К Северному полюсу на атомном ледоколе «50 лет Победы»

Геннадий Матишов,
академик,
Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН,
Южный научный центр РАН (Ростов-на-Дону)
«Природа» №11, 2018

Более 25 лет специалисты Мурманского морского биологического института (ММБИ КНЦ РАН) и Южного научного центра РАН осуществляют научные исследования в арктических морях России, в том числе на атомных ледоколах [1–3].

В августе 2017 г. мне довелось возглавить научную группу в высокоширотной экспедиции на атомном ледоколе «50 лет Победы». Поход к полюсу был посвящен памятной дате: ровно 40 лет назад тем же маршрутом отправился советский атомоход «Арктика», и тогда это было первое покорение Северного полюса на надводном судне. В 1977 г. рейс «Арктики» сравнивали с первым полетом в космос, а вернувшихся на землю моряков встречали как героев.

Атомный ледокол «Арктика» на советской почтовой марке

Наша экспедиция практически полностью повторила маршрут сорокалетней давности. Судно под командованием капитана Д. В. Лобусова вышло из Мурманска 13 августа, отправилось к архипелагу Земля Франца-Иосифа, а оттуда далее на север. Географической точки полюса мы достигли 17 августа — в день 40-летия знакового для всех моряков и полярников события. Плавание к полюсу заняло рекордно малое время: всего 79 часов, это почти вдвое меньше, чем получилось у «Арктики». Так же, как и 40 лет назад, на макушке планеты был поднят флаг страны. На борту ледокола прошла конференция с участием представителей Госдумы, Совета Федерации, госкорпорации «Росатом» и полярников разных поколений. Говорили о судьбах исследователей Арктики, а также о возможностях обеспечения круглогодичной навигации по всей длине Северного морского пути.

«Арктика» на Северном полюсе (1977 г.)

По ходу движения проводились научные наблюдения, однако лишь попутные. При таких работах судно обычно не делает специальных остановок и не отклоняется от маршрута для проведения научных работ. Тем не менее для ряда исследований и этого ученым бывает достаточно. Основной целью наших работ стала оценка влияния природных и антропогенных факторов на состояние экосистем высокоширотной Арктики.

В ходе рейса были организованы восемь комплексных станций в местах остановок судна. Проведен отбор проб воды для гидрохимических и гидробиологических исследований, осуществлены наблюдения за птицами и морскими млекопитающими, оценено состояние поверхности моря и ледовые условия.

Маршрут атомохода «50 лет Победы» в августе 2017 г. По пути следования выполнялись наблюдения за ледовой обстановкой (1 — сплошные поля битого льда, 2 — айсберги, 3 — торосы) и фиксировались встреченные животные и их скопления (4 — белый медведь, 5 — короткоголовый дельфин, 6 — тюлень хохлач, 7 — кольчатая нерпа, 8 — кайра, 9 — белая чайка, 10 — птичьи базары, 11 — сайка, 12 — треска, 13 — палтус, 14 — мойва, 15 — мертвый кит). Красными точками показаны станции отбора проб

Состояние полярного льда — одна из важнейших тем нашей работы на борту. Мы наблюдали за его сплоченностью и толщиной, разводьями, торосами, стамухами, снежницами и айсбергами. Сделано более 6 тыс. снимков поверхности льда и айсбергов в океане. Фотофиксацию, а также автоматическое измерение толщины взломанного льда у борта ледокола проводили сотрудники Арктического и Антарктического научно-исследовательского института В. С. Смоляницкий и А. С. Макаров.

Участники экспедиции на Северном полюсе. Здесь и далее фото автора

Так, по мере приближения к Северному полюсу все больше преобладал многослойный лед 2–3-летнего возраста. Отмечалось сильное торошение, высота торосов местами достигала 3 м. В направлении к полюсу при увеличении сплоченности льда от 1–3 до 9–10 баллов росла и его толщина — от 0,5–0,9 м до 2 м и более. В точке с координатами 87°31′ с. ш., 47°10′ в. д. в сплошном ледовом поле отношение двухлетнего льда к однолетнему составило 1/5. В разводьях оно оценивалось как 1:1 (87°08′ с. ш., 47°12′ в. д.). В приполюсных широтах (севернее 85°) встречался сравнительно тонкий (0,2–0,7 м) однолетний лед с торосами. Очевидно, это молодой лед, сформированный в 2017 г. В точке Северного полюса отмечено обширное ледовое поле площадью 20 км² (сплоченность 9–10 баллов) и толщиной до 2 м. Размер таких полей при подходе к полюсу изменялся от 2 до 15 км в диаметре. Севернее 79° с. ш. мы встретили более десятка айсбергов, отколовшихся от выводных ледников архипелагов Шпицберген и Земля Франца-Иосифа. Летом все айсберги находились в стадии активного таяния и разрушения. Высота их надводной части составляла 3–12 м, а диаметр изменялся от 10 до 50 м.

Арктический морской лед

В результате наблюдений стала ясна реальная картина ледового покрова на вторую половину августа, т.е. на конец летнего сезона. Конечно, наши данные отражают одномоментную обстановку только в самой западной части Арктики, прилегающей к Норвежско-Гренландскому бассейну. Тем не менее такие наблюдения важны для понимания динамики ледового покрова всего Арктического бассейна, особенно для районов, имеющих геополитическое значение для России [4].

Соленость морской воды изменялась от 24,31‰ в Кольском заливе до 35,14‰ в южной части Баренцева моря. В районе полюса она снизилась до 30,42‰. Концентрации радионуклидов^* в морской воде в районе полюса были относительно низкими и составили: ¹³⁷Cs — 2,0±0,2 Бк/м³, а ⁹⁰Sr — 2,11±0,32 Бк/м³. На остальной обследованной акватории концентрации ⁹⁰Sr изменялись от 0,72 до 1,84 Бк/м³, причем максимальные значения отмечены в средней части Кольского залива. В настоящее время для открытой акватории Баренцева моря характерны в целом низкие уровни ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr [5].

Отбор и фиксацию образцов планктона выполнял автор статьи. Пробы на борту судна сразу же фиксировались нейтральным формалином, а затем концентрировались методом обратной фильтрации через «ядерные» лавсановые фильтры с порами 0,95 мкм. Дальнейшее определение видов и подсчет количественных характеристик проводили А. А. Олейник и П. Р. Макаревич в лаборатории планктона ММБИ КНЦ РАН.

Птичьи базары на берегах архипелага Земля Франца-Иосифа

Были идентифицированы 70 видов микропланктона, в основном это диатомеи (27), динофлагелляты (24) и инфузории (9). В районе полюса, наряду с пелагическими весенними формами, отмечены клетки перифитонных микроводорослей (видов-обрастателей), в том числе индикатора присутствия многолетних льдов Melosira arctica. Численность (3,2–23 тыс. кл./л) и биомасса (36–57 мкг/л) микропланктона оказались здесь относительно низкими. В проливах Земли Франца-Иосифа установлена относительно высокая численность (2–100 тыс. кл./л) и биомасса (40–196 мкг/л) весенних видов. Среди них доминировали Chaetoceros socialis, Nitzschia frigida, Thalassiosira nordenskioeldii и Dinobryon balticum. Максимальные численность и биомасса микропланктона зарегистрированы в южной части Баренцева моря, где отмечено массовое развитие кокколитофориды Emiliania huxleyi (≈4,3 млн кл./л), составившей около 98% от общего числа клеток. В остальном состав и обилие микропланктона Баренцева моря обычны для летней фазы годового цикла: разнообразно представлены динофлагелляты и инфузории, биомасса которых не уступает биомассе E. huxleyi. В Кольском заливе преобладали виды, характерные для этого фьорда в летне-осенний период: евгленовая Eutreptiella braarudii и диатомовая Skeletonema costatum. Как эти, так и абсолютное большинство прочих видов, отмеченных в заливе, на остальной акватории не встречены. Состав и невысокий уровень обилия соответствуют характеристикам микропланктона из так называемой области экотона, существующей на границе южного и среднего колен Кольского залива [1]. Примечательно, что количественные показатели планктонного сообщества в северной части Баренцева моря оказались выше, чем в Карском море [6].

Нам удалось встретить и морских млекопитающих, характерных для высоких широт Северного полушария: тюленя хохлача, кольчатую нерпу, морского зайца, атлантического моржа и горбатого кита. К ледоколу в поисках пищи подходила белая медведица с медвежатами. Такое нередко случается в районах работы ледоколов на трассе Севморпути [7]. В районе архипелага Земля Франца-Иосифа мы наблюдали один из самых больших по площади в Арктике птичьих базаров, где на отвесных скалах гнездятся моевки, тонкоклювая и толстоклювая кайры и другие птицы.

Горбатый кит у борта нашего судна

Атомоход «50 лет Победы» вернулся в Мурманск 23 августа. Рейс, продолживший традицию арктического мореплавания, внес свой вклад в решение ряда глобальных задач в высоких широтах.

Работа выполнена в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» (проект RFMEFI61616X0073) и государственного задания № 01201450487.

Литература
1. Макаревич П. Р., Дружкова Е. И. Сезонные циклические процессы в прибрежных планктонных альгоценозах северных морей. Ростов-на-Дону, 2010.
2. Матишов Г. Г., Макаревич П. Р., Моисеев Д. В. Климат и большие морские экосистемы Арктики. Ростов-на-Дону, 2016.
3. Матишов Г. Г., Макаревич П. Р., Горяев Ю. И. и др. Труднодоступная Арктика. 10 лет биоокеанологических исследований на атомных ледоколах. Мурманск, 2005.
4. Матишов Г. Г., Жичкин А. П. Современные тенденции изменения ледовитости в районе архипелага Земля Франца-Иосифа // Доклады Академии наук. 2017; 472(6): 708–711. DOI: 10.7868/S0869565217060226.
5. Матишов Г. Г., Матишов Д. Г., Усягина И. С., Касаткина Н. Е. Многолетняя динамика радиоактивного загрязнения Баренцево-Карского региона (1960–2013 гг.) // Доклады Академии наук. 2014; 458(4): 473–479. DOI: 10.7868/S0869565214280238.
6. Флинт М. В., Поярков С. Г. Комплексные исследования экосистемы Карского моря (128-й рейс научно-исследовательского судна «Профессор Штокман») // Океанология. 2015; 55(4): 723–727. DOI: 10.7868/S0030157415040073.
7. Матишов Г. Г., Челинцев Н. Г., Горяев Ю. И. и др. Оценка численности белого медведя (Ursus maritimus) по данным многолетних судовых учетов // Доклады Академии наук. 2014; 458(6): 706–710. DOI: 10.7868/S0869565214300215.

^* Измерения удельной активности ¹³⁷Cs в пробах выполнялись на γ-спектрометрической установке Canberra с германиевым детектором, определения ⁹⁰Sr — на β-радиометре LS-6500 Beckman. Эти работы, а также определение солености морской воды проводила И. С. Усягина.