С 1 октября по 13 ноября 2021 г. запланирован 86-й рейс на НИС "Академик Мстислав Келдыш”, продолжительностью 44 сут. Экспедиция выполняется в два этапа:
- этап I: 01 октября — 02 ноября 2021 г., порт выхода и возвращения – Архангельск.
- этап II: 03-13 ноября 2021 г., порт выхода – Архангельск, порт возвращения — Калининград, начальник экспедиции чл.-корр. РАН, д.г.н., зав. лабораторией арктических исследований ТОИ ДВО РАН Семилетов Игорь Петрович.
Район исследований: моря Российской Арктики — Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское.
Название программы работ: исследования климатических, геологических, биогеохимических и экологических последствий деградации реликтовой прибрежно-шельфовой криолитозоны морей Северной Евразии.
Работы выполняются в соответствии с планами государственных заданий участников экспедиции:
- «Исследования климатических, геологических, биогеохимических и экологических последствий деградации реликтовой прибрежно-шельфовой криолитозоны морей Северной Евразии» (гос. рег. № 0211-2021-0010), госзадание ТОИ ДВО РАН,
- «Эколого-биогеохимические процессы в морских экосистемах: роль природных и антропогенных факторов» (гос. рег. № 0211-2021-0014), госзадание ТОИ ДВО РАН,
- «Разработка и внедрение перспективных методов исследования состояния окружающей среды и ее ресурсного потенциал в условиях активизации промышленного развития России в Дальневосточном и Арктическом регионах» (гос. рег. № 0211-2021-0011), госзадание ТОИ ДВО РАН,
- «Палеоокеанология и палеоклиматология окраинных морей Востока Азии и примыкающих районов Северного Ледовитого океана и Тихого океанов, современная и мезозойско-кайнозойское осадконакопление, геодинамика, магматизм и рудогенез (гос. рег. № 0211-2021-0005), госзадание ТОИ ДВО РАН,
- «Теоретические основы геокриологического прогноза и картирования криолитозоны России» (госзадание МГУ им. М.В. Ломоносова на 2021-23 гг., гос. рег. № АААА-А16-116033010094-4),
- «Исследование микроскопической анатомии, развития и таксономического разнообразия беспозвоночных животных» (гос. рег. № 121032300121-0), госзадание кафедры зоологии беспозвоночных МГУ им. М.В. Ломоносова,
- «Динамика внутренних и окраинных морей, взаимодействие океана и суши, прибрежные и шельфовые процессы: роль синоптических и мезомасштабных явлений в формировании гидрофизического и экологического состояния прибрежной зоны океана и внутренних морей России на основе специализированных натурных экспериментов, моделирования и дистанционного зондирования» (гос. рег. № 0128-2021-0001), госзадание ИО РАН,
- «Механизмы формирования циркуляционных структур Мирового океана: ключевые процессы в пограничных слоях и их роль в динамике океана на основе экспедиционных исследований, численного и лабораторного моделирования» (гос. рег. № 0128-2021-0002), госзадание ИО РАН,
- «Геоморфология морского дна, геофизические и биогеохимические характеристики литосферы океанов и морей: геоморфологические особенности рельефа дна Арктического бассейна; геолого-геофизические и биогеохимические исследования осадочной толщи и литосферы Арктического шельфа, переходной зоны от Тихого океана к Евразии, отдельных районов Атлантики и Индийского океана, морей России» (гос. рег. № 0128-2021-0005), госзадание ИО РАН,
- «Осадочная геохимия подводных окраин континентов" (гос. рег. № 0137-2019-0007), госзадание ГЕОХИ РАН.
Ниже приводятся гранты РНФ и РФФИ, задачи которых также будут выполняться в экспедиции:
- «Генезис и динамика окрашенного растворенного органического вещества на шельфе морей Восточной Арктики» (грант РФФИ № 20-05-00545), ТОИ ДВО РАН,
- «Динамика карбонатной системы и асидификация вод морей Восточной Арктики/Субарктики в условиях современного изменения климата» (грант РНФ № 21-17-00027), ТОИ ДВО РАН,
- «Разработка технологии раннего обнаружения опасных экологических ситуаций в водных акваториях посредством мониторинга поведенческих реакций планктона с помощью погружных цифровых голографических камер» (грант РНФ № 20-17-00185), ТГУ,
- «Геохимия редокс-чувствительных элементов в донных осадках областей разгрузки метана на шельфе морей Восточной Арктики» (грант Президента РФ, № МК-1774.2021.1.5), ТПУ,
- «Закономерности накопления и преобразования органического углерода на шельфе Восточно-Сибирской Арктики» (грант Президента РФ, № МК-3476.2021.1.5), ТПУ,
- «Морфология, развитие, таксономическое разнообразие и распространение Siboglinidae — индикаторов подводных месторождений углеводородов» (продолжающийся грант РНФ № 18-14-00141-П), МГУ им. М.В. Ломоносова,
- «Строение и развитие френулятных погонофор при становлении уникального симбиоза с бактериями» (грант РНФ № 20-74-10011), МГУ им. М.В. Ломоносова,
Экспедиция проводится также для выполнения фундаментальных научных исследований по другим программам:
- «Поисковые фундаментальные научные исследования в интересах развития Арктической зоны Российской Федерации», проект 1.1.13. «Разработка новых методов изучения и моделирования распределения и динамики состояния подводной мерзлоты и эмиссии метана из морей Восточной Арктики» (Программа Президиума РАН),
- «Сибирский арктический шельф как источник парниковых газов планетарной значимости: количественная оценка потоков и выявление возможных экологических и климатических последствий» (продолжение исследований международной лаборатории углерода арктических морей и лаборатории арктических исследований ТОИ ДВО РАН на научно-образовательной платформе Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ) в рамках гранта Правительства РФ № 14.Z50.31.0012),
- «Диагенетическая мобилизация газов и тяжелых металлов из верхнеплейстоцен-голоценовых осадков устьевых областей Оби, Енисея и Лены, а также примыкающих к ним шельфовых акваторий Карского моря и моря Лаптевых» (программа РАН 1.49 «Взаимодействие физических, химических и биологических процессов в Мировом океане», № 0137-2018-0031).
Разделы и направления Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук, для выполнения которых проводится экспедиция:
- Программа фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021 — 2030 годы). План фундаментальных и поисковых научных исследований на 2021 — 2030 годы.
Направление 21 фундаментальных и поисковых научных исследований (1.5.6.3. Ресурсы арктического шельфа; 1.5.6.4. Разработка новых эффективных, экологически щадящих, ресурсосберегающих технологий поисков, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений).
Направление 22 фундаментальных и поисковых научных исследований (1.5.8. Океанология: 1.5.8.1. Физика океана, 1.5.8.2. Взаимодействие системы "атмосфера — океан — суша", 1.5.8.3. Морская геология; современное осадконакопление в океане, 1.5.8.4. Химия океана, 1.5.8.5. Биоокеанология; морские экосистемы и биологическая продуктивность, 1.5.8.6. Методы, технологии и аппаратура морских исследований, 1.5.8.7. Комплексные и междисциплинарные исследования океанов и морей, 1.5.9. Науки об атмосфере, климатология: 1.5.9.1. Состав, структура и динамика атмосферы (включая ионосферу и магнитосферу); изучение атмосферных процессов и явлений, в том числе экстремальных, 1.5.9.2. Химия атмосферы, малые газовые составляющие, аэрозоли; вода в атмосфере, 1.5.9.3. Моделирование и прогнозирование изменения климата Земли, 1.5.9.4. Исследование проблем адаптации и регулирования, связанных с изменением климата, оценка неэкономических потерь и ущерба от изменения климата, 1.5.10.6. Оценка рисков опасных природных процессов и экстремальных природных явлений.
Решаемые задачи в районах работ. На этапе 1 планируется решение следующих задач:
- выявление количественных пространственно-временных изменений потоков метана из донных отложений в водную толщу и атмосферу в зонах мегасипов пузырькового метана;
- уточнение масштабов и динамики возрастающей массированной эмиссии метана вследствие деградации подводной мерзлоты;
- выявление генезиса основных компонентов газожидкостного геологического флюида, разгружающегося в рифтовых зонах и за их пределами;
- изучение геологического строения верхней части осадочной толщи в районах массированных газопроявлений и развития подводной мерзлоты;
- изучение сейсмического режима шельфа в районах массированных газопроявлений и развития подводной мерзлоты;
- изучение механизмов вовлечения реликтового органического вещества в современные биогеохимические циклы;
- изучение термохалинной структуры поверхностного слоя водной толщи;
- изучение вертикальной термохалинной структуры водной толщи;
- изучение течений в поверхностном слое водной толщи;
- выявление изменений во взаимодействии основных компонентов климатической системы в Арктике, таких как деградация мерзлоты и сопутствующего ей разложения органического вещества, выделения метана и двуокиси углерода;
- изучение судьбы терригенного углерода на арктическом шельфе для решения литологических, палеоклиматических и палеоокеанологических задач (реконструкция изменений палеопродуктивности и ледовитости вод арктических морей в послеледниковье позднечетвертичного времени);
- изучение состояния гидробиологических систем;
- изучение и оценка степени асидификации морской воды и влияние данного процесса на бентическое сообщество;
- изучение микробных сообществ и активности микробных процессов циклов углерода, метана и серы в донных осадках районов газопроявления;
- выявление вертикального строения осадочной толщи и морфоскульптурного рельефа дна,
- подъем донных сейсмографов МПССР, установленных на полигонах и разрезах в 2019 г., постановки донных сейсмографов;
- изучение состава углеводородов, тяжелых металлов в водной толще и донных осадках,
- радиоэкологические и радиохимические исследования;
- изучение и оценка степени асидификации морской воды и влияние данного процесса на бентическое сообщество и экологическое состояние арктических морей;
- выявление магнитных аномалий дна;
- оценка современного геоэкологического состояния исследуемых акваторий, в том числе изучение состава, распределения и путей миграции микропластика в водной толще, морских организмах и донных осадках;
- тренинг молодых специалистов для углубления теоретической подготовки и приобретения практических навыков проведения океанографических исследований на борту судна (в рамках деятельности «Плавучего университета»).
На этапе 2 планируется выполнение попутных гидрометеорологических наблюдений (метеостанция, проточная система, газоанализаторы), практический и теоретический тренинг студентов САФУ.
Организатор (заявитель) экспедиции: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН (далее ТОИ ДВО РАН), г. Владивосток.
Участники экспедиции.
(1) ФГБУН Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ИО РАН), г. Москва.
(2). ФГОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» (ТПУ).
(3). ФГОУ ВПО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», геологический факультет, ООО «МГУ- геофизика» (МГУ-Геофизика).
(4). ФГОУ ВПО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», химический факультет (МГУ).
(5). ФГОУ ВПО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», Центр морских исследований (ЦМИ МГУ).
(6). ФГОУ ВПО «Национальный исследовательский центр Московский физико-технический институт (МФТИ).
(7). Cколковский институт науки и технологий (СИНТ), г. Москва.
(8). Се́верный (Арктический) федера́льный университе́т им. М. В. Ломоносова, г. Архангельск (САФУ). Г. Архангельск.
(9). ФГБНУ ФИЦ «Почвенный институт им. В.В. Докучаева», г. Москва.
(10). ФГБУН Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН (ИЛ СО РАН), г. Красноярск.
Количество участников рейса: 52, все граждане РФ.