https://www.high-endrolex.com/2

30.07.2024 Наука

Мониторинг мерзлоты в Норильске. Новый уровень

Участники второй летней полевой школы подвели итоги двухнедельного интенсива. Школа – совместный проект ЗГУ имени Н.М. Федоровского и МГУ имени М.В. Ломоносова, который второй год реализуется при поддержке Заполярного филиала «Норникеля».

Год назад перед студентами Московского и Заполярного государственных университетов стояла задача провести рекогносцировочные исследования, чтобы определить, где нужно разместить мерзлотные полигоны. Сейчас молодые ученые перешли в другую стадию - непосредственно проведение мониторинга.

ARL02243.jpg

В итоге удалось достичь общей цели летних школ – помочь организовать региональную систему фонового мониторинга мерзлоты на территории площадью 8 000 км2. Разветвлённая система из 23 мерзлотных скважин позволяет в режиме реального времени собирать данные о состоянии вечной мерзлоты от Норильского промышленного района до Дудинки и строить долгосрочные прогнозы.

ARL02174.jpg

Павел Котов, директор Научно-исследовательского центра технологий строительства и мониторинга зданий и сооружений Арктики ЗГУ:

«Наш анализ показал, что, используя наши мерзлотные полигоны, мы можем характеризовать геокриологические условия 80% территории. В этом году мы, по сути, заложили первый цикл мониторинговых измерений, которые планируется повторять ежегодно. Это позволит фиксировать, как меняются условия, как развиваются мерзлотные процессы. И чем больше данных мы будем набирать, тем больше закономерностей сможем выявлять, а на основе этих данных - строить математические модели».

ARL02220.jpg

Что успели за две недели

Это были сложные дни, когда нужно было вставать в 7 утра, ложиться в час ночи, а на следующий день снова в 7 утра вставать, признались участники школы. За короткий срок нужно было решить большое количество задач и обследовать все мерзлотные полигоны. На каждом участке исследователи проводили комплекс работ:

  • ландшафтное районирование (изучали компоненты каждого ландшафта растительный покров на территории, обводнение, состав отложений, глубину сезонного оттаивания и как они распространены по территории полигона);

  • геофизические исследования (электротомография, зондирование становлением поля в ближней зоне, георадиолокационное зондирование, впервые применили электромагнитное профилирование); 

  • наблюдение за геокриологическими процессами.

vit_IMG_4596_.jpg

К местам исследований студенты приезжали подготовленными. Скважины глубиной от 10 до 20 метров, оборудованные термометрическими косами, непрерывно передают данные на сервер Заполярного госуниверситета. В районе реки Ямная находится самая глубокая, 200-метровая скважина, которая позволяет получить данные о строении мерзлоты. Зная геологическое строение и распределение температур по глубине на каждой площадке, исследователи могли проводить интерпретацию геофизических методов на более высоком качественном уровне.

vit_IMG_4536_.jpg

«Добавилось много априорной информации по геологическому строению, по температурному режиму. Всё это помогло в интерпретации геофизических данных. Но самое главное новшество школы в том, что мы начали изучать мерзлотные процессы. Заложили наблюдения за термокарстовыми озерами в нескольких локациях, которые имеют разное геологическое строение», - заявил Павел Котов.

«Мало кто так подробно изучал термокарст на данной территории за всю историю наблюдений, - подчеркнул доцент кафедры геокриологии МГУ Алексей Гунар. - Мы сделали геофизические профили прямо через термокарстовое озеро, установили термометрическое оборудование на дне. Спустя год посмотрим, как ведет себя температура на дне водоемов, и выполним на основе этих данных тепловое моделирование, чтобы понять, какая скорость развития этого процесса, какая динамика. Впоследствии такие данные могут помочь нам прогнозировать процессы при освоении новой территории».

vit_IMG_4608_.jpg

Руководители школы были единодушны в том, что студенты в этот раз не просто выполняли работы, которые им поручали, а сами предлагали идеи, как решить ту или иную задачу, как обработать данные. По оценкам аспиранта МГУ Василисы Розенберг, такая практика позволяет дополнить хороший теоретический багаж важными практическими навыками. Полученный в Норильске опыт пригодится дипломированным геокриологам в повседневной работе.

«Здесь есть возможность исследовать всё и сразу. И коллаборация именно с Московским университетом является очень важной, потому что именно специалисты МГУ еще в 70-х годах начинали изучать мерзлоту в районе реки Енисей и начали здесь первые исследования. Мы сейчас должны заступить на смену, продолжить эту деятельность и расширить её на данном участке работы. Как оказалось, есть еще что открывать, есть за чем наблюдать, и мы еще можем добиться здесь серьёзных результатов».

Будущим строителям опыт полевых исследований мерзлоты тоже будет весьма кстати. В России мало проектировщиков, строителей и представителей эксплуатирующих организаций, знающих на практике, как ведут себя вечномерзлые грунты. Хотя для специалистов, работающих на Крайнем Севере, такие компетенции представляют особую ценность.

vit_IMG_4543_.jpg

«Для нас, студентов Заполярного государственного университета, это в первую очередь, важный опыт, - сказала Арина Саввон, студентка программы «Промышленное и гражданское строительство» ЗГУ. - Когда мы увидели всё своими глазами, проверили, как это работает, нам будет проще в дальнейшем изучать дисциплины. Я хочу поблагодарить преподавателей и студентов, потому что ребята очень классные, всегда подскажут, подадут руку помощи, когда что-то не понятно».  

«Наша школа по изучению вечной мерзлоты предоставляет уникальную возможность погружения в объект исследования, что является ее основной ценностью, - отметил Аркадий Тарасевич, проректор по научной работе и международной деятельности. - Ученые с серьезным бэкграундом, с академическим подходом могут изучать мерзлоту на месте, что невозможно сделать в Москве. Здесь созданы все условия для проведения качественных научных исследований. Мы уверены, что это лишь начало пути к еще более важным исследованиям в будущем!».

vit_IMG_4588_.jpg

По оценкам организаторов школы, аспиранты и магистранты геологического факультета МГУ и студенты кафедры строительства ЗГУ провели титаническую работу в непростых природных условиях и собрали колоссальное количество материала:

  • 8 дней провели в экспедициях,

  • изучили 9 ландшафтных районов,

  • применили 12 методов исследований,

  • предложили 3 уникальные идеи,

  • 3 человека планируют использовать полученные данные для написания магистерских и кандидатских диссертаций.

ARL02284.jpg

Новый экспедиционный сезон

Заложив в этом году основу мониторинга многолетнемерзлых грунтов, участники совместной полевой школы ЗГУ и МГУ сразу же наметили план будущих исследований.

«Все результаты исследований полевой школы будут переданы в «Норникель», где сейчас создается специальный модуль по фоновому мониторингу в информационно-диагностической системе Заполярного филиала», - подытожил директор Научно-исследовательского центра ЗГУ Павел Котов. 

vit_IMG_4547_.jpg

Международный статус полевой школы открывает перед исследователями новые горизонты. К команде российских исследователей присоединился молодой ученый из Китая. Ассистент Северо-Западного института экологии и природных ресурсов Китайской академии наук Гао Цян открыл новые перспективы не только для себя, но и для принимающей стороны. На встрече с руководством ЗГУ он пригласил норильских специалистов по мерзлоте принять участие в научном мероприятии в Ланьчжоу. Представить разработки Заполярного госуниверситета китайским партнёрам предстоит директору Научно-исследовательского центра ЗГУ Павлу Котову.

«Заполярный университет исследует мерзлоту не одно десятилетие. Первая скважина для термометрических наблюдений на территории Норильска была оборудована ещё в 1959 году и на протяжении всей истории развития нашего вуза норильские учёные занимались исследованиями в этом направлении. - подчеркнул проректор по научно работе ЗГУ Аркадий Тарасевич. - В этом году мы вывели школу на международный уровень. Мы планируем усиливать наши связи с зарубежными партнёрами. Китай активно развивает инфраструктуру страны, особенно в сложных климатических условиях. В данный момент продолжается строительство в высокогорных районах Китая, поэтому наш опыт в области мерзлотоведения интересен китайской стороне. Дальнейшее развитие агломерации Норильск-Дудинка с использованием имеющихся в Китае технологий также может быть важной и перспективной составляющей сотрудничества».

Фото: Витас Бенета, Арсений Арлюков, Никита Серга 


https://www.high-endrolex.com/2