Сбор геохимиков в Копенгагене

С 5 по 11 июня 2004 года в столице Дании Копенгагене проходила 14 ежегодная международная конференция по геохимии «Голд-шмидт-2004». 

Ежегодные конференции по геохимии, проводимые с 1991 года Европейской ассоциацией геохимиков (EAG), Европейским геохимическим обществом (ЕGS), Минералогическим обществом Америки (MSA) и Геохимическим обществом Японии (GSJ), носят имя одного из отцов современной геохимии Виктора Морица Голдшмидта. Большую часть своей жизни В. Голдшмидт был профессором университета Осло (Швеция), где и развил принципы распределения химических элементов в минералах и породах. Традиционно Голдшмидтовские конференции по геохимии — это крупнейшие по диапазону рассматриваемых проблем и количеству участников встречи геохимиков всего мира. До 2002 года эти конференции проводились поочередно в США и Европе, в 2003 году впервые — в Японии, а в 2006 году местом проведения запланирована Австралия.

   Копенгагенская конференция 2004 года собрала более 1500 участников из 46 стран, которые представляли около тысячи устных докладов и более пятисот стендовых. Наибольшее число  участников (270) приехали из США, представительные делегации (более 100 человек каждая) были из Франции, Великобритании, Германии. От России было заявлено 55 участников в основном из Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска, по 1-2 доклада из Иркутска, Томска, Благовещенска, Апатитов, Екатеринбурга.

Конференция проходила в университете Копенгагена, которому более 500 лет. Основная часть работы была сосредоточена в Геоцентре университета, представляющем собой грандиозное сооружение с множеством удобных, оснащенных компьютерной техникой аудиторий и обширным, высотой в пять этажей, внутренним пространством с маятником Фуко в центре. Часть заседаний проходила параллельно в зданиях математического, химического и физического факультетов университета, объединенных в единый институт им. Эрстеда — великого датского физика и химика. 

Тематика конференции охватывала широкий диапазон геохимических исследований: от космохимии до возникновения жизни, от геологических процессов в масштабе Земли до микро- и наноскопических явлений в минералах и биологических объектах. В день пленарных докладов, названный организаторами Днем празднования геохимии, в большом зале центра им. Фальконе были собраны сразу все участники «Голдшмидта-2004», чтобы дать возможность участникам «разделить друг с другом энтузиазм в области исследований по геохимии и сделать наши достижения доступными для публики». Заседание открывал профессор Klaus Bock, председатель Датского национального фонда фундаментальных исследований выступлением о принципах развития и финансирования современных фундаментальных наук и проблемах баланса интересов «чистой науки» и общества, ожидающего от исследователей конкретных результатов. 

Лекция об изучении льдов Гренландии поражала воображение размахом исследовательских работ, размерами их финансирования и той легкостью, с которой авторы привлекали для своих исследований современные физические методы, что позволило им определять характеристики льда (и, соответственно, климата) с разрешением в несколько миллиметров для скважин глубиной до 3 км (что соответствует возрасту около 120000 лет). Запомнились результаты исследований техногенных влияний на климат. Так, изучение воздушных включений в льдах показало, что содержание CO₂ и других парниковых газов в атмосфере менялось при изменениях климата задолго до включения в него человеческого фактора, однако за последние 50 лет уровень этих газов существенно вырос и достиг небывалого уровня. 

Экологическая направленность исследований была отражена и в большинстве других пленарных лекций. Лекция известного специалиста в области разработки технологий утилизации отработанного ядерного топлива профессора Р. Юинга была посвящена роли ядерных технологий в сокращении выбросов в атомосферу CO₂ за счет сокращения использования традиционных видов топлива. Как известно, в Киотских соглашениях 1997 года, принятых в дополнение к Конвенции ООН об изменении климата, предлагается сокращение выбросов парниковых газов промышленно развитыми странами в течение 10–15 лет на 5 процентов относительно уровня 1990 года. С учетом того, что энергетические потребности населения Земли возрастают и, по оценкам специалистов, увеличатся по крайней мере вдвое в ближайшие 50 лет, ратификация Киотских соглашений потребовала бы увеличения доли неуглеродных (в основном, ядерных) источников энергии за это время как минимум на порядок. Следствием роста использования ядерного топлива является накопление ядерных отходов. К 2000г. их накоплено примерно 150000 тонн с содержанием в них плутония около 1500 тонн. Ежегодно накапливается около 10000 тонн отходов. При этом надо помнить, что критическая масса ²³⁹Pu менее 10 кг, а период полураспада 24100 лет. Увеличение доли ядерной энергии на порядок приведет к росту количества отходов до 100000 тонн ежегодно, что потребует разработки усовершенствованных высокоэффективных технологий их утилизации из биосферы. 

В лекции профессора Банфилда (США) «Гены, геохимия, эволюция и экосистемы – поиск связей» рассматривались закономерности взаимосвязи процессов эволюции планеты и органической жизни на примере экосистемы дренажной системы кислой шахты, процессы растворения пирита с участием микроорганизмов. Результатом взаимосвязи метаболизма микробов и процессов растворения минерального вещества становится формирование экосистемы, заселенной только определенным видом ацидофильных бактерий, образующих макроскопические колонии (биопленки). Автор сообщил о том, что геном этих микроорганизмов расшифрован, и показал, что модель экосистемы должна включать взаимосвязь геохимических процессов и метаболической активности микроорганизмов на генном уровне. 

В лекции «Водяные флюиды в Земной коре — на пути к пониманию на молекулярном уровне» (T. Seward, Швейцария) рассматривались новые возможности химии гидротермального растворения. Эти исследования важны для понимания закономерностей процессов переноса химических элементов в земной коре, формирования магматических и метаморфических пород, установления особенностей среды дна океанов и реконструкции условий зарождения жизни на Земле. 

В лекции «Чизбургер в раю — питательные вещества, выбросы и циклические переходы живое–неживое» (P.O’Day, США) рассматривались фундаментальные вопросы химического циклирования экосистемы Земли, взаимосвязь биологических и геохимических факторов, а также новые возможности геохимической науки для количественного описания механизмов, скоростей и энергетики био-абиотического циклирования. 

Как видно из представленных докладов, современная геохимия — одна из наиболее динамично развивающихся областей знания. Она использует новейшие методы и подходы физики, химии, биологии, инженерной и материаловедческой наук, медицины. Ее фундаментальными задачами сегодня являются установление закономерностей развития Земли, включая вопросы формирования Земной коры, зарождения и развития жизни, изменения климата, а также экологические вопросы взаимодействия человека с окружающей средой. 

Я представляла на конференции работу по изучению твердых растворов шпинелей, выполненную в Институте геологии и геохимии УрО РАН под руководством члена-корреспондента РАН С.Л. Вотякова. Минералы шпинели интересны в связи с геологическими исследованиями широко распространенных на Урале ультрамафитовых комплексов. Представленные результаты компьютерного моделирования атомного и электронного строения шпинелей и расчета их спектроскопических свойств говорят о перспективности этого направления физики минералов, позволяющего, в совокупности с экспериментальными исследованиями, понять происходящие в реальных минералах процессы на атомном уровне.   

   Конференция проходила в прекрасном северном городе Копенгагене, расположенном на самом крупном острове Дании — Зеландии. Столица Королевства напоминает город андерсоновских сказок — узкие улицы, шпили и башни, черепичные крыши, парусные яхты в портах. Город утопает в парках, а основной вид транспорта — велосипед, поэтому воздух этого миллионного по населению города чист и пахнет морем. Датчане производят впечатление спортивных, красивых и закаленных людей. Их доброжелательность и гостеприимство вполне удалось ощутить при общении с многочисленными волонтерами из числа студентов, обеспечивающих техническую сторону работы конференции. 

Ю. Щапова, 
старший научный сотрудник Института геологии и геохимии УрО РАН,
кандидат физико-математических наук.
На снимках: автор в Геоцентре около маятника Фуко; каналы Копенгагена.