Аналитический обзор
Сергей Писарев, кандидат физико-математических наук, руководитель группы полярной океанологии Института океанологии РАН, почётный полярник РФ
© Из личного архива

Сергей Писарев: Я очень надеюсь, что мы что-то ещё не знаем про природу

Arctic.ru поговорил о современных способах изучения вод Северного Ледовитого океана и возможных причинах повышения температуры с кандидатом физико-математических наук, руководителем группы полярной океанологии Института океанологии РАН, почётным полярником РФ Сергеем Писаревым.

Сергей Викторович, вы много лет изучаете состояние верхних водных масс Арктического бассейна…

С 1982 года.

Почти 35 лет! Можете ли вы сказать, что за период наблюдений произошли значительные изменения состояния воды в Арктике? И какие они?

Да, начиная с 1990-х годов происходят изменения верхних водных масс в Арктике. Если назвать эти процессы одним словом, то это «потепление». Мы можем говорить о потеплении промежуточных вод, которые поступают из Атлантики, а также о распреснении верхних — полярных (арктических) вод, они хоть и не теплеют, всё ещё близки к температуре замерзания, но и там происходят изменения, связанные с потеплением.

Поясните, пожалуйста, на какой глубине начинаются нижние водные массы? И в каком они находятся состоянии?

В общепринятой классификации они находятся ниже тысячи метров. Вообще тут некоторая загадка, связанная с тем, что большинство роботизированных устройств, измеряющих характеристики водных масс, работает в верхних слоях, а глубже, измерения выполняются только отдельными экспедициями, в которых я тоже участвую. Складывается впечатление, что тепло уходит на глубину, но пока нет доказательств, которые можно было бы со всей ответственностью опубликовать.

А разве по законам физики тепло не должно подниматься наверх?

Нет, в этом случае всё зависит от того, как стратифицирован океан. Арктический бассейн — это большая проблема, потому что одни считают, что промежуточные воды (атлантические), которые явно теплее, передают тепло наверх и влияют на площадь льда в Арктике. Другие говорят: «Господь с вами, как же это может быть?» И они тоже правы, потому что в целом океан стратифицирован устойчиво — в Арктике существует галоклин. Я поясню: если считать, что атлантические воды — это печка в каком-то помещении, то лёд, куда поступает тепло, — это что-то за стенкой этого помещения. Если стенка сделана из брезента, то она отлично пропускает тепло. А если это стена деревянной избы, то тепло проходит плохо. Роль этой стенки исполняет арктический галоклин — это слой воды, где происходит скачок солёности, а в Арктике и плотности воды. Это своего рода крышка. И мы наблюдаем, что не только тепло атлантических вод явно увеличивается, но и толщина крышки. Но в некоторых районах вдоль шельфа тепло прорывается сквозь неё. Но Северный Ледовитый океан большой, и в некоторых районах крышка только крепче становится и не пускает тепло.

Теперь о том, почему тепло поступает не только наверх. Вообще с учётом океанского перемешивания оно может распространяться в любом направлении, потому что существуют, в том числе, например, внутренние волны. 

Но измерения на глубине трудны, потому что требуют тяжёлых лебёдок, которые могут стоять только на мощных судах, а, чтобы зайти в Арктику, эти суда должны быть ледоколами, а это дорого.

А каким оборудованием вы пользуетесь?

Начиная с 2000-х годов в Арктике резко начали использовать роботизированные конструкции, которые без участия человека измеряют от года до трёх лет разные параметры атмосферы, льда и верхних водных масс Северного Ледовитого океана. Они работают автоматически, по объёму информации они в десятки раз уже превысили результаты всех дрейфующих станций всего советского периода.

Сейчас работающих устройств множество: они образуют необитаемые дрейфующие станции в океане, они измеряют и передают нам через спутники физические характеристики атмосферы-льда-океана и некоторые химические параметры атмосферы. В кабинете в Институте океанологии каждый день на моём экране отображается, в том числе, не менее 40 профилей вертикального распределения температуры и солености морской воды с глубиной из центральной Арктики. А станция Папанина за девять месяцев дрейфа измерила 37 таких профилей.

Получается, что участие человека в некоторых работах по измерению арктических показателей стало неактуально. Осталось много других работ в области биологии, там всё вручную, но физические показатели: электропроводность, течения, температура, скорость дрейфа и звука, визуальный ряд, толщина льда и снега — всё это делается автоматически.

Но установка роботизированного оборудования требует участия квалифицированного персонала, да и сама техника должна быть дуракоустойчивая. Мой опыт подсказывает, что на морозе человек не то, что не умнеет, а он тупеет, поэтому оборудование должно быть сделано таким образом, чтобы его было тяжело случайно сломать. К сожалению, практически вся техника зарубежная.

Наши разработчики пока не готовы чем-то порадовать?

Во-первых, планы такие есть, это уже хорошо. Во-вторых, есть и понимание, что нехорошо уж так отставать, ведь мы старая арктическая держава, да и Арктика — это не сфера интересов, а часть нашей жизни, достаточно на карту посмотреть, вот она!

Планы есть, но работающей техники нет, кроме двух простых устройств. Одно надёжно передаёт координаты, что тоже важно. Вы расставляете много таких во льдах, и они оповещают о своём местоположении. Таким образом, можно следить за дрейфом. Второе устройство тоже не очень сложное, но тоже надёжное. Оно передаёт координаты и температуру в верхних 10-20 метрах океана. Есть надежда, что в будущем работающих устройств станет больше.

В прошлом ноябре в Париже прошла 21-я конференция по климату. Участники подписали международное соглашение о недопущении повышения температуры планеты более чем на два градуса. Понятно, что температура воды и воздуха взаимосвязаны. По-вашему, есть ли какой-то способ удержать показатели и воды, и воздуха?

Очевидно, что природа Арктики посылает нам сильный сигнал, и чем бы он ни был вызван — человеком ли, генерирующим CO2 в большом колличестве, или влиянием солнца, версий много, — изучать такой сигнал проще, чем много слабых. Область моих интересов заключается в том, что я «принимаю сигнал» и диагностирую изменения. Я поддерживаю решение конференции и то, что Россия его подписала, но как частное лицо, которое этим профессионально не занимается, я выражаю своё сомнение. Ведь о чём речь идёт? Развитые страны голосуют за снижение выбросов производств, потому что загрязнение, а слабые экономики, где люди голодают, просят денег на обновление своего производства. Это если суперкратко! Как люди договорятся, как они будут все перестраивать своё производство, я пока не знаю, но это обывательская точка зрения. Конечно, надо перестать мусорить и выбрасывать лишний CO2, но удастся ли? Я пока не вижу предпосылок.

И я очень надеюсь, что мы что-то ещё не знаем про природу и она сама сбалансирует это дело и, наконец, опять похолодает.