфациякуммингтонитовых амфиболитов). При этом фиксируетсяснижение давления метаморфизма от примерно3,3 кбар до 1,1 кбар и температуры от примерно597 до 532 °С. Эти расчеты отражают перемещениепород на более высокие уровни коры с глубины около9,2 км до глубины приблизительно 3,1 км.В супракрустальной серии «Юго-Восточная» наиболееранний метаморфизм этих пород происходил вусловиях высокотемпературной амфиболитовой фацииповышенных давлений (субфация альмандиновых амфиболитов)и, возможно, достигал Р около 8 кбар и Токоло 745 °С. Максимальная глубина, на которой происходилиэти изменения, может быть оценена в 24,4 –18,2 км. В дальнейшем произошел регрессивный метаморфизмпород, который фиксируется снижениемдавления до 5,6–4,1 кбар и температуры до 654–615 °С.Это соответствует переходу к условиям субфации куммингтонитовыхамфиболитов низкотемпературной амфиболитовойфации. Снижение давления метаморфизмаэтих пород до 4,1 кбар свидетельствует о перемещениепород на более высокий уровень коры, которыйсоответствовал глубине около 11 км.По результатам изотопно-геохронологических исследованийустановлено, что минимальное время кристаллизациимагматического циркона в плагиогранитах скалЮго-Восточных находится в пределах 1399±11 млн лет.Развитие зон бластомилонитизации по этим породами связанного с ними метаморфизма оценивается интерваломвремени 1211,2±9,0 млн лет. Присутствие вплагиогранитах более древних цирконов, вероятно, свидетельствуето генерации исходного расплава этих породиз раннепротерозойского корового источника. Излияниеандезибазальтов происходило 1244±11 млн летназад. Минимальный возраст кристаллизации магматическогоциркона гранитов плутона «Розовый» соответствовалвремени 947,4±12 млн лет. Можно предположитьсинметаморфическое (синкинематическое) внедрениеэтих гранитов.3. Юго-западная часть гор Принс-Чарльз. В результатепроведенных аэрогеофизических работ cоставленкомплект геофизических и интерпретационных карт нарайон исследований, расположенный в зоне сочленениядвух крупных тектонических структур: протерозойскогополиметаморфического Вегенер-Моусонскогоподвижного пояса и протократонного блока южнойчасти гор Принс-Чарльз, выделяемого в качестве архейскойгранит-зеленокаменной Рукерской области.По результатам анализа аномального магнитногополя (АМП) выделено две магнитные области: Севернаяи Южная, которые в свою очередь подразделяются24МПГ 07/08

РАБОТЫ В АНТАРКТИКЕна ряд зон и подзон. Граница Северной и Южной областей,в пределах площади съемки, достаточно увереннопрослеживается по статистическим параметрам ипо морфоструктурным признакам. В целом, при субширотномпростирании областей и зон, границы междуними образованы линеаментами преимущественносеверо-восточного и северо-западного направлений.Северная область увязывается с вещественными комплексамипротерозойского Вегенер-Моусонского подвижногопояса. Южная область достаточно уверенносоотносится с образованиями Рукерского комплекса.В ее пределах и в непосредственной близости с западаи востока присутствуют выходы коренных пород архейскоговозраста.По данным радиолокационного зондированияопределена мощность ледового покрова, меняющаясяв районе работ от 0 до 2870 м при средних значениях1400–1500 м.4. Центральная Антарктида, район подледниковогоозера Восток. В ходе работ составлен комплект карти разрезов северной части озера Восток. Выявленыосновные морфоструктурные элементы в строениисеверной оконечности озерного ложа и основные чертыстроения и морфологии коренного рельефа в полосетрассы станция Восток – обсерватория Мирный.Мощность ледникового покрова в районе озераВосток изменяется приблизительно от 1950 до4350 м. Наибольшие значения зарегистрированы врайоне заливов и бухт, расположенных в северной исеверо-западной частях. Это вызвано натеканием ледникана крутой борт котловины и на барьеры на путидвижения ледника (мысы и полуострова) западногоберега. Здесь была измерена максимальная мощность,составившая 4350 м.Мощность ледникового покрова в пределах самогоозера изменяется приблизительно от 3600 м в егоюжной части до 4350 м в северной. Поверхность озераявляется наклонной, осложненной мелкими формами,вызванными, вероятно, как процессами намерзания итаяния льда, так и унаследованными формами ледника.Объект III. «Геолого-геофизическое изучение иоценка минерально-сырьевого потенциала недр Антарктидыи ее окраинных морей (западная часть моряДюрвиля, горные районы Земли Мак-Робертсона иЗемли Принцессы Елизаветы) в составе 53-й РАЭ».Начало работ – III квартал 2007 г., завершение работ –IV квартал 2009 г. Стоимость работ 207 млн руб. Используютсятолько средства Роснедр, полученныеПМГРЭ по данному объекту.Целевое назначение работ1. Составление комплектов карт и разрезов геолого-геофизическогосодержания западной части осадочногобассейна моря Дюрвиля и отдельных районовВосточной и Центральной Антарктиды (Земля Мак-Робертсона и Земля Принцессы Елизаветы, районподледникового озера Восток).2. Оценка возможного минерально-сырьевого потенциалаизученных районов.Подготовительные работы проходили в III–IV кварталах2007 г. Полевые работы проведены в I квартале2008 г. Логистическую поддержку наземных полевыхработ оказывала РАЭ. При проведении морских работиспользовалось научно-исследовательское судноПМГРЭ «Академик Александр Карпинский». В III квартале2008 г. были начаты лабораторные работы и камеральнаяобработка материалов. Камеральныеработы продолжены в 2009 г. Лабораторные работывыполнены в основном в Центральной лабораторииВСЕГЕИ.Полученные геологические результаты1. Западная часть моря Дюрвиля. Составлен комплектпредварительных геофизических и интерпретационныхкарт и схем. Выявлены основные особенностистроения фундамента западной части бассейна моряДюрвиля. Ранее закартированный в ходе работ 50-й и51-й РАЭ крупный линейный периконтинентальный прогибпрослеживается в восточном направлении в районработ 53-й РАЭ. Максимальное погружение фундаментав изученной части прогиба составляет более 15 км.Выделено четыре типа акустического фундамента,которые могут быть достаточно уверенно связаныс областями развития различных типов коры: утоненнойв результате рифтогенеза континентальной коры(в пределах которой выделены два типа акустическогофундамента), нормальной океанической и расположенноймежду ними особой («гибридной») коры переходноготипа.По предварительным данным определено положениеграницы континент–океан, в качестве которой принятаюжная граница распространения акустическогофундамента, характерного для второго слоя океаническойкоры. Граница континент–океан проведенапримерно от 62° 20' ю.ш. на западе полигона до61° 20' ю.ш. в районе 140° в.д., где она огибает сложнопостроенный блок и в крайней восточной части районаработ снова смещается в южном направлении.В осадочном чехле глубоководной области бассейнапо сейсмическим данным идентифицировано семьрегиональных границ (несогласий), разделяющих восемьиндивидуальных сейсмических комплексов. Четыренижних сейсмических комплекса слагают рифтовый,а четыре верхних – пострифтовый этажи осадочногочехла.Выполненные исследования установили продолжениев восточном направлении осадочного бассейна,выделенного предшествующими исследованиями вморе Моусона, в пределах которого выделяются глубоководнаяи шельфовая части. Суммарная мощностьосадочного чехла бассейна моря Дюрвиля составляет5,0–12,0 км на изученной части внешнего шельфа иподножии континентального склона, 2,0–6,0 км в абиссальнойкотловине и 5,0–7,0 км в пределах рифтовогоблока Земли Адели. Можно предполагать, что рифтовыйи частично пострифтовый этажи попали в зонусозревания углеводородов, обеспечив высокий потенциалнефтегазогенерации. Наиболее перспективнымив отношении накопления углеводородов, вероятно,являются доледниковые пострифтовые отложения,в составе которых предполагается преобладаниеотносительно крупнозернистых (алеврито-песчаных)МПГ 07/08 25

РАБОТЫ В АНТАРКТИКЕфракций и карбонатных пород, формировавшихся вконтинентальных и мелководно-морских условиях.Глинистые фации верхнего комплекса могут, в своюочередь, являться покрышками для залежей углеводородов.В качестве ловушек нефти и газа предполагаютсяпологие структуры антиклинального типаи зоны выклинивания горизонтов на многочисленныхвыступах фундамента в подножии континентальногосклона.Общая площадь изученной в 53-й РАЭ части бассейнаморя Дюрвиля составляет 400 000 км 2 , суммарныепрогнозные ресурсы – около 7,5 млрд т УТ.2. Центральная часть гор Принс-Чарльз, массивУиллинг. В ходе полевых работ были изучены наименееисследованные северный борт и западный блокмассива Уиллинг. Составлена предварительная геологическаякарта горного массива Уиллинг масштаба1:25 000 и сводный разрез расслоенного плутонагабброидов.В составе метаморфического комплекса слагающегозападный блок массива выделены 3 различаемыепо полевым признакам группы пород:лейкократовые гнейсы; меланократовые гнейсы;кристаллические сланцы и амфиболиты. Метаморфическиепороды относятся к Фишерскому вулкано-плутоническомукомплексу и метаморфизованыв условиях альмандин-амфиболитовой фации. Суммарнаямощность метаморфической толщи составляетоколо 1,5–2 км.Расслоенная интрузия габброидов, слагающаявосточный блок массива Уиллинг, обнажается наплощади 3,8×7,6 км. Мощность обнаженной частиинтрузии составляет не менее 3300 м. По характерурасслоенности и преобладающему составу породинтрузия делится на три серии и особую «контрастную»зону.Ледниковые отложения массива разделены наолигоцен-четвертичные отложения, четвертичныеледниковые отложения, голоценовые ледниковые отложенияи голоценовые водно-ледниковые отложения.Впервые на массиве Уиллинг были обнаруженыи изучены ледниковые образования в интервале высотныхотметок 1260–1300 м. Составлена геоморфологическаясхема массива.Породы массива Уиллинг претерпели два этапаметаморфических преобразований. Первый этаппротекал в условиях альмандин-амфиболитовойфации. Второй, регрессивный этап отвечает условиямзеленосланцевой фации, проявлен незначительнои, вероятно, приурочен к зонам тектоническихнарушений.3. Земля Мак-Робертсона, западная часть горПринс-Чарльз. По результатам аэрогеофизическойсъемки построен комплект полевых карт. В пределахучастка съемки выделены три морфологическихтипа магнитного поля: спокойного отрицательного,слабовозмущенного и возмущенного. Зоны слабовозмущенногои возмущенного поля располагаютсявдоль северной и южной границ участка, онипредставлены отрицательными и положительнымианомалиями небольшой интенсивности. Положительныеаномалии образуют линейные зоны шириной30–40 км, которые протягиваются через весьучасток в северо-восточном (на севере) и субширотном(на юге) направлениях. Центральная областьучастка характеризуется спокойным отрицательнымполем небольшой интенсивности.Район аэрогеофизических работ расположенв зоне протерозойского полиметаморфическогоВегенер-Моусонского подвижного пояса. По предварительнымданным докембрийский фундаментрайона съемки слагают парагнейсы серий Астрономови Атос и высокомагнитные ортогнейсы серииПортос, прорванные интрузиями чарнокитоидов.Узкая линейная зона положительных аномалий насевере участка интерпретируется как зона распространенияпород основного состава. Зоны неоднородностимагнитного поля субмеридиональногопростирания интерпретируются как крупные разрывныенарушения данного направления.В подледном рельефе изученного района доминируетгорный массив с абсолютными отметками от–300 до 1900 м. Наибольшие высоты отмечаются ввосточной части участка, где на дневную поверхностьвыходят нунатаки хребта Атос.4. Земля Принцессы Елизаветы, южное побережьезалива Прюдс. В ходе полевых работ 2008 г.аэровизуальные и авиадесантные геологические исследованиявыполнены вдоль южного побережьязалива Прюдс от утеса Лэндинг на западе до острововБелинген на востоке. Некоторые из нунатаков иостровов залива посещались российскими геологамивпервые. На район работ составлена предварительнаясхематическая геологическая карта.Установлено, что метаморфический комплекспредставлен главным образом мигматизированнымибиотит-гранатовыми гнейсами, развитыми на нунатакахпик Хамм, гора Каролине Микельсен, островаБелинген, и ортопироксеновыми гнейсами,слагающими нунатаки Свартхеусен, Сестрене, мысРог. Толща метаморфических пород имеет широтноепростирание с падением на юг. Интрузивныйкомплекс представлен порфировыми биотитовымигранитами, слагающими два плутона.На полевом уровне в метаморфическом комплексеустановлена различная степень наложения тектонических,метаморфических и ультраметаморфическихпреобразований. В результате чего он разделенна две области – западную и восточную.В ходе полевых работ собраны многочисленныеданные, позволяющие охарактеризовать вещественныйсостав метаморфических толщ залива Прюдс, ихабсолютный возраст, степень метаморфизма, магнитныесвойства. Дана характеристика кайнозойскихотложений южного побережья залива Прюдс. Впервыесобраны данные, позволяющие охарактеризоватьгеоморфологическое строение горных выходов.5. Центральная Антарктида, район подледниковогоозера Восток. В ходе полевых работ составленпредварительный комплект геофизических и интер-26МПГ 07/08

РАБОТЫ В АНТАРКТИКЕпретационных карт, схем и разрезов восточной и севернойчасти подледникового озера Восток. Определеныосновные морфоструктурные элементы коренногорельефа в полосе трассы «станция Восток–обсерватория Мирный» на ранее не обследованныхучастках трассы.Выполнен радиолокационный профиль вдольдлинной оси озера с выходом на его северный берег.Определена северная граница озера. В северозападнойчасти выявлен полуостров, вдающийсяв озеро Восток двумя мысами длиной около 20 и15 км. Его ширина составляет около 15 км. Полуостровразделяет две бухты, примыкающие к нему свостока и с запада. Их размеры составляют около28×18 км и 38×30 км соответственно. Составленыкарты мощности ледникового покрова и коренногорельефа района северной части озера Восток.Выполнены сейсмические зондирования в севернойчасти озера Восток на поперечном субширотномпрофиле S53 протяженностью 84 км (26 зондирований)и на профиле вдоль длинной оси озера –4 зондирования. Зарегистрированы отраженныеволны от подошвы ледового покрова и поверхностидна озера. Мощность ледового покрова на профилеS53 составляет 3750 м в западной части, увеличиваетсядо 4250 м в центральной части и уменьшаетсядо 3600 м в восточной части профиля.Выполнено одно зондирование в районе станцииПионерская. По результатам предварительнойобработки этого зондирования можно говоритьтолько о некотором гипотетическом разрезе, исходяиз общих представлений о строении исследуемогорайона и наличии возможных границ разделов.Можно высказать предположение, что восновании ледника присутствует слой мореносодержащегольда, а под ледовым покровом присутствуетслой осадков, возможно обводненных.По аналогии с сейсмическими данными, полученнымина озере Восток, под ледовым покровомможет располагаться водный слой, мощностьюоколо 30 м.6. Район оазиса Бангера и ледника Денмана. Составленапредварительная схематическая геологическаякарта масштаба 1:500 000. Установлено, чторайон сложен метаморфизованными в гранулитовойфации осадочными и магматическими породамисреднепротерозойского возраста. По литологическомусоставу район подразделяется на две части:восточную и западную.Восточная часть района состоит из докембрийскихметаморфических пород гранулитовой фацииизверженного и осадочного происхождения и большойпо объему серии плутонических пород, варьирующихпо составу от габбро до гранита. Все этипороды прорваны многочисленными дайками протерозойскихдолеритов и палеозойских щелочныхпород основного-ультраосновного состава.Западная часть района сложена в основном гнейсамигранулитовой фации, интрудированными плутоническимипородами, варьирующими по составуот основных до кислых. Дайковый комплекс представленпородами гранитного, аплитового, трахитовогои основного состава.Объект IV. «История геодинамического развития,осадконакопления и изменений природнойсреды в районе моря Содружества – плато Кергелен,Восточная Антарктика». Работы по данномуобъекту выполняются совместно с ВНИИОкеангеологияи при ведущем участии.Объект V. «Изучение подледного рельефа и ледниковогопокрова Антарктиды в рамках проекта«ABRIS». Работы выполняются ПМГРЭ в рамках грантаРФФИ, полная стоимость – 630 тыс. руб.Международный проект ABRIS (Antarctic Bed Reliefand Ice Sheet) посвящен изучению ледникового покроваи коренного рельефа Антарктиды.В 2008 г. пересмотрены радиолокационные данныев секторе 80° з.д.–0° в.д. в районе шельфовыхледников Фильхнера-Ронне и Бранта, нанесены линииналегания для указанных ледников. На настоящиймомент из 15 среднемасштабных съемок (масштаба1: 500 000) в течение отчетного периода переобработано11 съемок.Представлен промежуточный вариант карт мощностиледникового покрова и коренного рельефав секторе 0°–150° в.д. Завершить эту работу планируетсяв ходе заключительного этапа работ по проекту(в 2009 г.). Составлена гипотетическая схемастока антарктического ледника в ранние периодыоледенения и транспортировки терригенного материала.Авторы приступили к выяснению основныхпричин формирования подледниковых водоемов.Вероятно, таковых две: глубинные разломы(т.е. локальное увеличение геотермального потока)и донное таяние, обусловленное избыточнымдавлением.Сформированы окончательные варианты картмощности ледника, подледного рельефа, а такжеглубин подледникового озера Восток. Эта задача нефигурировала в настоящем Проекте явным образом.Тем не менее обсуждение вопросов, связанныхс природой этого уникального объекта, являетсяважным аспектом в понимании механизмов формированияподледниковых водоемов в целом. Теоретическиерасчеты показывают, что посредствомштатной радиолокационной аппаратуры возможноуспешное лоцирование мелководных подледниковыхводоемов. В связи с этим возникло предположение,что на временных радиолокационных разрезах,полученных в районе подледниковых водоемов,эти отражения присутствуют, однако, по тем илииным причинам, они не отождествляются с придоннойчастью.Для разрешения этого вопроса при поддержкеРФФИ (грант 08-05-10038к) в сентябре 2008 г. былаорганизована экспедиция в район Ладожского озера(Ленинградская область). Полевые материалы обрабатываются.Согласно предварительным данным,высказанное предположение подтверждается.А.А.ЛАЙБА (ПМГРЭ)МПГ 07/08 27

РАБОТЫ В АНТАРКТИКЕМОРСКИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПРОГРАММЕ МПГ В 2009 г.В начале 2009 г. Полярная морская геологоразведочнаяэкспедиция (ПМГРЭ) выполнила геофизическиеисследования на НИС «Академик АлександрКарпинский» в юго-восточной части плато Кергелен,море Дейвиса и прилегающих глубоководных котловинах,которые завершили научный проект МПГ2007–2008 гг. по изучению эволюции литосферы иизменений природной среды южной части Индийскогоокеана в позднемезозойское – кайнозойскоевремя (исследования проводились в соответствиис Государственным контрактом, заключенным междуПМГРЭ и Федеральным агентством по недропользованиюМинприроды РФ в рамках объекта «Геолого-геофизическоеизучение Антарктиды и ее окраинныхморей в составе 54-й РАЭ»). Первыеэкспедиционные работы этого проекта проводилисьв марте 2007 г. (52-я РАЭ) совместно с Институтом А.Вегенера (Германия), когда была изучена юго-западнаяокраина плато Кергелен и примыкающая к немучасть крупного осадочного бассейна моря Содружества(см. «Новости МПГ 2007/08», 2007. № 2).В результате полевых работ 2009 г. было выполнено3 150 км многоканального сейсмического профилированияс 352-канальной приемной расстановкойдлиной 4,5 км, 26 сейсмозондирований методомпреломленных волн с использованиемрадиобуев, 5 300 км магнитометрических и гравиметрическихпрофилей (включая детальную съемкув северо-восточной частипроектного района; рис. 2).Период проведения работ(февраль – начало марта)характеризовался достаточнохорошими погоднымиусловиями, но аномальнымвыносом дрейфующего льда(до 62,5° ю.ш. в районе платоКергелен), который не позволилпровести работы вюжной части полигона (южныеокончания профилей нарис. 1 фактически отмечаютсеверную кромку дрейфующегольда).Район исследований попроекту МПГ (рис. 1, врезка)представляет собойодин из самых сложных посвоему строению и историигеологического развитиясегментов пассивной континентальнойокраины Антарктиды,образование которойпроисходило в условияхрастяжения земнойкоры Восточной ГондваныРис. 1. Схема морских геофизических исследованийв 54-й РАЭ (2009 г.)150–135 млн лет назад, завершившегося отделениемполуострова Индостан от Антарктиды с раскрытиемИндийского океана. Ранняя фаза раскрытия сопровождаласьвнедрением мантийного плюма, образовавшего,в ходе длительного и обильногомагматизма, крупнейшее в Мировом океане вулканическоеплато Кергелен. Строение земной корырайона работ 2009 г. изучалось ранее экспедициямиЯпонии (1998 г.) и Австралии (2000–2001 гг.),а также в 48-й и 49-й РАЭ (2003–2004 гг.; рис. 1),однако многие аспекты строения земной коры и еетектонической эволюции оставались неясными. Новыегеофизические материалы, полученные в рамкахпроекта МПГ, обеспечивают существенный прогрессв понимании ранней истории геологическогоразвития Индийского океана и эволюции природнойсреды Восточной Антарктики за последние40 млн лет, т.е. после начала оледенения в южной полярнойобласти земли.В результате совместной интерпретации геофизическихданных 2007 и 2009 гг. установлено, чтофинальная стадия рифтогенеза между Индией и Антарктидой(предшествующая расколу литосферы иначалу спрединга морского дна) сопровождаласьподъемом литосферной мантии и внедрением продуктовее дифференциации в континентальную кору.Раскол литосферы между Индией и Антарктидойпроизошел около 134 млн лет назад, т.е. на 2 млнлет раньше, чем между Индиейи Австралией. Это событиесовпадает (и, возможно,связано) с внедрениеммантийного плюма (горячейточки) Кергелен под литосферуВосточной Гондваны врайоне сочленения юго-западнойАвстралии и Антарктиды,которое маркируетсяизлиянием базальтов Банбери,плато Натуралиста и банкиБрюс (рис. 2). В восточнойчасти моря Содружествапредполагаетсяналичие двух палеохребтов,прекративших развитие вэпохи полярности магнитногополя M9n (129,5 млнлет) и M1n – M0 (121–123 млн лет), но только второйиз них, как доказываетсяработами 54-й РАЭ, продолжаетсяк востоку от платоКергелен (рис. 2). Перемещение(перескок) центровспрединга в указанные периодывремени на Индийскую28МПГ 07/08

РАБОТЫ В АНТАРКТИКЕплиту привел к изоляцииконтинентальных блоков,предположительно подстилающихюжную оконечностьплато Кергелен и банкуЭлан. После второго, болеепозднего перескоканачался главный этап вулканизмас образованием вулканическойпровинции платоКергелен, датируемый120–118 млн лет.Благодаря детальноймагнитной съемке в северо-восточнойчасти районаработ 2009 г., впервые удалосьпровести надежнуюидентификацию спрединговых(номерных) магнитныханомалий (рис. 2). Установлено,что на ранней стадии раскрытия Индийскогоокеана, между 134 и 130 млн лет, скоростьраздвижения Индии и Антарктиды составляла 8,0–10,0 см/год, а затем, в период от 130 до 120 млнлет, замедлилась до 4,0–5,0 см/год. В океаническойкоре северной части моря Дейвиса выявленымагматические хребты, которые располагаютсядискомформно к простиранию спрединга морскогодна и интерпретируются в качестве внутриплитныхвнедрений магматических пород. Эти внедрения,вероятно, связаны с действием плюма (горячейточки) Кергелен и предваряют этап основногоего проявления с образованием вулканической провинцииюжной части плато Кергелен.Исследования по проект МПГ позволили болеедетально изучить строение сейсмических комплексовосадочного чехла бассейнов моря Содружестваи моря Дейвиса, их пространственное развитие иисторию осадконакопления. В осадочном чехле бассейноввыделено 6 региональных горизонтов: CS1,CS2, CS2a, CS3, CS4 и CS5 (рис. 4). Горизонт CS1является кровлей рифтового структурного этажа иимеет возраст около 134 млн лет. Четыре нижнихкомплекса пострифтовогоэтажа («CS2–CS1», «CS2a–CS2», «CS3–CS2a», «CS4–CS3») в основном имеют сходноевнутреннее строение,характеризуясь отчетливойрасслоенностью с параллельныминепрерывными илипрерывистыми отражениями,типичными для гемипелагическогои пелагическогоосадконакопления. В результатеанализа сейсмических, магнитометрическихи геологическихданных, полученных вРис. 2. Реконструкция Индийской, Австралийской и Антарктическойплит на время около 90 млн летокраинных морях ВосточнойАнтарктиды и на континентальнойокраине югозападнойАвстралии, предполагается,что горизонтCS2 образовался в периодот валанжина до альба (возможно,около 120 млн летназад), CS2a – на границеальба и сеномана (около99 млн лет назад), а CS3 – всреднем эоцене (~40 млнлет назад).Горизонт CS4 отделяетотносительно однороднуюпо своему строению нижележащуютолщу от гетерогеннойперекрывающейтолщи, которая отличаетсяразнообразием сейсмическихфаций, с различной геометрией внутреннихотражений и характерными особенностямивнешней морфологии. Изменения структуры осадочногочехла на границе CS4 связывается с началомпанантарктического оледенения в раннемолигоцене (~34 млн лет назад), когда ледовый щитперекрыл шельфы окраинных морей, инициируясклоновые процессы осадконакопления. В этовремя зародилась ранняя генерация глубоководныхканьонов и сопряженных с ними прирусловыхвалов. Горизонт CS5, возраст которого составляетоколо 24 млн лет, маркирует активизацию турбидитныхпотоков и образование разветвленнойсети каньонов, во многом унаследованных современнымируслами. Одновременно в подножииконтинентального склона моря Содружества иморя Дейвиса развиваются контуритовые наносы,которые свидетельствуют о развитии интенсивныхвдольсклоновых донных течений западного направления.Рис. 3. Строение осадочного чехла моря Содружества(положение разреза показано на врезке черной линией)Г.Л.ЛЕЙЧЕНКОВ (ВНИИОКЕАНГЕОЛОГИЯ),В.В.ГАНДЮХИН, Ю.Б.ГУСЕВА (ПМГРЭ)МПГ 07/08 29

РАБОТЫ В АНТАРКТИКЕПРОЕКТ МЕЖДУНАРОДНОГО ПОЛЯРНОГО ГОДА 2007/08 COMPASS(COMPREHENSIVE METEOROLOGICAL DATASET OF ACTIVE IPY ANTARCTICMEASUREMENT PHASE FOR SCIENTIFIC AND APPLIED STUDIES)Проведение крупнейших международных геофизическихпроектов, таких как Международный геофизическийгод (МГГ, 1957–1959 гг.) и Первый глобальныйэксперимент ПИГАП (ПГЭП, 1978–1979 гг.), созданиесовременной наблюдательной сети в полярных областяхи построение схемы глобального объективногоанализа метеорологических данных (реанализа) открылиновые возможности в исследовании климатическойизменчивости полярных областей, в построениии совершенствовании прогностических моделей общейциркуляции атмосферы. К настоящему временинаиболее известны архив Национального Центра попрогнозированию окружающей среды/Национальногоцентра атмосферных исследований (NCEP/NCAR)для периода 1948–2009 гг. и архив Европейского Центрасреднесрочных прогнозов погоды (ECMWF) дляпериода 1957–2009 гг., архив японского метеорологическогоагенства для периода 1979–2004 гг.(JRA-25). Указанные архивы данных реанализа имеютзначительные погрешности восстановления метеорологическихэлементов в южной полярной области. Например,при построении архива NCEP/NCAR из-заупрощенного описания гравитационных волн модельныеполя осадков оказались нереальными. В схемеECMWF шельфовые ледники рассматриваются какморской лед, что приводит к значительному завышениюприземной температуры и испарения по сравнениюс наблюдаемыми значениями. Поэтому известныесценарии изменения климата, полученные на основерезультатов передовых моделей общейциркуляции, носят предварительный характер.Причиной неудовлетворительного описания антарктическойатмосферы в современных климатическихархивах является не только редкая сеть станций,но и недоступность для исследований надежных историческихархивов данных метеорологических измерений.Для устранения последнего недостатка врамках проекта МПГ COMPASS создана база данныхпо климату атмосферы, построенная на основе российскихи зарубежных антарктических станций, включающаярезультаты приземных и высотных измере-Рис. 1. Положение российских антарктических станций в период МПГ (а) идо МПГ (б): 9050 – Беллинсгаузен, 89512 – Новолазаревская, 89774 –Прогресс, 89592 – Мирный, 89606 – Восток, 89542 АМС – Молодежная,89657 АМС – Ленинградская, 89132 АМС – Русскаяний с оценкой полноты исходных данных, с выполнениемконтроля качества данных и с учетом измененияпараметров измерительных комплексов. Для построенияуказанной базы данных собраны результатысрочных наблюдений основных метеорологическихэлементов на станциях всех стран, проводящих исследованияв Антарктике, за период инструментальныхизмерений, включая данные 45 метеорологических,52 автоматических и 25 аэрологических станций.Организационная поддержка Научного комитета Антарктическихисследований (SCAR) в рамках проектаREADER (REference Antarctic Data for EnvironmentalResearch) впервые обеспечила доступ к национальнымархивам данных стран-операторов в Антарктикеи унификацию методики первичной обработкисиноптической информации.Основными участниками проекта стали полевыебазы Аргентины, Австралии, Бразилии, Чили, Китая,Германии, Финляндии, Франции, Индии, Италии,Японии, Кореи, Новой Зеландии, Польши, России,Великобритании, Украины, Уругвая и США.Главными принципами проекта МПГ COMPASSстали: междисциплинарный подход к метеорологическимисследованиям, возможность сопоставленияс историческими данными, двухстороннее и многостороннеесотрудничество между полярными станциями,интеркалибрация методов измерений, комплексныйконтроль качества оперативных данных, доступностьметеорологических данных через интернет.В результате установки автоматических метеорологическихстанций (АМС) на метеорологических площадкахзаконсервированных полярных антарктическихстанций Молодежная, Русская и Ленинградскаяв период МПГ восстановлена российская циркумполярнаясеть наблюдений за состоянием природнойсреды (см. рис. 1). Данные вновь открытых станций вобобщенном виде представлены на интернет-сайтенационального центра антарктических данныхhttp://www.aari.aq.На острове Кинг-Джордж (Ватерлоо) опробованасистема оперативного сбора текущей метеорологическойинформации в максимально возможномобъеме (по сравнению с глобальной телекоммуникационнойсистемой). В обмене участвовали специалистыЧили, Польши, Бразилии, Германии, Аргентины,Уругвая, Испании, Болгарии, Чехии и Китая.Результаты наблюдений после проведениякомплексного контроля качества данных используютсяв прогностической практике, например в региональноймодели прогноза погоды метеослужбыреспублики Чили. По результатам сравнительногоанализа исторических данных российской станцииБеллинсгаузен и польской станции Арцтовский восстановленапрограмма стандартных метеорологическихнаблюдений на станции Арцтовский, на кото-30МПГ 07/08

РАБОТЫ В АНТАРКТИКЕРис. 2. Внутригодовые изменения приземной температуры воздуха нароссийских антарктических станциях за период МПГ (2007–2009 гг., а)и межгодовые изменения средних годовых значений температурывоздуха на станциях Беллинсгаузен и Фарадей/Вернадский за периодинструментальных измерений (б)рой вследствие особых микроклиматических условийзарегистрированы максимальные значенияприземной температуры воздуха на острове Кинг-Джордж (Ватерлоо) за весь период наблюдений.Аналогичные годовые серии сравнительных наблюденийвыполнены в период МПГ (2007–2008 гг.)на российской станции Новолазаревская, индийскойстанции Майтри и вновь построенной суперсовременнойбельгийской станции Принцесса Елизавета.Антарктическая наблюдательная сеть крайне редка,и обширные области внутри континента не обеспеченырепрезентативными климатическими данными. Рядыключевых метеорологических элементов воздуха в Антарктидехарактеризуются высокой внутригодовой имежгодовой изменчивостью (см., например, рис. 2 а),что делает процедуру оценивания трендов для короткихрядов, содержащих пропуски измерений, весьмапроблематичной. В рамках проекта МПГ COMPASS разработани испытан метод расчета трендов по срочнымданным с учетом внутрирядной корреляции.Для большинства антарктических станций трендытемпературы малы и, как правило, статистически незначимы.Величина оценок трендов в значительнойстепени зависит от продолжительности периода анализа.Поэтому в настоящий момент нельзя определенносказать, что характерно для Антарктиды в целом– потепление или похолодание. Наблюдаемыеизменения приземной температуры находятся в пределахестественной климатической изменчивости.Одним из районов Антарктики, где зарегистрированыизменения климата, являются центральная июжная части Антарктического полуострова. Длинаклиматических рядов для этого района составляетболее 50 лет, и за этот период среднегодовая температуравыросла здесь почти на 3 °С, что намного превышаетаналогичные величины для других районовЮжного полушария (см. рис. 2 б).Климат Антарктического полуострова формируетсяв результате сложного взаимодействия между атмосферой,океанами и морским льдом. Установленасвязь региональных климатических условий с изменениями,происходящими в тропической части Тихогоокеана, например, связанных с явлением Эль-Ниньо–Южное колебание (см. рис. 2 б). Указанные «телесвязи»ответственны за формирование значительной короткопериоднойизменчивости климата. Анализ данныхпроекта МПГ COMPASS позволил количественнопоказать доминирующую роль крупномасштабных атмосферныхпроцессов (Антарктической моды) в поддержаниивыраженного очага потепления как в приземномслое, так и в свободной атмосфере.Климатический режим свободной атмосферы южнойполярной области характеризуется рядом специфическихособенностей по сравнению с состояниемтропосферы и стратосферы других климатических зон.К таким особенностям относятся мощные весенниестратосферные потепления, уникальный динамическийрежим мощного циркумполярного вихря, максимальныена планете запасы доступной потенциальнойэнергии, особые условия радиационного энергообменаи физико-химических превращений в атмосфере.Тогда как нижняя атмосфера нагревается в ответна увеличение концентрации парниковых газов,верхняя атмосфера выхолаживается в условиях сокращенияобщего содержания озона в атмосфере.Детальный анализ исторических аэрологическихданных в Антарктике и информации, собранной в периодМПГ, позволил установить, что в южной полярнойобласти происходит крупнейшее на планете региональноепотепление в средней тропосфере. Дляполучения этого вывода принципиальное значениеимело восстановление полного ряда отечественныхвысотных наблюдений в Антарктике.Выполненный в ААНИИ статистический анализключевых параметров климата в районе Антарктическогополуострова показал необходимость расчетапараметров климатической изменчивости наоснове срочных данных для учета вклада процессовразличного масштаба, например внутримесячнойизменчивости, для определения возможных причинтекущих климатических изменений.Реализация проекта COMPASS позволила существенноулучшить понимание формирования климатообразующихпроцессов в Антарктике и их влиянияна глобальный климат.В.Е.ЛАГУН (ААНИИ)МПГ 07/08 31

Уважаемые коллеги!Если у вас есть информация о событиях и мероприятиях МПГ 2007/08 в Ваших учреждениях и регионах,ее можно представить в бюллетене «Новости МПГ 2007/08».Высылайте тексты с фотографиями, схемы и т.д. по адресу:199397, Санкт-Петербург, ул. Беринга, д. 38, ААНИИ, тел./факс: (812)352–2735, е-mail: siac@aari.nw.ru.Участвуйте в летописи МПГ.Организационный комитетпо участию Российской Федерациив подготовке и проведении мероприятийв рамках Международного полярного года (2007/08)(www.ipyrus.aari.ru), тел. секретариата (495)252–4511.Центр по научномуи информационно-аналитическому обеспечению деятельностиОрганизационного комитетапо участию Российской Федерациив подготовке и проведении мероприятийв рамках Международного полярного года (2007/08) (НИАЦ),Санкт-Петербург, ул. Беринга, д. 38, тел./факс: (812)352–2735, е-mail: siac@aari.nw.ruЕвразийское арктическое отделение по МПГ 2007/08 (www.ipyeaso.aari.ru)Новости МПГ 2007/08№ 26 (октябрь–декабрь 2009 г.)ISSN 1994–4128ГНЦ РФ Арктический и антарктическийнаучно-исследовательский институт199397, Санкт-Петербург, ул. Беринга, 38Ротапринт ГНЦ РФ ААНИИ199397, Санкт-Петербург, ул. Беринга, 38Заказ № 12. Тираж 300 экз.Редколлегия:С.Б.Балясников (редактор),тел. (812) 352–2735, e-mail: siac@aari.nw.ruА.И.Данилов, В.Г.Дмитриев, А.В.Клепиков, А.А.Меркулов, С.М.Прямиков,К.Г.Ткаченко (секретарь редакции)Оригинал-макет: Н.А.Меркулова. Корректор: Е.В.МиненкоНа разворотах обложки – виды дрейфующей станции «СП-36» (фото Н.Кузнецова)