РОССИЙСКАЯ АРКТИКА: СИСТЕМНЫЙ ВЗГЛЯД

Освоение Арктики — это научно-практическая задача, и чем весомее ее научная составляющая, тем успешнее практическое решение: меньше действий вслепую, несбалансированных проектов, сохраннее северная природа и коренное население. И тем вероятнее российская Арктика может стать примером того, как государство грамотно обживает территорию благодаря знанию.
Проблемы освоения Арктической зоны обсуждались на научных сессиях общих собраний Уральского отделения РАН и всей Академии, состоявшихся в Москве соответственно 15 и 16 декабря, а также на представительном международном форуме «Арктика: настоящее и будущее», прошедшем в Санкт-Петербурге 10–11 декабря.
Предлагаем читателям «НУ» обзор докладов уральской академической научной сессии.
 

Открывший сессию председатель УрО РАН академик В.Н. Чарушин отметил, что глобальное значение этого региона определяется не только его природными богатствами. Север — это индикатор изменений климата и антропогенного загрязнения планеты, в частности в рамках программы ООН по защите окружающей среды здесь ведется постоянный глобальный мониторинг стойких органических загрязнителей.
Россия, которая имеет самую большую арктическую территорию среди северных стран, не может оставаться в стороне от конкурентной борьбы в этом регионе. В Арктике добывается 90% российского природного газа и 80% нефти. Освоение континентального шельфа и превращение Арктики в крупнейший район мировой газо- и нефтедобычи — ключевые задачи России на среднесрочную и долгосрочную перспективу.
Человеческий капитал Севера очень ограничен. Все население циркумполярного мира составляет около 4,6 миллиона человек, в России —2,5 миллиона. Поэтому здесь жизненно необходимо развивать транспортную инфраструктуру: не только восстанавливать Северный морской путь, но и создавать новые транспортные коридоры в рамках проектов «Белкомур» и «Баренцкомур».
Освоение Арктики — один из важнейших проектов Уральского федерального округа, в котором добывается большая часть российских углеводородов. Создание Уральского полярного транспортного коридора позволит связать нефтегазовые предприятия Ямала с индустриальными центрами Урала и Сибири, обеспечит связь Урала с Салехардом и портом Сабетта.
Транспортные проекты, как и разработка нефтегазовых месторождений, требуют научного сопровождения. В УрО РАН создан совет «Арктика» во главе с академиком А.И. Татаркиным, реализуется одноименная программа, включающая более 50 проектов. Существенный вклад в научное обеспечение арктических исследований вносят северные социально-экологические конгрессы. В октябре 2013 года в Салехарде прошли Дни уральской науки в Ямало-Ненецком автономном округе, организованные Уральским отделением РАН совместно с Торгово-промышленной палатой и департаментом по науке и инновациям ЯНАО. УрО РАН и ФАНО России планируют создать центр комплексных исследований Арктики на основе уже имеющегося отдела в Архангельском научном центре. В конце 2014 года подписано соглашение о сотрудничестве в области создания новой техники и технологий для освоения Севера между УрО РАН, Национальной академией наук Беларуси и Академией наук Республики Саха (Якутия).
Далее Валерий Николаевич сделал обзор уральских академических исследований арктических проблем — своего рода отчет по программе «Арктика». В Институте биологии Коми НЦ и Институте экологии и генетики микроорганизмов Пермского НЦ разрабатываются технологии восстановления почв, загрязненных в результате промышленной добычи нефти на Севере. В Институте экологических проблем Севера Архангельского НЦ решаются задачи в области сейсмологии.
Освоение северных территорий невозможно без единого информационного пространства, создание которого обеспечивает суперкомпьютерный центр Института математики и механики УрО РАН. В Институте физики металлов УрО РАН разрабатываются новые материалы и технологии, соответствующие северным условиям, в частности азотистые аустенитные стали для плакирования корпусов арктических ледоколов. Сотрудники Института горного дела ищут оптимальные параметры транспортных систем карьеров и разрабатывают перспективные конструкции карьерного автотранспорта. В Институте высокотемпературной электрохимии создана установка для электропитания станций катодной защиты магистральных газопроводов на базе ТОТЭ мощностью 1,5 квт и с кпд 40%, разрабатываются резервные источники тока, работающие в условиях низких температур.
В арктических исследованиях активно участвуют коллеги уральских академических ученых — сотрудники Северного (Арктического) и Уральского федерального университетов, других высших учебных заведений РФ.
Современную парадигму освоения и стабильного развития российской Арктической зоны представил директор Института экономики УрО РАН академик А.И. Татаркин. Она основана на системном подходе, на использовании опорных зон, в том числе Уральского федерального округа как стратегического плацдарма и центра пересечения векторов развития России, и, конечно же, предполагает сохранение традиционных укладов коренных малочисленных народов и сбережение экологических систем Арктики. Ученые-экономисты полагают, что в инфраструктурном освоении арктического пространства актуальны проекты государственно-частного партнерства, а стратегия финансового развития Арктики должна быть ориентирована на долговременное присутствие в регионе. Транспортную инфраструктуру рекомендуется развивать не только по широтному принципу, но и в направлении «север — юг». Речь идет о формировании «лестничной» уральской меридиональной и арктико-индийской оси.
Проведенное уральскими специалистами исследование институциональных основ арктического недропользования в РФ свидетельствует об их недостаточной развитости по сравнению с арктическими странами-лидерами — Норвегией, США, Канадой. Необходимо совершенствовать правовое обеспечение, в частности принять закон об Арктической зоне РФ и об особых режимах природопользования и охраны окружающей среды в Арктике, внедрять международные стандарты хозяйственной деятельности, развивать международное стратегическое сотрудничестве в регионе.
Главные принципы освоения Арктики — раннее предупреждение негативных экологических тенденций или их минимизации (принцип превентивности); первостепенность экологических целей по отношению к экономическим (принцип экологического императива); размещение и развитие материального производства на территории в соответствии с ее экологической техноемкостью (принцип эколого-экономической сбалансированности); учет интересов коренного населения Севера (принцип гуманизации); сохранение ландшафтного и биологического разнообразия (принцип биотической регуляции окружающей среды).
Новым конструкционным материалам для корпусов арктических судов был посвящен доклад научного руководителя отдела материаловедения Института физики металлов УрО РАН члена-корреспондента РАН В.В. Сагарадзе. Эти материалы должны обладать высокой прочностью и ударной вязкостью, сопротивлением коррозионному растрескиванию под напряжением в морской воде, износостойкостью в ледовой обстановке. Поскольку коррозионно-механический износ затрагивает только наружную поверхность обшивки корпуса, то экономически целесообразно повысить коррозионно-трибологическую стойкость не по всей его толщине, а в тонком плакированном поверхностном слое из азотсодержащей аустенитной стали. При этом необходимо найти оптимальную структуру переходного слоя двухслойного плакированного материала и обеспечить прочное соединение слоев плакирующего и основного металла.
Исследования, проведенные учеными ИФМ по программе «Арктика» в тесном сотрудничестве с ЦНИИ конструкционных материалов «Прометей» (Санкт-Петербург), позволят обеспечить высокую прочность, пластичность и ударную вязкость азотистой аустенитной стали и совершенствовать способы получения двухслойного плакированного материала с использованием различных режимов обработки: горячей прокатки двухслойного пакета, наплавки корпусного материала аустенитной сталью, сварки двухслойного пакета взрывом с последующей горячей прокаткой.
Директор Института геологии Коми НЦ УрО РАН академик А.М. Асхабов, совершив экскурс в историю освоения Арктического региона, представил обзор твердых полезных ископаемых Тимано-Уральского сектора Арктики: угольных ресурсов, титановых руд, бокситов, золота, кварца. Среди перспективных месторождений коксующихся углей докладчик назвал Усинское, Силовское, Янгарейское, Верхнесырьягинское, Сырьягинское, углей для энергетики и углехимии — Воргашорское, Сейдинское, Интинское, Верхнероговское, Неченское, Шарью-Заостренское. По запасам энергетических и коксующихся углей ряда марок Печорский бассейн уступает только Кузнецкому и Южно-Якутскому бассейнам. На Европейском Севере сосредоточено 70% российских запасов титановых руд. Почти 50% российских бокситов добывается на Вежаю-Ворыквинском месторождении, планируется освоение нового Верхнещугорского. Добыча коренного золота на месторождении Чудное составляет 3–5 т/год. Изучение руд и оценка запасов показали также возможность организации на Тимане и Полярном Урале мелкомасштабной добычи (50–100 кг/год) россыпного золота. Большое промышленное значение имеют запасы кварца (месторождение Желанное). Этот минерал используется для оптического стекловарения, как плавочное сырье, пьезокварц, шихта для синтеза кристаллов.
Академик А.М. Асхабов остановился также на новых технологиях переработки низкокалорийных углей и лейкоксеновых руд и перспективах транспортно-индустриального развития Тимано-Уральского региона.
Директор Института экологии растений и животных УрО РАН член-корреспондент В.Д. Богданов назвал свой доклад «Экологические проблемы Ямала в связи с освоением нефтегазовых месторождений». Однако главной угрозой для экосистем региона ученый считает все же не загрязнение предприятиями нефтегазовой отрасли, а перевыпас оленей и перелов ценных видов рыб. Сотрудники ИЭРиЖ начали мониторинг биоресурсов и биоразнообразия Ямала, Полярного Урала и Севера Западной Сибири еще в 70-е годы прошлого века и продолжают эту работу по сей день. По их данным, за этот период общая площадь лишайниковых тундр на Ямале сократилась в 4 раза, резко ухудшились их продукционные характеристики. Изменился видовой состав лишайниковых кормов — исчезли основные кормовые виды, зато разрослись плохо поедаемые и не поедаемые виды. По сравнению с серединой XX века общая фитомасса зеленой растительности Ямала сократилась в разы, происходит прогрессирующее опустынивание территории. Конечно, обустройство и эксплуатация нефтегазовых месторождений негативно влияют на биоту Ямала: их площадь составляет около 6% территории полуострова, а площадь отчуждения под технические объекты на месторождениях — около 20%. В результате 583 тыс. га пастбищ полностью уничтожено. Но воздействие оленеводства намного превышает влияние газовой отрасли. На Ямало-Ненецкий автономный округ сегодня приходится 40% мирового поголовья оленей, емкость пастбищ превышена в 4 раза. С 1993 г. ученые ИЭРиЖ проводят мониторинг выбитых пастбищ (на централльном фото) в северных тундрах полуострова на огороженных от выпаса площадках. Выявлена и скорость восстановления лишайникового покрова — не менее 20 лет.
Другая острейшая экологическая проблема Ямала — уменьшение рыбных ресурсов. В Обском бассейне утрачен промысловый ресурс двух ценных видов рыб: сибирского осетра и муксуна. Сибирский осетр Оби внесен в Красную книгу РФ. Когда-то была такая профессия в Салехарде — забойщик осетра. А сейчас невозможно найти двух особей для искусственного размножения. Численность популяции муксуна за десять лет сократилась в 15 раз, с 2014 г. лов его запрещен. Ресурсы нельмы, чира также не позволяют развивать промысел.
Снижение численности ценных видов рыб вызвано многими факторами — уменьшением водности, загрязнениями и переловом. Но «вес» этих факторов различен. Большинство рек на Полярном Урале абсолютно чистые, кроме разве что Соби. Низовья Оби по гидробиологическим показателям — умеренно загрязненные водоемы. Типичная структура бентоса, планктона, высокие индексы видового разнообразия, сезонные изменения сапробного состояния водных масс свидетельствуют о том, что Обь не потеряла способность к самоочищению. Больной рыбы на Оби почти нет, нарушения и аномалии развития составляют около 3%. Иными словами, экологической катастрофы на Нижней Оби пока не наблюдается. Однако проект строительства в Обской губе терминалов для закачки нефти на нефтеналивные суда класса «река — море» и канала для прохода морских нефтеналивных танкеров представляют огромную угрозу для сиговых рыб, которые зимуют в пресноводной акватории между солеными водами, продвигающимися из Карского моря, и обскими заморными, лишенными кислорода. Если проект будет осуществлен, пресноводный участок Обской губы либо сильно сократится, либо вовсе исчезнет, и рыба погибнет. А сегодня основная причина снижения численности ценных видов рыб — чрезмерная промысловая нагрузка, в том числе незаконная. Как спасти ситуацию? Нужно создать особо охраняемые природные территории (ООПТ), внести изменения в правила рыболовства (сейчас промысел регулируется квотами), обеспечить естественное и искусственное воспроизводство сиговых рыб, ввести запрет промысла на муксуна, нельму и чира.
Две острейшие экологические проблемы, связанные с перевыпасом оленей и переловом ценных видов рыб, требуют безотлагательного решения, поскольку их игнорирование подрывает основы жизнеобеспечения коренных народов Ямала и Нижней Оби.
Об организационных формах международного научного сотрудничества в Арктике рассказал председатель президиума Архангельского НЦ УрО РАН доктор экономических наук В.И. Павленко. В минувшем году он был избран вице-президентом Международного арктического научного комитета (МАНК) — ведущего международного интегратора и координатора исследований Арктики. МАНК учредили в 1990 г. восемь арктических государств: СССР, США, Канада, Исландия, Дания, Норвегия, Финляндия и Швеция. Сейчас в МАНК 22 члена — помимо арктических стран это нерегиональные государства, осуществляющие систематические исследования Арктики и имеющие статус наблюдателей в Арктическом совете. Ведущими субъектами международной интеграции выступают, конечно, арктические государства — члены Арктического совета. Однако в научной сфере интересы региональных и нерегиональных «игроков» совпадают, ведь исследование и прогнозирование арктических природных процессов и явлений, имеющих глобальное значение, а также изучение потенциала Арктики как маршрута трансконтинентальных морских перевозок актуальны для всех.
Среди важнейших инициатив МАНК — проведение регулярной международной конференции по планированию арктических исследований (ICARP III), инициатива международного полярного партнерства (IPPI), создание сети устойчивых арктических наблюдений (SAON). В качестве инфраструктуры международной научной интеграции в Арктике выступают исследовательские платформы: Форум арктических научных операторов (FARO), Канадская сеть операторов северных исследований CNNRO (национальный аналог FARO) и международная исследовательская платформа Шпицберген (в Баренцбурге работает Российский научный центр).
Ученые Архангельского НЦ УрО РАН, проанализировав научно-исследовательские арктические программы разных стран, убеждены в необходимости скорейшего принятия российской национальной программы освоения Арктики, подобной той, что была в СССР.
Директор Института горного дела УрО РАН доктор технических наук С.В. Корнилков представил оценку разведанных и перспективных запасов полезных ископаемых Полярного и Приполярного Урала, а также Ханты-Мансийского автономного округа, определяющих развитие минерально-сырьевой базы Арктической зоны России.
Организационной основой освоения труднодоступных регионов должны стать минерально-сырьевые центры. Безусловный приоритет стратегии освоения арктических минеральных ресурсов — строительство железных и автомобильных дорог, которое в Арктическом регионе осложняется многими климатическими и географическими проблемами, прежде всего вечной мерзлотой и десятимесячной зимой. Докладчик привел конкретные рекомендации, которые помогут принимать грамотные проектные решения, чтобы избежать деформации путепроводов.
В заключение Сергей Викторович сформулировал основные принципы стратегии развития минерально-сырьевой базы в неосвоенных арктических и приравненных к ним районах. Поиск полезных ископаемых должен быть целевым, направленным на реализацию приоритетных программ промышленного и социального развития территорий. В первую очередь следует включать в эксплуатацию месторождения дефицитного сырья и объекты с наиболее благоприятными горнотехническими условиями. Комплексное освоение недр и территорий должно сопровождаться опережающим развитием транспортной и энергетической инфраструктуры. Предприятия должны быть ориентированы на потребление минимума трудовых ресурсов. Необходимо разработать систему геоинформационного обеспечения для решения технических, технологических, экономических, экологических задач и создать региональные (кустовые) распределительные базы материального снабжения в районах с наибольшей концентрацией горных и строительных работ. И, наконец, главное условие реализации любых арктических проектов — сохранение северных экосистем.

Обзор подготовила Е. ПОНИЗОВКИНА