Экспедиция Плавучего университета провела исследования в Арктике

Ученые Плавучего университета провели исследования теплообмена атлантических и арктических вод в Карском море и море Лаптевых. Это поможет лучше понять процессы изменения климата в Арктике. Результаты научных работ улучшат прогнозирование ледовой обстановки на Северном морском пути, сообщает пресс-служба МФТИ.

Экспедиция Плавучего университета МФТИ-ИО РАН, возвратившаяся на днях из Арктики, подводит предварительные итоги морских исследований. В течение полутора месяцев на НИС «Профессор Молчанов» 23 ученых и 26 студентов вели работы по направлениям: физика океана и полярная ионосфера, морская биология, геохимия. 

Одной из основных задач экспедиции были исследования атлантических вод, которые определяют крупномасштабный поток тепла из Северной Атлантики в Арктику. В последние десятилетия теплые атлантические воды отдают все больше и больше тепла в поверхностный слой моря в Северном Ледовитом океане, что усиливает сокращение ледового покрова. Этот процесс называется «атлантификацией», так как из-за него физические и биологические условия в Баренцевом море становятся все больше похожи на условия в Северной Атлантике. По многим прогнозам, атлантификация будет распространяться дальше на восток и охватит северную часть Карского моря и, в определенной степени, глубоководную центральную часть Северного Ледовитого океана.

«Для полноценного понимания и прогнозирования процесса атлантификации необходимы экспедиционные измерения характеристик атлантических вод, оценка механизмов, обеспечивающих их теплообмен с арктическими водами. Подобные измерения проводятся, однако они до сих пор редки, особенно в отдаленных морях Восточной Арктики, где сохраняются сложные ледовые условия даже в теплый период года. Мы провели измерения атлантических вод в одном из таких районов на континентальном склоне в море Лаптевых. Работать почти все время приходилось в ледовых полях, среди льдин и айсбергов, часть работ пришлось изменить из-за труднопроходимых льдов. Нам удалось провести масштабные измерения в этом регионе и получить новые результаты, важные для понимания и прогнозирования происходящих климатических изменений в морях российской Арктики», — рассказал Александр Осадчиев, руководитель научных работ экспедиции, ведущий научный сотрудник ИО РАН, заведующий лабораторией арктической океанологии МФТИ.

Также в экспедиции провели масштабные измерения внутренних волн в различных акваториях Карского моря и моря Лаптевых. Характер внутреннего волнения определяет интенсивность перемешивания поверхностных распресненных и подповерхностных соленых вод. Показана интенсификация этих процессов в узких проливах между морями (проливы Карские Ворота, Вилькицкого, Дмитрия Лаптева), что приводит к существенной трансформации вод при прохождении через эти проливы. 

По направлению морской биологии исследователи изучили микробные пищевые сети прибрежных акваторий архипелагов Новая Земля и Северная Земля с целью обнаружения и изучения связи микробиот Карского моря и моря Лаптевых. Установлена большая разница в видовом составе, численности, размерном составе фитоцена Карского моря и моря Лаптевых к западу и востоку от Северной Земли при схожих внешних условиях. Исследование этих сетей позволит разобраться в функционировании экосистем при взаимодействии прибрежных и склоновых процессов в этих морях. В частности, это важно для прогнозирования биологической продуктивности и рыбных ресурсов в малоизученных акваториях российской Арктики в будущем в условиях продолжающегося потепления и сокращения ледового покрова.

Участники экспедиции провели исследования морских грибов, бактерий-симбионтов донных ракообразных, белков-опсинов моллюсков. Они также провели тестирование Lux-биосенсоров на присутствие токсикантов в водной среде, а также биолюминесценции бактерий, выделенных из различных сред обитания. Обнаружены симбиотические биолюминесцентные бактерии в кишечниках рыб, у морских беспозвоночных, а также в свободноживущем виде в морской воде и донных отложениях. Эти исследования найдут свое применение в разнообразных отраслях деятельности: поиске новых антибиотиков и биологически активных веществ, обнаружение загрязнений в водной среде, а также помогут в биохимических исследованиях белков, важных для медицины. 

По словам ученых, в результате проведенных ионосферных исследований в арктическом регионе удалось зарегистрировать отклик полярной ионосферы на ряд солнечных вспышек различного класса. Полученные результаты показали, что существующие модели динамики ионосферы во время рентгеновских вспышек требуют коррекции для полярного региона. Уточненные модели должны будут улучшить прогнозирование условий распространения сигналов связи и навигации в арктической зоне. 

Анализ и обработка полученных в море данных продолжится на суше. Студенты будут работать в паре с учеными-наставниками для получения дальнейших научных выводов. Экспедиции Плавучего университета, в основе которых заложен принцип обучения через исследования, становятся отработанной методикой по интеграции молодых специалистов в сообщество ученых в области наук о Земле. 

В этой экспедиции приняли участие ученые из МФТИ, ИО РАН (головное отделение и Санкт-Петербургский филиал), ЦМИ МГУ, ИДГ РАН, МГИ, ВНИИСХМ, а также студенты со всей страны. 

«Экспедиции Плавучего университета – это площадка для совместной работы не только студентов и учёных, но и коллективов разных научных организаций. Выполняя исследования в рейсах, удаётся выстроить долгосрочное сотрудничество, которое приводит к междисциплинарным грантам и проектам. А студенты сразу попадают в коллективы с живой научной мыслью и пониманием перспектив исследования», — отметила Наталья Степанова-Чубаренко – начальник экспедиции, директор Координационного центра «Плавучий университет» на базе МФТИ.