Период работ: 1 октября — 18 ноября 2025 г.
Начальник экспедиции: Дмитрий Анатольевич Ильинский.
Капитан судна: В.А. Ионин.
Район работ: Баренцево море.
Научный состав: 8 человек.

Экспедиция проводится по темам и проектам

    Рейс выполнялся в  Баренцевом, Северном и  Балтийском морях согласно графику загрузки научно-исследовательских судов неограниченного района плавания организаций, подведомственных Минобрнауки России на 2025 год.  Экспедиционные исследования в 63-м рейсе НИС «Академик Борис Петров» были направлены на выполнение:
- плана научно-исследовательской работы ФГБУН Институт океанологии им П.П. Ширшова РАН (ИО РАН) на 2024-2026 гг. по теме «Разработка новых технологий изучения состояния гидросферы и морского дна с помощью роботизированных систем, обитаемых и необитаемых телеуправляемых и автономных аппаратов с сетевой архитектурой»; и FMWE-2024-0018 «Геоморфология, геофизика и биогеохимия морского дна с учетом особенностей литосферы арктического бассейна, переходной зоны от Тихого океана к Евразии, отдельных районов Атлантического и Индийского океанов, морей России». 

 

Цели и задачи экспедиции

  1.    Получение новых геофизических данных по строению верхней части литосферы Баренцева моря комплексом геофизических методов – сейсмоакустического профилирования, многолучевого эхолота и сонара бокового обзора, сейсмопрофилирования с применением буксированных одноканальной косы и многоканальной цифровой косы, морской магнитометрии, получения сейсмических данных на группе донных сейсмических станций. Эта задача экспедиции соответствует планируемому результату темы  госзадания FMWE-2024-0026 плана НИР ИОРАН на 2024-2026 гг. – «Получение новых результатов по строению литосферы на основе новых и ранее полученной совокупности геолого-геофизических данных» , а также результату по теме госзадания FMWE-2024-0019 плана НИР ИОРАН на 2024-2026 гг.- «Проведение междисциплинарных экспедиционных исследований на Арктическом шельфе»
  2.    Поиск и картирование мест выходов из осадочной толщи газовых факелов в Баренцевом море. Эта задача экспедиции соответствует планируемому результату темы  госзадания FMWE-2024-0018 плана НИР ИОРАН на 2024-2026 гг., «Обоснование сейсмотерригенного механизма эмиссии метана в Арктике и Антарктике на основе теории деформационных волн в литосфере и моделей фильтрации газа в осадочной толще» 
  3.    Поиск и картирование зон дегазации в осадочных породах в Баренцевом море. Эта задача экспедиции соответствует планируемому результату темы  госзадания FMWE-2024-0018 плана НИР ИОРАН на 2024-2026 гг., «Обоснование сейсмотерригенного механизма эмиссии метана в Арктике и Антарктике на основе теории деформационных волн в литосфере и моделей фильтрации газа в осадочной толще»
  4.    Установка связи зон дегазации в осадочной толще и мест выходов газовых факелов в водную толщу с аномалиями магнитного поля. Эта задача экспедиции соответствует планируемому результату темы  госзадания FMWE-2024-0019 плана НИР ИОРАН на 2024-2026 гг.: «Изучение природы глубинных аномалий геофизических полей и их связи с флюидодинамическими и тектоническими процессами в литосфере» 
  5.    Детальная 3Д донная сейсморазведка верхней части разреза в Баренцевом море для установления связи обнаруженных зон дегазации со строением осадочного чехла. Эта задача экспедиции соответствует планируемому результату темы  госзадания FMWE-2024-0018 плана НИР ИОРАН на 2024-2026 гг., -- «Исследование влияния тектонических процессов на эмиссию газа из морских осадков в морях Арктического и Дальневосточного регионов России с помощью инструментальных наблюдений с донными сейсмическими станциями.»
  6.    Проведение работ и испытания новой техники:
-    самовсплывания  на пилотных образцах донных сейсмических станций без отцепляемого якоря;
-    импортозамещающего буксируемого морского магнитометра модели МПМГ-4
-    Цифровой многоканальная геленаполненной сейсмокосы 
Эта задача экспедиции соответствует планируемому результату темы  госзадания FMWE-2024-0026 плана НИР ИОРАН на 2024-2026 гг.:
•    «Создание новых эффективных технологий изучения океана на базе современных достижений науки и техники, в особенности современных информационных технологий.»
•    «Разработка технологий различных типов самовсплывания со дна донных приборов после окончания их работы»; 
•    «Проведение тестирования созданной техники в рамках пилотных и реальных проектов.»
 

Основные научные результаты:

     Пройдено с комплексными геофизическими измерениями верхней части осадочного чехла  Баренцева моря. 1650 миль. Из них 650 миль данных были получены  на длинных профилях, а остальные 1000 миль отработаны на площадных полигонах. Общая площадь комплексной 3Д съёмки на 3-х  полигонах составила 1900 кв. км. комплексная геофизическая съёмка состояла из многолучевого профилирования морского дна и получения изображения сонара бокового обзора, высокоразрешающего двухканального зондирования морского дна акустическим профилографом, сейсмоакустических исследований с электро-искровым источником сейсмических волн и приемной одноканальной и цифровой многоканальной косой, магнитных измерений с помощью буксируемого протонного магнитометра и площадных исследований с помощью сейсмических донных станций.
     Пройдено 2100 миль на переходе этапе экспедиции на переходе Баренцево море — Калининград
Попутные исследования на переходе Баренцево море — Калининград
     Во время перехода судна  в Калининград из акватории Баренцева моря проводились попутные наблюдения за погодой, состоянием моря, уровнем загрязнения  моря и влиянием последствий взрыва подводного газопровода Северный Поток-2 осенью 2022 года на экосистему Балтийского моря. Последствием взрыва на Северном Потоке -2 был выброс в атмосферу и воды Балтийского моря огромного количества метана, равного выбросу одного миллиона автомобилей в течение одного года. Как известно, метан – это парниковый газ, избыток которого в атмосфере может привести к ускорению глобального потепления, поэтому важно изучать негативные последствия произошедшего террористического акта на подводном газопроводе.
     Акустические исследования морского дна
     Акустические измерения верхней части морского дна проводились с помощью установленного на судне двухканальным акустическим профилографом. Высокочастотный канал позволял более точно определять глубину моря, а также тонкую структуру осадочных отложений вблизи границы вода-дно.  Кроме того, на высокочастотном канале, были хорошо видны звукоотражающие объекты в водной толще. Низкочастотный канал давал более глубокое проникновение вглубь под морское дно до 40-50 метров, он давал хорошие изображения зон дегазации. Картированы зоны дегазации в южной части Баренцева моря в районе острова Колгуев при исследованиях на длинном профиле при пересечении ранее выявленных  глубинных разломов.  На двух площадных полигонах получено детальное строение зон дегазации. 
     Найдены и картированы газовые факелы на дне Баренцева моря, в основном в его юго-восточном секторе, получено строение осадочного чехла в зонах их выхода в водную толщу. Обнаружены газовые факелы на глубине 150 м в середине Баренцева море при профильных измерениях

     Многолучевое профилирование и получение изображений сонара бокового обзора
     Многолучевое профилирование и получение изображений с сонара бокового обзора установленных на судне проводилось во время всех работ проходивших при движении судна и сбора данных другими методами. Функционирование многолучевого эхолота тесно связано с работой навигационной системы, измерением глубин под килем судна и получением данных от гирокомпаса, что важно для позиционирования буксируемых забортных устройств на длинном кабеле,  таких как буксируемый магнитометр на кабеле длиной до 200 метров. Как оказалось, на судне нет готового решения, чтобы  простую навигационную информацию такую как координаты и глубины моря под судном и направление гирокомпаса в виде текстовой строчки можно было бы записывать в файл каждую секунду. Установленные программы этого не делают, хотя при включенной программе сбора данных многолучевого эхолота информация о координатах, глубине и направлении гирокомпаса поступает в информационную сеть судна каждую секунду. Мы подключили свой компьютер к судовой сети и воспользовались бесплатной программой OpenCPN которая принимает по судовой сети эту информацию и перенаправили ее с помощью программы эмуляции последовательных портов в файл сбора навигационной информации. Источником данных о гирокомпасе является датчик движения, тесно интегрированный с работой многолучевого эхолота.
      Судовой мгноголучевой эхолот (МЛЭ) работает по паспортным данным до глубин 600 метров. Однако, уже начиная с глубин 200 метров, у него возникают проблемы с адекватным изображением глубин. Кроме того, он плохо работает в условиях плохой погоды  и волнения моря, которая является типичной для осеннего Баренцева моря. Получается, что из большого количества погонных км (более 3000 миль) собранных данных, количество кондиционных данных не так велико и это предстоит узнать в ходе последующей отбраковки и обработки хороших данных.  То же самое касается и данных сонара бокового обзора, который является интегрированной с МЛЭ единой системой измерений характеристик дня моря.
     Сейсмоакустические исследования. 
     Сейсмоакустические исследования проводились с помощью 32-х канальной цифровой косы гидрофонов вывешенной с правого борта за кормой на балке-выстреле и электро-искрового источника (спаркера), электроды которого вывешивались за корму. Регистрация излучений источника одновременно велась и с левого борта на вывешенной другой балке выстреле одноканальной сейсмической косой. Излучения спаркера проводились через 4 секунды для повышения энергии излучения, которая достигала 1200 Джоулей, длина регистрации отраженного сигнала составляла 600 миллисекунд. Обе сейсмические станции (многоканальная и одноканальная) записывали отраженный сигнал в формате SEGY --по одной трассе для каждого излучения для одноканальной косы и по 32 трассы для каждого излучения для много канальной косы. Автоматическим заполнением заголовков трасс координатами и временем излучения, полученными со  своего GPS приемника находящегося на правом борту у начала  кормовой палубы судна. были проведены методические работы по оптимальному выбору способа буксировки кос. Проводилось прямое сравнение качества получаемых данных на многоканальной и одноканальной косах. На записях данных многоканальной косы выявлены значительные источники шума связанные с работой механизмов судна. Они были хорошо видны на сейсмограммах общей точки приема в виде серии коротких импульсов параллельных записи прямой волны от источника. Такой шум устраняется пространственной фильтрацией многоканальных данных.  Работу многоканальной косы после обновления электронных компонент и ремонта корпусов и элементов буксируемой части проведенного в ходе подготовки к этой экспедиции можно признать успешной и рекомендовать для дальнейшего использования в проектах ИО РАН.
     Полученные сейсмоакустические данные на длинных профилях подтвердили и уточнили местоположение замеченных в экспедиции 2024 разломов на своде вала Федынского мезозойского возраста в верхней части осадочного чехла. Данные сейсмоакустики существенно дополнили по глубине выявленные зоны дегазации на акустическом профилографе, особенно на площадных исследованиях 
     Магнитная съёмка. 
     Практически все сейсмоакустические измерения сопровождала магнитная съёмка с магнитометром с импортозамещающим буксируемым морским магнетометром MPMG-4. Магнитометр провел измерения на протяжении1900 миль. Часть измерений для тестирования магнитометра, проводилась на одних и тех локациях для того, чтобы оценить работоспособность магнитометра и повторяемость проведённых измерений, а так же периодически оценивать влияние  магнитных вариаций на получаемый результат. Для этого, особенно подходят измерения на полигонах с периодическим прохождением одних и тех же контрольных точек. В большинстве случаев влияние вариаций было не очень значительным, однако, построенные карты аномалий магнитного поля на полигонах явно свидетельствуют о необходимости учета магнитных вариаций для более точного построения этих карт.  Это будет сделано, при дальнейшей обработке полученных данных. Предварительные результаты площадных измерений показывают корреляцию магнитных аномалий и зон дегазации, что требует подтверждения после учета всех поправок и дальнейшей геологической интерпретации.
     Тестовый полигон для 3Д сейсморазведки с донными станциями для изучения осадочного чехла в зонах дегазации.
    Для сейсмических исследований с донными станциями был выбран небольшой участок дна Баренцева моря после отработки первого площадного полигона комплексом акустических, сейсмоакустических и магнитометрических методов. Станции были поставлены для изучения строения зоны дегазации. 33 донные станции были установлены на сетке 200 на 200 метров (площадь постановки составляла 1 кв. км), а излучения были сделаны на  50 профилях длиной 2 км с шагом в 50 метров между профилями. Вдоль профиля излучения проводились через каждые 4 секунды (10 метров) вдоль линий излучений. Сейсмическим источником служил электро-искровой излучатель с энергией каждого излучения 1,2 кДж. Момент каждого излучения всего источника синхронизировался с фронтом импульса PPS (импульс один раз в секунду) GPS приемника. Координаты и время каждого излучения записывались в журнальный файл на компьютере под управлением операционной системы Линукс, который с помощью своей периферии осуществлял фильтрацию секундных импульсов PPS, перед подачей их на контроллер управляющий источником,  в соответствии с выбранным интервалом работы источника. 
     После постановки станций на дно и выполнения программы отстрела площади сейсмическим источником начинался подъём станций со дна на палубу судна. Судно ложилось в дрейф в окрестности точки постановки каждой донной станции, после чего, за борт выбрасывался гидрофон (трансдьюсер) соединенный с набортным акустическим блоком. Каждая станция вызывалась с судна на подъём со дна кодированной гидроакустической командой. Станция, получая команду на всплытие, реализовывала программу всплытия, которая состояла в срабатывании размыкателя балластного груза, а также включении радио сигнала после достижения станции поверхности моря и сигнальной лампочки (в темное время суток).. После всплытия на поверхность, станции завершали сбор данных и автоматически синхронизировали свои часы по сигналам GPS для оценки ухода внутренних часов станции по сравнению со времени GPS. 
     После возврата станций на борт судна, с каждой станции копировались собранные данные по беспроводному интерфейсу на обрабатывающий сервер. Одна станция не вернулась на поверхность после срабатывания команды на всплытие. Проверка всплытия автоматического всплытия по заранее установленному времени, также не дала результатов. Гидроакустическая связь со станцией показывала, что она находится на дне. Очевидно, станция не смогла всплыть из-за того, что сильно увязла в грунте. Мы вернулись с работами в эту же точку через 10 дней, и уже контакта со станцией не было, она всплыла и теперь ее вынесет на берег острова Колгуев. 
     Все поднятые станции записали качественные данные, на записях хорошо видны все излучения спаркера. Собранные данные  при дальнейшей обработке покажут 3-х мерное строение дна. 
     Вместе с уже хорошо себя зарекомендовавшими станциями, в данном эксперименте использовались две станции нового типа, созданные для работы на шельфе до 200 метров глубины, которые не используют балластный груз. Станции успешно прошли испытания в суровых условиях осеннего Баренцева моря,  показали отличную живучесть, при неудачном подъёме на борт судна, они у раза прошли под водой через корпус судно, но были в итоге успешно подняты на борт.

Список организаций, участвующих в экспедиции:
1.    Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН).