Научный дрейф: как российские полярники исследуют Арктику и почему это важно

С сентября 2024 года в Северном Ледовитом океане работает российская дрейфующая полярная станция «Северный полюс-42». Это вторая в своем роде экспедиция, которая проходит при поддержке специального судна — необходимость в нем появилась в связи с глобальным потеплением, сделавшим арктический лед ненадежным. Изменения климата лишь повысили важность исследования Арктики, в том числе и с точки зрения их влияния на будущее Северного морского пути, на который в России возлагают большие надежды.

Лед тронулся

Всем нам с детства привычен образ бородатого полярника, занимающегося научными исследованиями прямо на дрейфующей льдине. Эта традиция насчитывает уже почти 90 лет — первая в мире полярная научно-исследовательская дрейфующая арктическая станция «Северный полюс-1» (СП-1) заработала 21 мая 1937 года. На девять месяцев четверка участников экспедиции в составе Ивана Папанина, Евгения Федорова, Эрнста Кренкеля и Петра Ширшова приковала к себе внимание всего мира.

Программа дрейфующих полярных станций возобновилась после Великой Отечественной войны. В общей сложности к 2013 году было организовано сорок таких экспедиций. Дрейфующие станции проекта «Северный полюс» выполняли комплексные исследования в области океанологии, метеорологии и биологии моря, отслеживали динамику изменения площади льдов, производили наблюдения в ионосферном и магнитном полях планеты, позволяющие делать выводы о распространении радиоволн.

В 2013 году, после того, как завершила свою работу команду ученых дрейфующей станции «СП-40», программа оказалась приостановлена почти на десять лет. Дело в том, что к тому моменту из-за глобального потепления создание новых дрейфующих станций оказалось крайне небезопасным — критическое состояние льда, подвижки, трещины, разрывы не оставляли возможности поддерживать работу ледового лагеря.

Тут нужно иметь в виду, что еще со времен Папанина места для палаточных лагерей выбираются очень тщательно. Дело в том, что даже самые надежные льды имеют свойство разрушаться и таять из-за самых разных факторов — на них влияет не только температура, но и течения с ветрами. В начале XXI века состояние дрейфующих льдов стало вызывать все больше опасений.

Именно в Арктике климатические изменения наиболее заметны: сегодня ледники в этом регионе тают в два раза быстрее, чем двадцать лет назад. В 2012 году площадь арктических льдов в результате летнего таяния и разрушения сократилась до 3,5 млн км² при устоявшейся норме 5,9 млн км². В тот год Арктика потеряла рекордное количество снега и льда.

В итоге регулярных научных исследований в арктическом регионе в течение нескольких лет почти не проводилось. Да, имели место отдельные непродолжительные экспедиции на ледоколах, но они не позволяли получить полноценной картины происходящих климатических изменений. Поэтому встал вопрос о возобновлении программы «Северный полюс» — но уже на новом технологическом уровне, с учетом изменившихся природных условий.

На борту «Северного полюса»

17 сентября 2022 года из Мурманска стартовала экспедиция «Северный полюс-41», сначала отправившаяся в направлении Новосибирских островов. «СП-41» кардинально отличалась от предыдущих высокоширотных миссий, поскольку работала при поддержке уникального научно-экспедиционного судна «Северный полюс». Эта ледостойкая самодвижущаяся платформа (ЛСП) стала для полярников одновременно и транспортом, и домом, и научно-исследовательским центром, и даже одним огромным измерительным прибором — в корпус судна вмонтированы датчики, которые помогают изучить ледовую обстановку.

«Северный полюс» — третье по счету судно научно-экспедиционного флота Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ). Его проект разрабатывался в сотрудничестве ААНИИ, Росгидромета, КБ «Вымпел» и Адмиралтейских верфей. На воду судно было спущено в декабре 2020 года, а 21 мая 2022 года отправилось на ходовые испытания. В августе 2022 года «Северный полюс» был передан в эксплуатацию.

ЛСП «Северный полюс» предназначена для круглогодичных экспедиций в высоких широтах и обладает функционалом научно-исследовательского центра. Длина судна составляет 83,1 метра; ширина — 22,5 м; водоизмещение — около 10 370 тонн; мощность электрической двигательной установки — 4200 кВт; скорость — не менее 10 узлов; автономность по запасам топлива — около двух лет.

«Северный полюс» обладает ледовым классом Arc5 (ЛУ8), позволяющим осуществлять самостоятельное плавание в арктических льдах при их толщине до 2,1 метра в зимне-весеннюю навигацию и до 3,1 метра — в летне-осеннюю. Также судно может принимать тяжелые вертолёты типа Ми-8АМТ и Ми-38.

На борту ЛСП обеспечены комфортные и безопасные условия работы и проживания для четырнадцати членов экипажа и тридцати четырех человек научного персонала — при температуре до −50° и влажности до 85%.

На ЛСП ученые могут исследовать Арктику комплексно: от океанского дна до верхних слоев атмосферы. Всего на борту судна есть семнадцать лабораторий, приспособленных для изучения гравитационного поля Земли, озонового слоя, атмосферы, биологии, физики льда. Есть и специальная техника для исследования рельефа океанского дна и сбора проб донного грунта. При этом все лаборатории на «Северном полюсе» созданы по модульному принципу, благодаря чему их можно перепрофилировать для других исследований.

Продолжительность дрейфа «СП-41» составила двадцать месяцев: с сентября 2022 года по май 2024-го. Изначальный план предполагал движение станции через приполюсный район и завершение его в Гренландском море. К концу июля 2023-го станция преодолела 1300 км в генеральном направлении, суммарный же дрейф составил 2700 км. На тот момент СП-41 находилась к северу от Шпицбергена.

27 июля из Санкт-Петербурга к станции отправилось научно-экспедиционное судно «Академик Трёшников», доставившее припасы и сменный экипаж. После ротации СП-41 проработала до 28 апреля 2024 года, когда флаг станции был торжественно спущен, ледовые лагеря свернуты и ЛСП «Северный Полюс» начала самостоятельное движение к кромке льда. 17 мая экспедиция вернулась в Мурманск.

В ходе работы СП-41 была выполнена научная программа из полусотни направлений междисциплинарных научных исследований: от океанского дна на глубинах до 5000 м до стратосферы.

«Экспедиция „Северный полюс-41“ стала настоящим триумфом наших ученых, конструкторов и судостроителей. Десять лет назад этот проект, задуманный в стенах ААНИ, казался чистейшей фантастикой. И тем не менее, он был реализован и полностью подтвердил свою целесообразность — причем не только с научной, но и с экономической стороны. Стало понятно, что теперь на десятки лет мы будем обеспечены актуальными данными о состоянии природной среды Арктики и укрепим свои научные позиции в высоких широтах», — говорит директор ААНИИ Александр Макаров.

«Северный полюс-42» принимает эстафету

После столь удачного первого опыта стало ясно, что продолжение программы исследований не за горами. Миссия «СП-42» начала свою работу 30 сентября 2024 года.

Исследования в рамках этой экспедиции проводятся по семи направлениям: состояние атмосферы, морского льда, океанография, геохимия (химический анализ проб вод, льда, донных осадков и атмосферы), гидробиология (изучение флоры и фауны), геология морского дна и геофизика (изучение ионосферы). Также участники «СП-42» ведут прикладные исследования прочностных характеристик ледостойкой платформы в условиях переменных нагрузок, создаваемых льдами.

Стоит напомнить, что суть дрейфующих станций заключается в отсутствии возможности управлять направлением движения. Измерения выполняются исключительно в тех местах, где станция оказывается в определенный момент времени. И в этом плане траектория СП-42 оказалась особенно ценной, поскольку пролегла через труднодоступные районы Северного Ледовитого океана — там, где ранее по сравнению с остальными участками акватории было собрано минимальное количество данных.

За первые десять с лишним месяцев дрейфа одних только срочных метеорологических наблюдений с оперативной передачей данных в ААНИИ было выполнено свыше двух тысяч. Получены пробы грунта в районе подводного хребта Менделеева, по которому раньше вообще не было никаких геологических данных. Не менее ценными оказались гидрологические и гидрохимические данные, полученные в котловине Макарова. С помощью современных методик проведен детальный сбор уникальных геологических материалов из хребта Альфа, являющегося наименее изученным регионом Северного Ледовитого океана.

5 сентября в точке с координатами 87° 16'' северной широты, 144° 15'' западной долготы — в трехстах километрах от географического Северного полюса — к ЛСП подошло судно «Академик Трёшников». На его борту на дрейфующую станцию было доставлено около 50 тонн грузов: свежие продукты, топливо, научное оборудование и, конечно, посылки из дома. На «Трёшникова» также прибыла новая смена полярников, которым предстояло принять дела у коллег, отработавших ледовую смену.

После завершения погрузочно-разгрузочных операций «Трёшников» взял «Северный полюс» под проводку, и оба судна двинулись к новому ледовому полю. Впервые в истории полярники перебазировали станцию на значительное расстояние и тем самым изменили направление ее дрейфа.

«На этапе планирования экспедиции были опасения, что мы можем не пробиться к дрейфующей станции через тяжелые льды и доставку полярников и грузов придется обеспечивать вертолетами. Но, благодаря безупречной работе наших ледовых экспертов, мы сравнительно легко и быстро добрались до станции, с первого раза при помощи воздушной разведки выбрали новое ледовое поле и максимально быстро перебазировали ледостойкую платформу. На станцию прибыла смена полярников — ученые и судовой экипаж, которые продолжили трудиться на дрейфующей станции в период полярной зимы», — рассказывает заместитель начальника Высокоширотной арктической экспедиции ААНИИ Кирилл Фильчук.

По итогам этой переброски «Северный полюс» вернулся в восточное полушарие и оказался в точке с координатами 87° 11'' с. ш. 105° 06 в. д. Полярники развернули на новой льдине научное оборудование и возобновили наблюдения.

С октября 2024 года по сентябрь 2025-го экспедиция «Северный полюс-42» преодолела в общей сложности около 3 500 км. Данные, полученные учеными к тому моменту, указывают на то, что резкое сокращение летнего ледяного покрова в Северном Ледовитом океане в последние десятилетия пока что не привело к необратимым изменениям в других компонентах арктической климатической системы.

Перспективная транспортная артерия

По какой причине для нашей страны так важны комплексные арктические исследования и почему государство выделяет на них финансирование? Чтобы понять это, достаточно взглянуть на карту: 65% территории РФ покрыто вечной мерзлотой, почти 40 тысяч километров побережья приходятся на береговую линию Северного Ледовитого океана. Полярные ночи, практически марсианские температуры, нечеловечески трудные условия проживания… Однако полярные земли чрезвычайно богаты всякого рода полезными ископаемыми, а налаживание серьезного грузопотока по Северному морскому пути (СМП) сулит экономические выгоды.

Освоение СМП началось еще в Российской империи — события той эпохи связаны с именами адмирала Степана Макарова, ученого Дмитрия Менделеева, путешественников Андрей и Бориса Вилькицких. Романтико-героическая эпоха «северного фронтира» продолжилась и во времена раннего СССР — ее героями стали учёные Отто Шмидт и Яков Гаккель, ледовые капитаны Владимир Воронин и Константин Бадигин, полярные летчики Михаил Водопьянов и Иван Черевичный…

Регулярное движение грузов по СМП открылось в конце 1930-х. Но даже спустя почти 90 лет возможности этого маршрута используются не в полную силу. В 2019 году Министерство природных ресурсов и экологии в рамках проекта «Реализация минерально-сырьевого и логистического потенциала Арктики» запланировало привлечь до 2030 года почти 11 трлн рублей частных инвестиций и увеличить объем грузоперевозок по Севморпути до 157 млн тонн к 2034 году. Для сравнения, по итогам 2018 года этот показатель составил около 20 млн тонн.

В конце 2018-го в России был принят закон, наделяющий функциями инфраструктурного оператора СМП госкорпорацию «Росатом». Годом позже в «Росатоме» анонсировали план направить на развитие Севморпути почти 7 млрд долларов: из которых 5,76 млрд предполагалось вложить в строительство современных грузовых судов, а остальные средства — в модернизацию портовой инфраструктуры, ремонт флота и на плавучие доки.

Тогда же госкорпорация заявила, что намерена использовать Севморпуть для перевозки грузов из Юго-Восточной Азии в Европу. Так, путь от японской Йокогамы до голландского Роттердама по СМП составляет 7,3 тысячи морских миль, а по южному маршруту (через Тихий и Индийский океаны, Красное море, Суэцкий канал, Средиземное и Северное моря) уже 11,2 тысячи миль. В теории северный маршрут позволяет сэкономить почти две недели пути.

Основными пользователями СМП в России сегодня являются компании «Норникель», «Газпром», «Роснефть», «Росшельф» и «Новатэк». В последнее время, на фоне очередного геополитического кризиса растет интерес к Северному морскому пути у Китая.

По итогам 2025 года объем перевозки грузов по СМП составил 37 млн тонн, снизившись на 2,3% по сравнению с 2024-м в связи с падением объемов перевозок навалочных грузов, сжиженного природного газа и нефти.

Как изменение климата скажется на будущем Арктики и Севморпути

СМП кардинально отличается от прочих морских трасс тем, что для его бесперебойного функционирования сейчас требуются серьезные ресурсы — прежде всего, крупный ледокольный флот. Так, в конце 2025 года на маршрутах СМП работали все восемь действующих российских атомных ледоколов. В ближайшие годы отечественный ледокольный флот должны пополнить еще несколько судов, основной задачей которых станет обеспечение движения по Севморпути. В планах — строительство мощнейших ледоколов нового поколения.

Однако тут встает очень важный вопрос: а нужны ли такие затраты? Ведь потепление, из-за которого пришлось менять всю схему организации дрейфующих полярных станций, продолжается. Так, в 2024 году средняя температура в арктической зоне России превысила норму базового периода 1991–2020 годов на 1,24 °C. С начала спутниковых измерений в 1979 году площадь арктического льда сокращалась более чем на 12% каждые десять лет и к настоящему времени потеряла 40%.

По итогам февраля 2025 года объем льда в Арктике составил 18,14 тыс. км³: это один из самых низких показателей для февраля за все время наблюдений. Ученые прогнозируют, что температура воздуха в Арктике в обозримом будущем начнет заметно повышаться из-за теплых воздушных масс, поступающих с более южных широт.

В конце 2025 года исследователи из Гётеборгского университета опубликовали прогноз, согласно которому Арктика полностью освободится ото льда в течение 9–20 лет. При этом несколько симуляций допустили, что это произойдет уже в 2027 году. Может показаться, что такое развитие событий облегчит эксплуатацию СМП, но на деле потепление приведет не только к повышению уровня Мирового океана, но и к таянию вечной мерзлоты, которое принесет неисчислимые бедствия.

Впрочем, в ААНИИ настроены более оптимистично — в том числе благодаря данным, собранным участниками экспедиций «СП-41» и «СП-42». Во всяком случае, в ближайшие годы апокалиптический сценарий Арктике, скорее всего, не грозит. По словам Александра Макарова, лед в арктических морях в зимний период будет оставаться и усложнять навигацию. Летом даже в самый «легкий» год акватория трассы Северного морского пути будет свободна ото льда лишь в период с августа по октябрь. Это во многом станет определяющим фактором для экономического развития арктических регионов.

«С одной стороны, льда в арктическом бассейне стало меньше, а с другой — скорость его образования выросла. Другими словами, в настоящее время лед образуется быстрее, чем раньше. Почему так происходит? Пытаемся это понять», — добавляет Макаров.

По его словам, свободную ото льда Арктику мы если и увидим, то лишь в летний период, а зимой лед, как и раньше, будет сковывать значительную часть тамошнего водного пространства. Не стоит забывать, что арктическая зима длится в три раза дольше, чем в умеренных широтах.

В общем, российская программа реконструкции арктического флота и строительства мощных ледоколов пока сохраняет актуальность — ведь планы развития Севморпути предусматривают создание условий для круглогодичной навигации как в восточном, так и в западном направлении.

Директор ААНИ заверяет, что в ближайшие десятилетия обойтись в Арктике без ледоколов не получится. Однако активизация судоходства в регионе может серьезно повлиять на экологическую ситуацию — эти изменения тоже нужно мониторить. И эту задачу тоже решают и будут решать участники экспедиций «Северный полюс».