1. Содержание проблемы и необходимость ее решения программным методом
1.1. Геополитические и природно-ресурсные особенности Антарктики
Международно-правовой режим
Антарктика включает континент Антарктиду площадью 14 млн. км2 и часть Южного океана к югу от 60° ю.ш. Антарктический континент был открыт во время первой российской антарктической экспедиции под командованием Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева в 1819– 1821 гг.
По факту этого великого географического открытия Россия ни разу не предъявляла территориальных претензий на шестом материке. В то же время в начале ХХ в. Австралия, Аргентина, Великобритания, Новая Зеландия, Норвегия, Франция и Чили выступили с претензиями на отдельные районы Антарктиды, которые в общей сложности составили 4/5 всей ее территории (рис. 1). Эти претензии не нашли признания других государств, среди которых был и СССР, который, заявил о сохранении за собой всех прав, основанных на открытиях и исследованиях русских мореплавателей и ученых, включая право на предъявление соответствующих территориальных претензий в Антарктике.
В результате многолетних дипломатических консультаций со странами, заявившими территориальные претензии, и другими странами, включая две крупнейшие державы - СССР и США, объявившими Антарктику сферой своих интересов, был заключен Договор об Антарктике. Договор был подписан в 1959 г. в Вашингтоне и вступил в силу 23 июня 1961 г. после его ратификации 12 государствами, участвовавшими в переговорах. Договор заморозил статус-кво в Антарктике в отношении заявленных территориальных претензий, стал преградой для объявления новых претензий и закрепил баланс геополитического равновесия в огромном регионе планеты.
Таким образом, современный международно-правовой режим Антарктики регулируется Договором об Антарктике, участниками которого являются 43 государства по состоянию на 1 мая 1996 г., 26 из которых, в том числе и Россия, имеют статус консультативных Сторон, т.е. имеют право голоса и вето, так как решения принимаются на основе консенсуса. Консультативные совещания проводятся регулярно с целью обмена информацией, взаимных консультаций, а также разработки, рассмотрения и рекомендации своим правительствам мер, содействующих осуществлению принципов и целей Договора об Антарктике. Положения Договора применяются к району, расположенному южнее 60° ю.ш. Договор провозглашает использование Антарктики исключительно в мирных целях, запрещая любые мероприятия военного характера, такие как создание военных баз и укреплений, проведение военных маневров и испытаний любых видов оружия. Договор замораживает статус-кво в Антарктике в отношении территориальных претензий и основ для будущих претензий, провозглашая в то же время принцип свободы научных исследований в Антарктике.
Система Договора об Антарктике включает ряд принятых рекомендаций, соглашений, конвенций и других международных правовых документов, уточняющих и дополняющих Договор. Все они приняты на Консультативных совещаниях на основе консенсуса.
Рекомендации Консультативных совещаний, касающиеся различных вопросов осуществления действий в соответствии с Договором и Протоколом по охране окружающей среды к Договору об Антарктике.
Конвенция о сохранении антарктических тюленей принята в 1972 г. и вступила в действие в 1978 г. Она устанавливает ограничения на коммерческий промысел тюленей и содержит механизм его контроля.
Конвенция по сохранению антарктических морских живых ресурсов (АНТКОМ) принята в 1080 году и вошла в действие в 1982 году. Ее задача - предотвращать любые действия, наносящие существенный вред антарктической фауне и представляющие угрозу существующим популяциям. Конвенция создала специальную Комиссию по реализации Конвенции, штаб-квартира которой находится в Хобарте (Австралия).
Протокол по охране окружающей среды к Договору об Антарктике был принят в 1991 г. в Мадриде Консультативными сторонами. Согласно Протоколу стороны приняли на себя ответственность за всеобъемлющую охрану окружающей среды Антарктики и провозгласили Антарктику в качестве природного заповедника, предназначенного для мира и науки. Протокол ввел 50-летний мораторий на любую практическую деятельность, связанную с освоением минеральных ресурсов Антарктики, за исключением научных геологических исследований, в частности, для решения фундаментальных проблем геодинамической истории Земли, закономерностей минерагении, процессов геотектоники и т.д. Этот запрет может быть снят в случае вступления в силу юридически обязательного режима в отношении освоения минеральных ресурсов Антарктики для всех сторон при их единодушном согласии.
Протокол учредил Комитет по охране окружающей среды — экспертный орган для подготовки рекомендаций Консультативным совещаниям в связи с осуществлением Протокола.
![]()
Рис.1. Территориальные претензии стран в Антарктике:
I — Великобритания; V — Австралия;
II Аргентина; VI — Франция;
III —Чили; VII —Норвегия;
IV Новая Зеландия; VIII —незаявленные территории
К середине 1997 г. Протокол ратифицирован всеми странами, за исключением Японии, активно завершающей процесс подготовки к ратификации. Формальная причина задержки ратификации связана с необходимостью приведения национальных природоохранных законодательств в соответствие со статьями Протокола и необходимостью дополнительного финансирования антарктических программ для проведения природоохранных мероприятий. Россия ратифицировала Протокол об охране окружающей среды в мае 1997 г., тем самым взяв на себя ответственность за соблюдение его принципов и проведение деятельности в Антарктике.
Сложный процесс ратификации Протокола, а также отсутствие согласованного всеми Консультативными сторонами документа, регламентирующего материальную ответственность за нарушение требований Протокола, снова вызвали рост активности стран, сохраняющих, хотя и в замороженном виде, территориальные претензии в Антарктиде. Суть сводится к предложениям некоторых стран использовать их национальные законодательства на антарктических территориях, на которые ранее ими были заявлены соответствующие притязания. В конечном счете такого рода действия являются деструктивными и, очевидно, направлены на ревизию Договора об Антарктике.
Характеристика природных условий и ресурсов
Антарктический регион играет важную роль в развитии различных природных процессов, которые могут вызвать весьма серьезные, а иногда даже катастрофические, изменения не только в окружающей среде, но и мировой экономике, включая российскую. Антарктика является составной частью климатической системы нашей планеты. Процессы, происходящие в атмосфере, ледниковом покрове и океаническом пространстве вокруг Антарктиды, являются определяющими в формировании погодных условий на планете и глобального климата в целом. Без понимания механизма этих процессов невозможно надежное прогнозирование текущих изменений погодных условий в любом регионе планеты. Антарктика, как наиболее удаленный от промышленных центров регион, является индикатором глобальных изменений, происходящих в атмосфере, гидросфере и криосфере Земли, а также дает возможность оценить глобальные фоновые уровни загрязняющих веществ в этих природных средах.
Антарктида покрыта ледниковым щитом толщиной до 4500 м, который содержит 90 % мировых запасов льда и заключает в себе 70 % всех запасов пресной воды на планете. Антарктический ледниковый покров является уникальным естественным хранилищем палеоклиматической информации, позволяющей реконструировать глобальные изменения климата происходившие несколько сотен тысяч лет назад. Кроме теоретического познания истории нашей планеты, эти данные позволяют оценить масштабы существовавших ранее природных катастроф, их последствия, а также выявить естественные планетарные параметры колебаний климатической системы и использовать их при прогнозе климата.
Основные потоки энергии солнечного ветра, приходящие из космоса к нашей планете, фокусируются в районах расположения северного и южного геомагнитных полюсов. Именно здесь регистрируются наиболее мощные возмущения магнитного поля Земли, которые оказывают влияние на надежность функционирования различных радиотехнических систем связи, навигации и систем другого назначения, расположенных на значительном удалении от этих районов. Как известно, геомагнитные полюса находятся на существенном расстоянии от географических полюсов, причем северный геомагнитный полюс расположен в районе островов Канадской Арктики, что существенно понижает практическую ценность мониторинга этих процессов на отечественной гелиогеофизической сети, несмотря на то, что она расположена на самых северных островах России. Напротив, антарктическая сеть России располагается в непосредственной близости к южному геомагнитному полюсу. Учитывая сопряженность физических процессов на геомагнитных полюсах планеты, получение оперативной геомагнитной информации из Антарктиды в определенных случаях оказывается даже более важным фактором для обеспечения различных отраслей народного хозяйства России необходимыми рекомендациями, чем аналогичные данные из российской Арктики (рис. 2).
Антарктида как самый суровый и изолированный материк, по некоторым параметрам приближающийся к условиям космического пространства и других планет, может быть эффективно использована в качестве естественного полигона для испытания новых технологий и образцов космической техники, а также для изучения психологических и иных гуманитарных проблем в связи с перспективой исследования и освоения космоса с помощью обитаемых аппаратов.
Антарктика имеет определяющее значение для познания природы и механизма глобальных геодинамических процессов, что связано с ее центральным положением в ходе становления и распада гондванского суперконтинента. Антарктическая плита — единственная на Земле, полностью лишенная современных конвергентных границ. Пассивная окраина антарктического материка характеризуется большой протяженностью в глубь океана и разнообразием трансформированных разновидностей континентальной коры, возникших под влиянием длительного воздействия на литосферу интенсивных процессов растяжения.
![]()
Рис.2. Полярные геомагнитные шапки в северном (а) и южном (б) полушариях:
1—геомагнитные полюса; 2— обсерватории;
3 — области полярных шапок; 4 — области авроральных шапок“Антисимметрия” геологического устройства Антарктики по отношению к Арктике выражена антиподальным расположением главных морфоструктурных элементов, имеющих противоположную направленность тектонического развития. Этот феномен, несомненно, свидетельствует о своеобразной взаимосвязанности тектонических процессов, протекающих в полярных областях, но пока не находит объяснения в контексте существующих геодинамических концепций.
В пределах Антарктического щита Восточной Антарктиды распространены древнейшие и наиболее высокотемпературные из известных на Земле метаморфические комплексы. Несмотря на современное приполюсное положение, Антарктида изобилует окаменелыми остатками теплолюбивых животных и растений, что накладывает существенные ограничения на традиционные палеогеографические и палеоклиматологические представления. Необычайно широко распространены континентальные рифтовые грабены, законсервированные в подледном коренном ложе.
По размерам материковой суши и ее подводной окраины, набору геологических формаций и аналогии с другими гондванскими материками минерально-сырьевой потенциал Антарктиды оценивается как весьма высокий. Это подтверждается результатами проведенных геолого-геофизических исследований, в том числе первыми прямыми находками полезных ископаемых.
Одним из косвенных практических выводов сугубо теоретической гипотезы о распаде суперконтинента Гондвана может стать рассмотрение взаиморасположения открытых месторождений полезных ископаемых на других частях Гондваны и их потенциальная возможность нахождения в Антарктиде (рис. 3).
![]()
Рис.3. Расположение открытых месторождений полезных ископаемых
на территории суперматерика Гондвана (за исключением Антарктиды):
F — железо; + — медь; Z — свинец/цинк; N — никель;
R — хром; V — ванадий; T — платина; X — золото;
S — серебро; D — алмазы; G — драгоценные камни;
O — нефть/газ; С — уголь; U — уран; K — калий; P — фосфатыКроме значительных потенциальных запасов минеральных ресурсов, Антарктика обладает колоссальными объемами биологического сырья. Антарктические воды являются исключительно продуктивными и их морские биоресурсы (рыба, кальмар, криль) оцениваются массой, позволяющей обеспечить потребный промысел всем странам, осуществляющим его в настоящее время. Только общая масса антарктического криля составляет до 6,0 млрд т. Потенциальная возможность ежегодного вылова криля без ущерба для воспроизводства популяций может быть на уровне 700 млн т. в год при общей биомассе 1,5 млрд т. Увеличение добычи антарктического криля позволило бы удвоить объем биомассы, получаемой от мирового рыболовного промысла.
Указанные аспекты геополитического и природно-ресурсного значения Антарктики показывают значимость активного присутствия России в этом регионе планеты. Вклад государства в Российскую антарктическую программу следует рассматривать как перспективные инвестиции в будущее экономического развития нашей страны оценивать которые следует исходя из сложившейся конъюнктуры мирового рынка сырья и ресурсов. В любом случае недооценка возникшей угрозы возможной потери Антарктики для России как в ресурсном, так и в геополитическом смысле, можно было бы сравнить с известной национальной утратой – потерей такого богатейшего региона, как Аляска.
1.2. Современное состояние российских работ в Антарктике
СССР приступил к регулярному изучению Антарктики в 1955 г., когда в Антарктиду ежегодно стали направляться зимовочные и сезонные государственные экспедиции. За очень короткий срок наша страна вышла на самые передовые позиции в международном антарктическом сообществе как в плане научных исследований, так и в логистическом обеспечении. Созданная сеть российских научных станций и полевых баз является не только крупнейшей в Антарктиде по количеству, но, что самое главное, располагается в наиболее стратегически важных регионах шестого континента для организации репрезентативных научных экспериментов, системы мониторинга состояния природной среды и осуществления необходимого баланса геополитического равновесия (рис. 4).
![]()
Рис. 4. Расположение российских антарктических станций и баз
1 —действующие станции; 2 — законсервированные станции;
3 — сезонные базы; 4 — законсервированные сезонные базы1.2.1. Общая схема организации работ
Исследования в Антарктике проводят представители более двух десятков организаций, предприятий и учреждений, входящих в структуры Росгидромета, Российской Академии наук, Федеральной службы России по геодезии и картографии, Министерства природных ресурсов Российской Федерации, и других министерств и ведомств. Правовое обеспечение российского присутствия в Антарктике и представительство России в системе Договора об Антарктике обеспечивает Министерство иностранных дел Российской Федерации.
В 1992 г. Указом Президента Российской Федерации Росгидромет определен как головное ведомство, выполняющее руководство и контроль за проведением ежегодных РАЭ. Начиная с этого времени практические мероприятия по финансированию, подготовке, организации, отправке и проведению очередных РАЭ выполняются на основании специальных ежегодных постановлений Правительства РФ.
В общем смысле организационная схема обеспечения научно-исследовательской деятельности и базового российского присутствия в Антарктике состоит из двух основных частей: первая часть – собственно научно-исследовательские работы, которые выполняются в рамках ведомственных и государственных научно-технических программ, среди которых центральное и координирующее место занимает Федеральная целевая научно-техническая программа “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения, направление "Комплексные исследования океанов и морей, Арктики и Антарктики"”; вторая часть – практическая работа по поддержанию экспедиционной инфраструктуры, включающей антарктические станции и экспедиционные суда, а также проведение ежегодных (очередных) российских антарктических экспедиций. Экспедиционные работы выполняются по планам-программам очередных экспедиций, рассматриваемым Межведомственной комиссией по изучению Антарктики и утверждаемым головным ведомством – Росгидрометом.
Начиная с 1955 г., когда распоряжением Совета Министров СССР была образована Советская (первоначально Комплексная) антарктическая экспедиция, вся работа по непосредственному исполнению и координации экспедиционных исследований на шестом континенте и в Южном океане поручена Арктическому научно-исследовательскому институту, имеющему максимальный опыт и возможность организации и проведения научных исследований в полярных районах. С этого времени институт стал называться Арктическим и антарктическим НИИ (ААНИИ). Организационно ААНИИ входит в структуру Росгидромета.
Научный раздел программы очередной РАЭ согласуется с Советом по изучению Антарктики РАН, План-программа работ РАЭ в целом утверждается Коллегией Росгидромета и согласуется с Межведомственной комиссией по делам Арктики и Антарктики. Эти же органы ежегодно заслушивают и утверждают отчеты о результатах работ экспедиции.
Начиная с 1992 г. финансирование всех видов логистического обеспечения экспедиционных работ на базе существующей инфраструктуры осуществляется по специальным ежегодным постановлениям Правительства централизованно через Росгидромет независимо от ведомственной принадлежности исполнителей. Дополнительное привлечение средств ведомств проводится при необходимости выполнения их организациями работ, не обеспеченных возможностями РАЭ (аренда авиации для выполнения исследовательских полетов, эксплуатационные затраты на антарктические рейсы специализированных судов и т.д.) Такая организационная схема позволила сохранить основу российских исследований – Российские антарктические экспедиции и главные элементы инфраструктуры антарктических исследований.
Для развития российских исследований в Антарктике на ближайшие пять лет и последующие годы целесообразно:
а) объединить российские научные исследования в данной подпрограмме “Изучение и исследование Антарктики", в основу которой положен проект Программы “Комплексные исследования природной среды Антарктики”;
б) объединить существующее раздельное финансирование научных исследований и работ по проведению экспедиций (антарктическая логистика) и выделить его в отдельную строку федерального бюджета.
1.2.2.Итоги и направления научных исследований
Наша страна внесла крупнейший вклад в изучение природы Антарктики и ее роли в глобальных процессах. Более чем 40-летнюю историю отечественных антарктических исследований можно условно разделить на три этапа:
комплексные исследования Антарктики как географического объекта (период Международного геофизического года и последующее десятилетие: 1956–1968 гг.);
изучение природных механизмов и закономерностей, управляющих изменчивостью процессов в природных средах южной полярной области и углубленное ресурсное исследование антарктического региона (1969– 1985 гг.);
комплексное исследование Антарктики с учетом ее роли и места в глобальных процессах, определяющих будущее развитие человечества (с 1986 г. по настоящее время).
Климатические исследования
Одной из наиболее значимых научных программ, выполняемых в настоящее время международным сообществом, является проект по исследованию глобальных изменений климата. Уникальное географическое положение Антарктиды, специфика циркуляции атмосферы и океана в этом регионе дают возможность минимизировать набор природных факторов, определяющих тенденции климатической изменчивости, дает возможность ранжирования и параметризации элементов региональной климатической системы. Процессы, протекающие в свободной и приземной атмосфере, наиболее динамичны. При этом именно они являются определяющими в формировании современного климата атмосферы, океана и разделяющего их ледяного покрова. В настоящее время установлены основные особенности режима антарктической атмосферы, полей тепловой и солнечной радиации, а также погодообразующих термодинамических процессов. Выявленные тренды климатических изменений за последние 30— 40 лет показали неоднозначность этих процессов над всем регионом: кроме районов с положительными тенденциями изменения температуры, в Восточной Антарктиде выделена большая зона с отрицательным трендом температуры воздуха. Этот факт свидетельствует о сложном ходе современных климатических изменений в Антарктике.
Одной из наиболее существенных причин, определяющих современные глобальные изменения климата на планете, является эффект “озоновой дыры” в Антарктике, открытый в 1984 г. В настоящее время значения общего содержания озона в весенний период над антарктическим континентом ежегодно продолжает снижаться, что приводит к развитию “парникового эффекта” (рис.5).
![]()
![]()
Рис.5. Распределение общего содержания атмосферного озона (единицы Добсона)
в южной полярной области по данным ИСЗ “NIMBUS-7”, октябрь 1991 г. (а)
и эффект “озоновой дыры” в Антарктике (б)Палеоклиматические исследования
Антарктический ледниковый покров является уникальным природным архивом, хранящим информацию о изменениях палеоклимата нашей планеты. Фундаментальный вклад в исследования глобальных изменений климата в далеком прошлом дали работы по глубокому бурению ледникового щита на станции Восток. Достигнутая в 1996 г. глубина ледовой скважины 3523 м, при общей толщине льда 3740 м, позволила получить информацию об изменчивости характеристик атмосферы за последние 400 тыс. лет, что соответствует четырем полным климатическим циклам гляциации и дегляциации (рис. 6).
![]()
Рис.6. Схема расположения буровой (а)
и гляциологические характеристики ледяного керна станции Восток (б)Палеоклиматические данные, полученные при анализе ледниковых кернов и донных отложений антарктических озер, показали, что на протяжении предшествующих 250 тыс. лет колебания температуры атмосферы, концентрация в ней парниковых газов и аэрозоля происходили синхронно с колебаниями орбитальных параметров движения нашей планеты в солнечной системе. Обнаруженное в районе станции Восток крупное подледниковое озеро, соизмеримое по размерам своего зеркала с озером Онтарио, хранит в себе информацию о климатической ситуации на планете на протяжении более 1 млн лет назад (рис.7).
![]()
Рис.7. Подледниковое озеро Восток. Местоположение озера и других объектов (а),
высоты поверхности ледникового щита в районе озера по данным спутниковой альтиметрии;
затушеванная область — очертания озера по данным аэро-радиолокационной съемки (б) и
профиль поверхности ледникового щита Ю-З - С-В (в)Полученные данные дают исчерпывающие сведения об изменчивости климата под действием планетарных процессов и необходимую информацию для прогнозирования этих процессов в будущем, причем увеличение продолжительности ряда данных в прошлое повышает надежность прогнозов будущих тенденций.
Океанографические исследования
Выявлены основные закономерности крупномасштабной изменчивости антарктического морского льда и обусловливающие ее физико-географические факторы, сформулирована рабочая гипотеза эволюции морского ледяного покрова. Колебания ледовитости Южного океана проявляются в виде полициклических автоколебаний с преобладающей квазидвухлетней периодичностью в саморегулируемой системе универсально взаимодействующих сред южной полярной области. При этом ареал и морфология циркумполярного ледового пояса определяются термохалинной структурой и циркуляцией вод. В свою очередь, структура гидрофизических полей деятельного слоя антарктической зоны Южного океана во многом зависит от ее пресноводного баланса, решающий вклад в который вносят колебания ледовитости и сток материкового льда в виде айсбергов.
Одним из генераторов автоколебаний южнополярной климатической системы, их своеобразным камертоном является внутриантарктическая энергоактивная зона, образуемая циркумполярной совокупностью стационарных полыней.
Подготовлена наиболее полная (37 тыс. станций) база океанографических данных по Южному океану и на ее основе издан российско-германский “Океанографический атлас Южного океана”. С помощью созданной прогностической 24-уровенной модели рассчитана циркуляция вод Южного океана с учетом реальной топографии дна.
Получено подробное распределение полей гидрохимических элементов во всей толще вод Южного океана, дано также содержание приоритетных загрязняющих веществ (нефтяные, хлорированные и полиароматические углеводороды, тяжелые металлы) в природных средах Антарктики. Результаты уникального российско-американского эксперимента, выполненного на единственной дрейфующей станции в Южном океане “ Уэдделл-1”, позволили провести анализ водных масс неисследованной юго-западной части моря Уэдделла и установить особенности их структуры и степень трансформации. Впервые оценена скорость формирования антарктической донной воды в море Уэдделла, проведены измерения и получены количественные оценки потока тепла из океана в атмосферу через ледяной покров моря Уэдделла (рис. 8), что исключительно важно для понимания планетарных климатических процессов.
Геофизические исследования
Магнитное поле Земли, которое простирается в космическое пространство, играет основную роль в захвате энергии солнечного ветра, трансформируя энергию в количество движения и направляя ее в атмосферу Земли. Взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой проявляется в полярных шапках в форме различных геофизических процессов. Хаотические изменения в межпланетном поле приводят к крупномасштабной перестройке всех процессов на границе магнитосферы и вызывают высыпание авроральных частиц, генерацию полярных сияний и формирование трехмерных токовых систем, ответственных за возмущение магнитного поля Земли.
Совокупность этих факторов, объединенных общим термином “космическая погода”, существенным образом влияет на функционирование ряда инженерных систем. Так, геостационарные спутники испытывают проблемы разного типа, связанные с космической погодой: потерю ориентации, поверхностные заряды, трансионосферное распространение, повреждение солнечных батарей. Имеются случаи полного выхода спутников из строя (10 января 1997 г. США потеряли спутник связи). Имея в виду эти проблемы, Центр Службы окружающего космического пространства США (Space Environment Service Center-SESC) осуществляет постоянный мониторинг и диагностику аномалий космической погоды. Даются предупреждения о солнечных вспышках, потоках солнечных частиц, геомагнитных бурях, вторжениях энергичных электронов, положении магнитопаузы.
![]()
Рис.8. Дрейф станции Уэдделл-1:
1 — CTD станции, выполненные на “ Уэделл-1”; 2 — СTD станции НЭС “ Академик Федоров”;
3 —СTD станции ледокола “N.B.Palmer” ; 4 — станции, выполненные с вертолета;
5 — маршрут плавания НЭС “ Академик Федоров”; 5 —маршрут плавания ледокола “N.B.Palmer”Другой основной потребитель, проявляющий исключительную заинтересованность в прогнозах космической погоды – индустрия энергосистем и трубопроводов США, Канады и скандинавских стран. После разрушения системы Гидро-Квебек 13 марта 1989 г. и ряда аварий на атомных электростанциях, вызванных геомагнитными бурями, индустрия энергосистем США через собственную исследовательскую организацию – Институт Электроэнергетических исследований (EPRI) –начала работу по сбору данных об индуцируемых в земле токах, связанных с солнечно-магнитосферной возмущенностью (проект SUNBURST). В основе этого проекта лежит ясное понимание того, что все протяженные энергосистемы (электролинии и трубопроводы) в полярных регионах очень чувствительны к индуцированным токам, а чисто инженерные методы защиты очень дороги и сложны. В то же время имеется целый набор оптимальных операторских решений, если операторы будут заблаговременно оповещены о возможности аномального изменения космической погоды.
К сожалению, российские энергетические ведомства пока не проявляют должного понимания существующей проблемы.Тем не менее фундаментальные исследования закономерностей космической погоды в нашей стране уже ведутся, в частности, на антарктическом континенте.
Биологические исследования
Исследования в Антарктике установили видовой состав флоры и фауны региона, а также остатков микроскопических диатомовых водорослей и радиолярий в донных осадках Южного океана и антарктических озерах. Была обоснована гипотеза трансокеанского расселения вторично-глубоководных видов бореально-тихоокеанского происхождения через область пролива Дрейка до абиссальных районов Северной Атлантики и Арктики. Открыта новая эндемичная фауна глубоководных (до 5500 м) липаровых рыб (род Карепроктус), представленная 37 видами, из которых 28 являются новыми для науки видами. Установлено систематическое положение ископаемой рыбы из эоцена Западной Антарктики, которая оказалась предковой формой – новый род и вид подотряда нототеноидных рыб, составляющих основу коренной ихтиофауны Антарктики. Изучены распределение, запасы и возможности промыслового использования антарктических придонных (нототеноидных) и мезопелагических рыб, антарктического криля и кальмаров. Даны подробные рекомендации по рациональному использованию этих биоресурсов как российским, так и международным организациям – Научному комитету по изучению Антарктики (СКАР) и Комиссии по сохранению морских живых ресурсов Антарктики (АНТКОМ).
Основными недостатками выполненных биологических исследований было отсутствие комплексных наблюдений за всеми элементами экосистем, круглогодичных циклов наблюдений, охватывающих летнюю и зимнюю стадии развития различных сообществ и оценок вклада криопелагических сообществ, связанных с морскими антарктическими льдами, в биологическую продуктивность Южного океана.
Геологические исследования
Несмотря на то, что коренные выходы горных пород занимают менее 2 % поверхности шестого континента, а остальная его площадь покрыта ледовым покровом средней толщиной около 2 км, геолого-геофизическое изучение Антарктиды и ее шельфа позволило не только выявить фундаментальные закономерности геологического строения и разработать первые модели геодинамической эволюции земной коры региона, но и подойти к оценке его перспектив в отношении полезных ископаемых. По ряду районов (Земля Королевы Мод, Земля Эндерби, горы Принс-Чарльз, шельфы морей Уэдделла и Содружества) решающий вклад в этом направлении был сделан именно российскими специалистами (рис. 8). Ими обнаружены крупные скопления железных руд и каменного угля, проявления полиметаллов, золота, алмазов, признаки присутствия других металлоносных геологических формаций, выполнено предварительное минерагеническое районирование Антарктического щита. Осуществлено оконтуривание и структурно-нефтегеологическое районирование главных осадочных бассейнов на континентальной окраине Антарктиды, общая площадь которых сопоставима с крупнейшими нефтегазоносными провинциями арктического шельфа.
По результатам аэрогеофизических исследований созданы обширные базы данных, организован российский филиал Международной библиотеки сейсмических данных по Антарктике (70 тыс. км сейсмических разрезов в цифровой форме), составлены комплекты региональных и обзорных геолого-геофизических карт в масштабах 1:10 000 000 –1:1 000 000.
![]()
Рис.9. Районы геолого-геофизических исследований РАЭ:
1 — действующие станции; 2 — законсервированные станции;
3 — сезонные базы; 4 — законсервированные сезонные базы;
5 — аэромагнитная съемка в комплексе с радиолокационными наблюдениями;
6 — авиадесантная гравиметрическая съемка; 7 — площади геологических исследований;
8 — аэрогравиметрическая съемка в комплексе с радиолокационными наблюдениями.Топографо-геодезические, картографические и гидрографические работы
Для обеспечения геолого-геофизических работ и других исследований на значительной части антарктического континента с помощью отечественных космических аппаратов была проведена фотосъемка, с использованием которой были развиты обширные фотограмметрические сети. Это позволило создать большой объем топографических и тематических карт разнообразнейших масштабов и областей применения. (рис.10)
![]()
Рис.10. Районы основных топографо-геодезических и картографических работ
За время проведения отечественных работ в Антарктике различным географическим объектам присвоено 1200 русских названий. Создан фундаментальный Атлас Антарктики и подготовлено его второе современное издание.
С целью обеспечения безопасности мореплавания в Главном Управлении навигации и океанографии Министерства обороны Российской Федерации были созданы многочисленные навигационные карты и пособия районов работ отечественного флота в Антарктике.
Информационное обеспечение
В настоящее время в России имеются почти сорокалетние ряды непрерывных наблюдений за большинством исследуемых параметров природных сред. Для некоторых из них отработана технология хранения и обработки информации и созданы архивы и базы данных на современных компьютерных носителях. Однако резолюции Консультативного совещания стран-участниц Договора об Антарктике требуют создания компьютерных национальных информационных баз по всем объектам исследований, доступных для свободного международного обмена. Эти базы должны содержать только метаданные о месте и времени проведения исследований, их структуре и объемах, объеме полученной информации, ее характере и виде представления, а также реквизиты тех госфондов, где хранится эта информация. Непосредственно сами базы данных, архивы или коллекции будут доступны мировому сообществу после заключения специальных договоров с этими госфондами.
1.2.3. Экспедиционная инфраструктура и ее функционирование
К концу 80-х годов наша страна имела в Антарктиде 8 постоянно действующих антарктических станций (Молодежная, Мирный, Восток, Новолазаревская, Беллинсгаузен, Ленинградская, Русская и Прогресс) и четыре сезонные полевые базы (Оазис Бангера, Дружная-3, Дружная-4 и Союз). Созданная инфраструктура состоит из 130 капитальных сооружений. Жилые объекты станций и баз общей площадью около 20 тыс. м2 позволяют разместить более 800 полярников. Общая мощность дизель-электрических станций составляет 4,5 тыс. квт, а общий объем нефтехранилищ позволяет принять трехлетний запас топлива, равный 23 тыс. т. С использованием уникальной технологии на станциях Молодежная и Новолазаревская были построены и успешно эксплуатировались снежно-ледовые аэродромы для приема тяжелых самолетов на колесных шасси типа Ил-76.
Продуманная схема размещения круглогодичных станций и сезонных полевых баз позволила не только обеспечить выполнение российских научных программ, но и благодаря активному присутствию России в Антарктике, а также деятельности других стран, в том числе США, обеспечить стабильность сохранения системы Договора об Антарктике.
Все станции были обеспечены системами коротковолновой и спутниковой радиосвязи. Дважды в год со станции Мирный на внутриконтинентальную станцию Восток, расположенную на расстоянии 1500 км, выполнялись санно-тракторные походы для снабжения станции Восток расходными материалами и топливом, а также для проведения научных исследований.
Океанологические научные экспедиции, а также доставка полярников в Антарктику и их возвращение на Родину производились с помощью специально построенных для этих целей научно-экспедиционных судов Росгидромета — “Академик Федоров” и “Михаил Сомов”, первый из которых по многим характеристикам является лучшим судном в мире, созданным для этих целей.
Большой вклад в исследования Южного океана внесли экспедиции научных судов Академии наук России, Росгидромета, Комитета по рыболовству, Министерства обороны Российской Федерации.. Начиная с 1992 г., морские геофизические исследования антарктических морей проводятся с помощью специализированного научно-исследовательского геофизического судна Роскомнедра “Академик Александр Карпинский”.
Условия перехода к рыночной экономике, неудержимый рост цен, а также целый ряд некоторых других обстоятельств привели к тому, что российская, ранее передовая, техническая база для научных исследований стала уступать по многим компонентам другим странам, в том числе пришедшим в Антарктическое сообщество совсем недавно, например, Южной Корее.
В 1991 г. прекратил свои полеты в Антарктике самолет Ил-14. В результате выполнение целого ряда важнейших научных программ и некоторых видов логистических операций оказалось без необходимой авиационной поддержки, так как имеющиеся в распоряжении экспедиции самолеты не обладают необходимыми для этих видов работ техническими характеристиками. Одной из наиболее важных причин, создавших трудную ситуацию в нашей антарктической логистике, стал скачок цен на горюче-смазочные материалы. При этом следует иметь в виду, что отечественная система энерго- и теплоснабжения антарктических станций, морских, воздушных и гусеничных транспортных средств создавалась без надлежащего учета экономии топлива. Резкое сокращение финансирования привело к существенному снижению как научной деятельности, так и соответствующего логистического обеспечения в Антарктике. Отсутствие средств не позволяло также широко внедрять автоматические метеорологические и геомагнитные станции, которые могли бы служить некоторой альтернативой уменьшения численности личного состава экспедиции.
Наметились тенденции сокращения участия в работах экспедиции научных специалистов всех исследовательских организаций, особенно Российской Академии наук. Так, в работах РАЭ в 1985 г. принимали участие специалисты 19 академических институтов, а в 1993 г. — только трех.
Все это привело к необходимости закрытия станций Русская (1990 г.), Ленинградская (1991 г.), Прогресс (1992 г.) и временной консервации станции Восток (1994 и 1996 гг.).
Обсерватория Мирный, открытая в 1956 г., является станцией с наиболее продолжительными отечественным рядами наблюдений за основными климатологическими и геофизическими параметрами, а также основной транспортной базой для поддержки внутриконтинентальных походов, в том числе и на станцию Восток. Практические проблемы поддержания здесь базы санно-тракторных походов по ряду объективных причин диктуют необходимость срочного переноса транспортной базы на другую станцию.
Станция Молодежная, работающая с 1962 г., долгое время развивалась чрезвычайно интенсивно как главная база САЭ, центр гидрометеорологических исследований и обработки гидрометинформации, в том числе ракетного зондирования высоких слоев атмосферы, геофизических и сейсмических работ, а также как основной снежно-ледовый аэродром для приема тяжелых самолетов. За последние годы большинство научных программ на станции было свернуто. Состав станции за эти годы сократился более чем в 5 раз. Созданная инфраструктура станции (суммарная мощность ДЭС превышает 1500 кВт, на станции более 70 строений) остается в значительной мере невостребованной, однако нуждается в расходах по ее эксплуатации. Станция остро нуждается в модернизации и перестройке комплекса ДЭС (последнее становится особо актуальным в связи с периодическими прорывами озера Глубокого, в результате чего под действием селевых потоков разрушается кабельная силовая эстакада). В целом станция Молодежная требует либо полной перестройки, либо закрытия.
Станция Новолазаревская, работающая с 1961 г., расположена в уникальном внутриконтинентальном оазисе Ширмахера, примыкающем к району горных хребтов Земли Королевы Мод, перспективных в плане разработки минеральных ресурсов. В научном плане станция является базовой в глобальной сейсмической сети, здесь проводятся гляциологические, гидрологические, геологические, аэрометеорологические наблюдения и исследования. Оптимальная численность зимовочного состава станции 20-22 человека. Имеющийся здесь ледовый аэродром представляет значительный интерес в перспективе антарктичеких воздушных сообщений, поскольку этот аэродром является ближайшей к Южной Африке антарктической ВПП.
Станция Беллинсгаузен, работающая с 1968 г., расположена на субантарктическом острове Кинг-Джордж, где также расположены станции и базы 11 государств. На станции проводятся гидрометеорологические наблюдения, биологические, гляциологические и экологические работы. Оптимальная численность станции в зимовочный период 15— 16 человек. Субантарктический морской климат действует крайне отрицательно на металлические постройки и оборудование станции, в результате чего станция остро нуждается в комплексных природоохранных работах, включающих значительную перестройку инфраструктуры.
Станция Восток –уникальная научная внутриконтинентальная станция, расположенная на полюсе холода и южном геофизическом полюсе планеты. После завершения крупнейшего проекта по глубинному бурению значение станции будет определяться выполнением климатических, геомагнитных, ионосферных программ, а также перспективными работами по подледниковому “озеру Восток”. Станция нуждается в совершенствовании своей инфраструктуры, особенно в части поиска альтернативных энергосберегающих технологий.
Сезонная база Прогресс –построенная как перспективная базовая круглогодичная станция для геолого-геофизических работ, была переведена в разряд сезонных баз в связи с резким сокращением финансирования. Район расположения станции – один из самых перспективных в Восточной Антарктиде в плане запасов минерального и углеводородного сырья. Перспективность района подтверждается тем фактом, что после основания станции Прогресс в оазисе Ларсермана были построены китайская станция Зонг-Шан и австралийская база Лоу. Созданная на станции Прогресс инфраструктура позволяет рассматривать ее как перспективную станцию для создания здесь транспортно-логистического центра с аэродромом для межконтинентальных полетов. Предполагается, что аэродром, построенный в этом месте, является оптимальным для выполнения полетов самолетов типа Ил-76 по маршруту Россия – Африка – Антарктида (Прогресс) – Австралия.
Сезонная база Дружная-4 –региональный полевой центр по организации полевых геологических работ в Долине МГГ.
Сезонная полевая база “Оазис Бангера” –опорный пункт для сезонных географичеких, гляциологических, гидрологических и геоморфологических работ в одном из крупнейших оазисов Восточной Антарктиды. Инфраструктура базы тесно связана с работами на станции Мирный. Сезонные работы организуются здесь эпизодически по конкретным научным проектам.
Таким образом, функционирование Российской экспедиции в Антарктике поддерживается, главным образом, благодаря заложенной в 60— 70-е годы прочной материальной базе и профессиональным кадрам, однако в настоящее время и эти резервы исчерпали себя. В начале 90-х годов сложилась ситуация, при которой существующий уровень присутствия России в Антарктике не может обеспечить защиту ее национальных интересов в этом регионе планеты.
Принятые постановления Правительства Российской Федерации о пpоведении 38, 39, 40,41 и 42-й РАЭ позволили несколько стабилизировать ситуацию, поддержав основу российских исследований – ежегодные антарктические экспедиции. Тем не менее, поздние сроки выделения реального финансирования постоянно сдвигали оптимальные сроки начала экспедиции, что приводило к невозможности выполнения чрезвычайно важных разделов научной программы РАЭ.
Комплексный межведомственный характер деятельности РАЭ, а также спектр фундаментальных и прикладных научных исследований природной среды Антарктики, выполняемый научно-исследовательскими организациями целого ряда министерств и ведомств, требует значительной координации работы и необходимой централизации финансовых средств. Наиболее эффективным методом в реализации этой деятельности является программный подход.