Рост интереса к защите окружающей среды привел к повышению экостандартов в нефтегазовой отрасли. Публикация экологической отчетности, подсчет баланса выбросов CO2 и развитие программ по поддержанию биоразнообразия стали нормой для многих компаний отрасли в последние полтора десятилетия. При этом в некоторых случаях забота об экологии может быть не только источником издержек, но и, потенциально, генерировать дополнительный доход

Попутный газ как сырье для майнинга

Факельное сжигание попутного нефтяного газа (ПНГ) долгое время оставалось одной из главных экологических проблем не только российской, но и мировой нефтегазовой отрасли. Однако в последние годы ряд стран продвинулись в ее решении: например, в Казахстане объем сжигания ПНГ снизился более чем втрое в период с 2013 по 2023 гг. – с 3,7 млрд до 1 млрд куб. м (данные Energy Institute).

ПНГ представляет собой смесь газообразных углеводородов, в том числе этана, пропана и бутана, которые после переработки можно использовать в нефтегазохимии, жилищном секторе и автомобильном транспорте. Поэтому кратчайший путь к минимизации сжигания ПНГ – в строительстве газоперерабатывающих мощностей.

Альтернативой является использование ПНГ для выработки электроэнергии: в этом случае происходит очистка попутного газа с помощью мембран или криогенных технологий, после чего сырье направляется на выработку электроэнергии с помощью парогазовых установок. Этот способ утилизации ПНГ может стать особенно востребованным на фоне развития цифровых валют. В странах и регионах, где «добыча крипты» является легальной, попутный газ можно использовать для выработки электроэнергии и снабжения майнинговых ферм. В таком случае заботу об экологии можно совместить с высокорентабельным бизнесом.

Хранение CO2

Нефтедобывающая отрасль является одним из крупнейших потребителей CO2: углекислый газ здесь используется для повышения отдачи пластов. К другим отраслям-потребителям CO2 относится производство мяса и газированных напитков, а также охлаждение атомных реакторов. Однако объем улавливания CO2 в ближайшие годы всё равно может существенно превзойти масштаб его полезного использования. Решением может стать захоронение углекислого газа в коллекторах выработанных нефтегазовых месторождений.

Один из таких проектов в ближайшие годы будет реализовываться в Малайзии. Углекислый газ будет улавливаться на газовом месторождении Kasawari, которое расположено в 200 км от северного побережья страны. Для этой цели на глубину 108 метров будет погружена «восьминогая» платформа, которая будет оснащена оборудованием для поглощения CO2. Роль хранилища будет играть выработанное месторождение M1, куда улавливаемый углекислый газ будет поставляться с помощью трубопровода протяженностью 138 км. Объем закачки CO2 на протяжении всего жизненного цикла проекта составит от 71 до 76 млн т. Для сравнения: по данным Energy Institute, в 2023 г. глобальные выбросы CO2 от сжигания попутного нефтяного газа (ПНГ) достигли 317 млн т.

М1 станет одним из 16-ти месторождений, с помощью которых Малайзия планирует осуществлять хранение углекислого газа. Общая емкость подводных хранилищ составит 1,3 трлн куб. м CO2, из них 60% будет предоставляться малайзийским компаниям, а 40% – эмитентам CO2 из других стран.

Выращивание лесных плантаций

Ряд нефтегазовых компаний в последние годы вышли на рынок углеродных единиц, обеспечивающий возможность косвенного инвестирования в экологические проекты. Использование этого механизма, как правило, состоит из двух этапов. Проект, обеспечивающий поглощение вредных выбросов, проходит международную стандартизацию, в результате которой компания-оператор проекта получает право на выпуск сертификатов о поглощении CO2. Эти сертификаты закупаются производителями углеродоемкой продукции, которые тем самым получают возможность уменьшить общий баланс выбросов на объем CO2, поглощенный в ходе стороннего проекта. В результате нефтегазовые компании могут улучшить баланс выбросов, а операторы экологических проектов – получить средства на реализацию новых инициатив.

Одним из крупных игроков этого рынка может стать Россия. Речь идет о выращивании лесов на заброшенных сельхозугодьях. По некоторым оценкам, в России насчитывается 76 млн га неиспользуемых сельхозземель (4,5% от общей территории страны), из них 30 млн га к сегодняшнему дню естественным образом заросли лесом. Эти территории можно использовать для выращивания лесных плантаций, в том числе с применением древесных культур, наиболее эффективных с точки зрения поглощения CO2.

Международная сертификация лесных участков позволит нефтегазовым компаниям не только улучшить экологическую отчетность, но и снизить нагрузку на традиционные леса.

Технологии CCUS

Наиболее распространенную классификацию выбросов парниковых газов можно продемонстрировать на примере НПЗ. К выбросам по «Охвату 1» (Scope 1) относятся парниковые газы, образующиеся при добыче сырья, которое используется для производства нефтепродуктов (т.е. при добыче нефти); к выбросам по «Охвату 2» – парниковые газы от выработки электроэнергии, за счет которой осуществляется энергоснабжение нефтеперерабатывающего завода; к выбросам по «Охвату 3» – парниковые газы от сжигания бензина и дизеля в двигателях автовладельцев.

Нефтегазовые компании купируют выбросы по «Охвату 2» за счет использования «чистой» электроэнергии: например, заводы по производству СПГ нередко снабжаются за счет ветровых генераторов. В свою очередь, для снижения выбросов по «Охвату 1» применяются технологии улавливания, хранения и полезного использования углекислого газа (CCUS).

Для улавливания CO2 используются две основные технологии:

• растворы на основе моноэтаноламина – бесцветной жидкости с легким аммиачным запахом, которая хорошо впитывает CO2: получаемая смесь нагревается до 120 градусов Цельсия, в результате углекислый газ отделяется от молекул моноэтаноламина;
• металлорганические каркасы (MOF) – кристаллические пористые материалы, которые связаны между собой органическими молекулами: внутри MOF можно размещать сторонние соединения, в том числе углекислый газ, а затем высвобождать их при изменении температуры и давления.

Один из крупнейших проектов в сфере CCUS в ближайшие годы будет реализован в Техасе, где ряд нефтехимических и нефтеперерабатывающих компаний создадут хаб общей мощностью 100 млн т CO2.

Инновации для устранения нефтеразливов

Одной из болезненных «точек» нефтяной отрасли являются разливы нефти и нефтепродуктов. Их последствия во многом зависят от скорости устранения топлива с поверхности земли или воды, и здесь «очень кстати» новации последних лет.

Пример тому – композитный аэрогель на основе тефлона и графена, который отличается низкой плотностью (8 граммов на литр) и «супергидрофобностью». Благодаря сочетанию этих качеств он способен абсорбировать нефть, бензин, керосин и мазут, не впитывая воду и долго оставаясь на ее поверхности. Один грамм аэрогеля способен впитывать до 60 граммов нефти, при этом после очистки с помощью органических растворителей такой сорбент может использоваться повторно. Другим примером являются мобильные лазерные комплексы, использование которых сводится к «выжиганию» нефти и нефтепродуктов с помощью лазера, действующего на расстоянии до 300 метров.

Впрочем, не менее важно не только устранить, но и предотвратить нефтяной разлив, для чего используются сенсорные системы двух основных видов: «удлинители», закрепляющиеся вдоль трубы и передающие сигнал в случае утечки с помощью Интернет вещей, и стационарные датчики, которые устанавливаются под наиболее важными участками нефтепроводов для оповещений о протечках.

Вместо заключения

Применение «чистых» технологий в нефтегазовой отрасли не ограничивается перечисленными кейсами. Сюда же относится мембранная фильтрация сточных вод на НПЗ и использование тяжелых нефтяных остатков для производства битума. Однако важны не столько конкретные примеры, сколько сам принцип: расходы на экологию – это не просто «имиджевая» история для нефтегазовых компаний, но и, в некоторых случаях, источник заработка.

/globalenergyprize.org/

Как-то раз весенним днем в 2019 году Александр Кизяков спускался на веревке по 60-метровой стенке Батагайского разлома, что в Восточной Сибири. Он делал остановки, собирая комья почвы со льдом, которая замерзла много веков тому назад. «Одно из моих увлечений — это скалолазание», — говорит Кизяков, занимающийся научными исследованиями вечной мерзлоты в Московском государственном университете имени Ломоносова (МГУ). Его коллеги собирали внизу, у основания обрыва, образцы самой древней почвы. Летом проводить такие работы стало опасно, потому что лед с треском тает, и со стены разлома вниз срываются огромные куски вечной мерзлоты, иногда размером с автомобиль.

Местные жители называют разлом «дверью в потусторонний мир». На самом деле все прозаичнее: Батагайский кратер является самым большим на нашей планете обвалом грунта. Когда-то это была лишь небольшая вымоина в склоне, на котором в 1960-е годы вели лесозаготовки. Но этот шрам природы из года в год расширяется, поскольку вечная мерзлота тает, а талые воды уносят с собой почву. Сейчас ширина разлома составляет более 900 метров, и он стал наглядным примером того, насколько уязвима вечная мерзлота в Арктике, где температура в последние 30 лет растет в два раза быстрее, чем в среднем в мире.

Но разлом также является посланием из прошлого, будоража любопытство ученых образцами грунта, которые являются как бы моментальными снимками древнего климата и существовавших сотни тысяч лет назад экосистем. «Это умопомрачительное место», — говорит палеоклиматолог Томас Опель (Thomas Opel) из Института Альфреда Вегенера. Образцы льда и почвы, собранные в Батагайском кратере, указывают на то, что там находится самая древняя в Евразии открытая вечная мерзлота, возраст которой местами достигает 650 000 лет. Об этом Опель с коллегами рассказал в мае на общем собрании Европейского научного союза по дисциплинам об исследовании Земли. Этот материал может очень многое рассказать о том, как вечная мерзлота и поверхностная растительность реагировали в прошлом на потепление климата. «Это дает нам возможность заглянуть в те времена, когда вечная мерзлота была стабильной, а также в те времена, когда она разрушалась», — говорит Опель.

Глобальное потепление наносит раны всей Сибири. Выбросы подземного метана из тающей вечной мерзлоты испещрили пустынные пространства полуостровов Ямал и Гыдан кратерами диаметром в десятки метров. На плывущем грунте трескаются и разрушаются жилые дома, что ежегодно причиняет российской экономике ущерб в два миллиарда долларов. Лесные пожары за последние три лета уничтожили миллионы гектаров тайги. Страдает вся Сибирь: после пожаров остаются темная сажа и древесный уголь. А они поглощают тепло, ускоряют таяние и негативно влияют на весь регион.

Нынешние пожары усугубила жара, испепелявшая Сибирь в первой половине лета. 20 июня температура в Верхоянске, который находится в 75 километрах от Батагая и считается одним из самых холодных обитаемых мест на Земле, достигла 38 градусов Цельсия. Это была самая высокая температура, зафиксированная в Арктике. «Эта рекордная жара была бы невозможна без негативной роли человека, чья деятельность вызывает изменения климата», — заявили авторы опубликованного 15 июля доклада, который был написан по итогам исследования, проведенного коллективом метеорологов из объединения World Weather Attribution. Эти исследователи анализируют возможное влияние климатических изменений на погодные аномалии.

Непреходящий вопрос состоит в том, сколько углерода тающая почва выпустит в атмосферу, и сумеет ли арктическая растительность, которая становится все более пышной в условиях потепления, поглотить достаточное количество углекислого газа, чтобы компенсировать выбросы. Возможно, Арктика уже достигла точки невозврата. Судя по результатам наблюдений на 100 полевых станциях, северная вечная мерзлота в период с 2003 по 2017 годы ежегодно выбрасывала на 600 миллионов тонн углерода больше, чем может поглотить эта растительность. Такой вывод сделали ученые в октябре 2019 года.

Исследователи ежегодно выезжают в район Батагайского разлома, пытаясь понять, что он может им сказать по этому поводу. Те поездки, которые организует якутский НИИ прикладной экологии Севера, не для слабонервных. В 2014 году Ксения Ашастина прошла три километра по заболоченному и кишащему комарами лесу, чтобы добраться до края разлома. «Когда подходишь к разлому, все чаще слышишь треск и пощелкивание. Внезапно обнаруживаешь, что деревья кончились, а ты стоишь на нависающем выступе склона», — говорит Ашастина, работающая палеоботаником в Институте естествознания имени Макса Планка. Она и ее коллеги из Зенкенбергского научно-исследовательского института и музея естествознания жили вместе с коренными сибиряками эвенками и якутами. Некоторые аборигены боятся гигантского разлома. «Они говорят, что кратер поедает их землю, проглатывает деревья и их святые места», — рассказывает Ашастина.

Чтобы узнать возраст обнажившейся вечной мерзлоты, коллектив Опеля использует метод люминесцентного датирования, который показывает, когда минералы в почве последний раз видели дневной свет. Они также применяют новый российский метод датирования хлора во льду. Это позволяет им соотнести слои почвы с известными климатическими периодами в прошлом. А находящиеся в изобилии во льду изотопы кислород-18 и дейтерий указывают, какая в этих местах была температура. Состав почвы в районе Батагая также позволяет понять, сколько углерода накопила вечная мерзлота на протяжении тысячелетий.

Вечная мерзлота также дает возможность взглянуть на древние экосистемы Арктики. Собирая образцы растительных остатков, ученые выяснили, что во время последнего ледникового периода, когда температура зимой опускалась ниже, чем в современную эпоху, растительность была удивительно пышной и обильной, служа кормом для шерстистых мамонтов, носорогов и прочих вымерших травоядных, которые паслись в экосистеме луговых степей. «Это был рай для добывающих корм животных», — говорит Ашастина.

Иногда останки этих вымерших созданий вываливаются прямо из склона разлома в великолепном состоянии. В 2018 году ученые обнаружили останки молодой ленской лошади (Equus lenensis) рыжеватого цвета, которая является вымершей родственницей якутской лошади. Мягкие ткани у нее сохранились без повреждений. Ученые надеются отыскать живую клетку, чтобы клонировать этого жеребенка, которому 42 000 лет. Некоторые сохранившиеся мышечные ткани внушают особую надежду, говорит молекулярный биолог П. Улоф Ульсон (P. Olof Olsson) из Фонда биотехнологических исследований Абу-Даби, который объединил усилия в этих исследованиях с Северо-Восточным федеральным университетом Якутска. «Я скептически настроенный оптимист, — говорит Ульсон. — По крайней мере, в принципе такое клонирование возможно».

Поскольку стихия все больше углубляет Батагайский разлом, ученые могут уйти гораздо дальше во времени. Наступающие ледники уносят с собой почву, но Сибирь они в последние ледниковые периоды в основном обходили стороной, благодаря чему толщина вечной мерзлоты на некоторых участках достигает сотен метров. Теплое лето на протяжении десятилетий превращает в жижу почву с большим содержанием льда, а стена Батагайского разлома ежегодно увеличивается на 10 метров, рассказывает исследователь вечной мерзлоты Франк Гюнтер (Frank Guenther) из Потсдамского университета. По его словам, с 2016 года она увеличивается на 12-14 метров ежегодно. Трудно точно определить, насколько быстро углубляется разлом и, соответственно, насколько далеко во времени проникло таяние. Самой древней вечной мерзлоте, возраст которой был определен (она находится на Юконе в Канаде), 740 000 лет. Климатологам это может не понравиться, но если лето в Сибири и дальше будет таким же жарким, Батагайский мегаразлом может установить еще один рекорд.

/inosmi.ru/

Судостроительные заводы мира перегружены заказами на установку скрубберов на морские суда. На этом фоне в ИМО началось обсуждение экологических угроз, связанных с выбросами отработанной скрубберами воды. Запрет на скрубберы в ИМО лоббируют «зеленые», которые призывают также к запрету на использование тяжелого топлива в Арктике

Системы очистки выхлопных газов, которые также называют скрубберами, являются одной из наиболее популярных альтернатив конвенционному судовому топливу (с содержанием серы до 0,5%).  Хотя капитальные затраты на оснащение судов скрубберами довольно велики, судовладельцы рассчитывают их «отбить» за счет использования дешевого традиционного мазута, экономии на ремонте (т. к. низкосернистое топливо негативно сказывается на износе топливной системы) и на строительстве новых судов (использование альтернативных видов топлива, как правило, требует постройки специально спроектированного под соответствующую топливную систему судна).

По данным классификационного общества DNV GL, судостроительные предприятия мира перегружены заказами на установку скрубберов для коммерческого флота.

«По нашим данным, сейчас наблюдается отставание где-то на 4-5 месяцев процесса оснащения судов, которое необходимо было завершить к концу прошлого года. В результате увеличилось количество судов, ожидающих модернизации. Поэтому, скорее всего, оснащение скрубберами должно затянуться до апреля или мая… Самой большой сложностью является нехватка материалов и ограниченные мощности верфей. Например, в Китае, где устанавливается наибольшее количество таких систем, мало производителей труб GRE. Проектировщики и судоремонтные предприятия сильно загружены заказами на установку скрубберов, а нехватка персонала привела к увеличению вдвое времени исполнения заказа на модернизацию: с 40 до 80 дней», — заявил глава отдела экологической сертификации судового оборудования в DNV GL-Maritime Фабиан Кок.

В обзоре BIMCO со ссылкой на Clarksons указано, что ожидается установка скрубберов на 36% танкеров типоразмера VLCC до конца 2020 года. Системы газоочистки также активно устанавливаются на круизные лайнеры, контейнеровозы и другие типы судов.

Средняя цена скруббера с установкой составляет $3-$5 млн в зависимости от класса судна, процесс установки длится до полугода.

По оценке, приведенной  в ходе выставки и конференции Oil Terminal в Санкт-Петербурге аналитиком рынка нефти Refinitiv Ириной Аветисян, окупаемость скруббера стоимостью $3,5 млн может занять около года в случае, если спред между LSFO и HFSO будет сохраняться на уровне $200 на протяжении всего года. По оценке Refinitiv ожидается, что в первые месяцы 2020 года приблизительно 2500 судов будут оборудованы скрубберами, а в дальнейшем их число будет расти.

Окупаемость в течение года – это очень хороший показатель эффективности инвестиций в сравнении с другими альтернативами, особенно строительства судов по новым проектам для работы на альтернативных видах топлива, таких как сжиженный газ, метанол и т. п.

Тем не менее, тучи над скрубберами с каждым месяцем все более сгущаются.

Так, администрация Суэцкого канала в конце 2019 года издала циркуляр (№8/2019), касающийся регламента IMO 2020 по сере, в который также включила запрет на сброс промывочной воды из скрубберов открытого контура при прохождении судном канала. Еще ранее аналогичный запрет ввели ряд портов мира (порты Бельгии, Латвии и Литвы, Калифорнии и Коннектикута (США), Малайзии, Абу Даби, Сингапур).

В эти дни в Лондоне подкомиссия по предотвращению и ликвидации загрязнений Международной морской организации (ИМО, IMO) рассматривает возможные негативные последствия для окружающей среды от применения скрубберов. В частности, рассматривается угроза от выбросов отработанной воды для морских животных, таких как киты и другие млекопитающие.

В подготовленном для подкомиссии обзоре, авторами которого стали такие «зеленые» организации, как Friends of the Earth International, World Wildlife Fund и Pacific Environment указывается, что «скрубберы с открытыми контурами непрерывно сбрасывают теплую кислую промывочную воду, содержащую канцерогенные вещества, такие как полициклические ароматические углеводороды и тяжелые металлы. При выбросе в океан эти вещества представляют угрозу для водной флоры и фауны, включая находящихся под угрозой исчезновения косаток, обитающих у берегов Британской Колумбии».

«Переговоры об использовании скрубберов на этой неделе являются своевременными и неотложными, поскольку все большее число судов устанавливают эти системы, чтобы обойти стандарты ИМО по содержанию серы в судовом топливе, продолжая сжигать мазут. Кумулятивное воздействие на морскую среду увеличивающихся объемов отходов от скрубберов, сбрасываемых в наши моря, не было должным образом учтено, прежде чем их использование разрешили. Подавляющее большинство этих скрубберов являются открытыми системами, которые эффективно трансформируют загрязнение воздуха в загрязнение воды», — приводятся в отраслевой прессе слова представителя экологической организации Stand.earth Кендры Ульрих.

Экологи в ИМО также указывают на тот факт, что применение скрубберов никак не решает проблему аварийных разливов нефтепродуктов.

Впрочем, проведенные DNV GL, министерством транспорта Японии и другими организациями подробные исследования показали, что вред от выбросов промывочной воды со скрубберов не превышает установленных стандартов и лимитов.

Таким образом, против скрубберов объявлена очередная PR-компания со стороны экологических организаций, которые на том же заседании подкомиссии ИМО требуют запретить использование тяжелого топлива в Арктике.

Ввиду этого на рынке появляются системы с закрытым контуром и гибридные скрубберы, позволяющие работать как в открытом, так и в закрытом режимах. Однако такие системы существенно дороже скрубберов с открытым контуром: на 50-80%.  Это может снизить интерес судовладельцев к ним и еще более усугубить и без того непростую ситуацию на топливном и судоходном рынках.

Тем не менее, заказы на такие системы уже размещаются. Так, на днях Norwegian Cruise Line заказала проектирование и производство комплекта гибридных скрубберных установок для двух круизных лайнеров Norwegian Breakaway и Norwegian Getaway.

Однако очевидно, что гибридные и закрытые скрубберы – решение достаточно «нишевое» и экономически спорное. А вот что делать тем судам, которые уже оборудованы дорогостоящими системами с открытым контуром или находятся в стадии оборудования, вопрос открытый. Если такие скрубберы окончательно запретят, то это выведет с рынка огромное число судов, которые будут либо вновь переоборудоваться закрытыми и гибридными скрубберами, либо еще больше увеличат спрос на достаточно дефицитное низкосернистое топливо.

/portnews.ru/

Во время американской войны за независимость французские союзники революционеров смогли достичь нового мира быстрее, чем их британские коллеги. Это было связано с особым интеллектом американского революционного лидера Бенджамина Франклина: первая известная карта течения Гольфстрим. Французские корабли смогли преодолеть это течение, ускорив свое путешествие через Атлантику и помог направить ход войны.

С тех пор наше научное понимание океанографии экспоненциально возросло. Однако с изобретением двигателей с механическим приводом токи уже не так важны для судоходной отрасли. Это была ошибка.

На судоходную отрасль в настоящее время приходится почти 3 процента глобальных выбросов углерода, что равно всей Германии. Эта отрасль не была включена в Парижское соглашение и еще не достигла серьезного прогресса в сокращении выбросов парниковых газов.

Однако ученые подсчитали, что с помощью океанских течений и ветров грузоотправители могут значительно повысить эффективность отрасли. Многие исследования показали, что использование текущих и оптимизирующих ветер маршрутов может сократить время в пути судна — это означает, что судам потребуется гораздо меньше топлива, чтобы добраться до пункта назначения.

Это уменьшит выбросы углекислого газа от судоходства. Это также помогло бы доставить товар быстрее и снизило бы общую стоимость доставки.

Потенциал для оптимизации течения в реальном времени

Мало того, что мы все еще можем использовать токи сегодня, но мы могли бы делать это лучше, чем когда-либо в истории. Хотя многие океанические течения остаются практически одинаковыми в течение всего года, другие меняются сезонно или даже еженедельно. Впервые в истории у нас есть технология, позволяющая в реальном времени предоставлять информацию об этих более динамичных токах.

Используя машинное обучение, современные компьютеры смогут накапливать данные в реальном времени с мониторов в Арктике и передавать эту информацию на суда, проходящие через район, чтобы помочь им оптимизировать свои маршруты с использованием течений и ветров.

Арктика является привлекательным местом для грузоотправителей, чтобы использовать данные о природных условиях в реальном времени. Морские перевозки в Арктике быстро растут, и маршруты через этот район все еще устанавливаются. Кроме того, учитывая медленное время реагирования на чрезвычайные ситуации в регионе, использование данных оптимизации в реальном времени может помочь судам более безопасно перемещаться по региону.

Однако, прежде чем эта оптимизация в реальном времени станет реальностью, нам необходимо решить еще одну критическую проблему в регионе: проблему мониторинга.

Проблема мониторинга

Если мы хотим понять быстро меняющийся Северный Ледовитый океан, нам потребуется гораздо больший мониторинг океана, чем существует в настоящее время. Этот мониторинг может осуществляться с помощью умных буев, спутников или даже подводных беспилотников. Эти станции мониторинга должны быть в состоянии противостоять экстремальным условиям Арктики, и для того, чтобы эти станции могли предоставлять информацию в режиме реального времени, им потребуется больше спутниковых соединений, чем в настоящее время может обеспечить Арктика.

Все эти факторы складываются в одну особенность арктического мониторинга: это потребует много денег. В настоящее время ученые обращаются к государственному сектору (некоммерческим организациям и правительствам Арктики), чтобы собрать эти деньги.

Но может быть и другой путь.

Объединяя все вместе

Некоммерческая организация, координирующая деятельность с Международной морской организацией, грузоотправителями и международным научным сообществом, может предложить арктическим грузоотправителям любую информацию по оптимизации, имеющуюся на существующих, финансируемых государством станциях мониторинга. Эта некоммерческая организация может взимать с грузоотправителей плату за услугу. Вырученные средства затем будут использованы для финансирования дополнительных усилий по мониторингу, которые требуются в Арктике.

По мере усиления мониторинга услуга станет более ценной и сможет привлечь больше капитала, что снова позволит улучшить мониторинг.

Это решение обеспечивает ценность для каждого участника. Отрасль судоходства получит выгоду от этого партнерства, поскольку они могут экономить топливо в каждой поездке, снижая эксплуатационные расходы. Они также смогут быстрее отгружать товары, делая их более конкурентоспособными.

Ученые получат дополнительное финансирование, что позволит им усилить мониторинг в Арктике. Сокращение количества черного углерода (мелкодисперсных частиц) и аэрозолей, которые выбрасываются в Арктику, обеспечит положительные преимущества для местной окружающей среды и коренных общин, проживающих в регионе. Наконец, снижение выбросов углерода приносит пользу всем нам.

Сейчас самое время вернуть наши маршруты доставки к «современной» технологии.

Кайла Колдервуд — аспирант, которая участвовала в Арктической инициативе Гарвардской школы Кеннеди в 2018 году, автор материала, опубликованного на портале Arctic Today

Вечная мерзлота — часть верхнего слоя земной коры, температура которой ниже нуля и где хотя бы часть грунтовых вод никогда не оттаивает. Общая площадь вечной мерзлоты на Земле составляет 35 миллионов кв. км (25% всей суши планеты), из которых 10,7 млн кв. км приходится на территорию России, 7,2 млн кв. км — на Северную Америку.

В России, по разным оценкам, от 55% до 65% территории находятся в вечной мерзлоте. В основном это Западная, Восточная Сибирь и Забайкалье. В Северной Америке мерзлота наиболее распространена в Канаде и на Аляске. Также она встречается в Европе, есть на островах Северного Ледовитого океана, в Арктике и Антарктиде.

Чем грозит таяние мерзлоты

Главной темой в научном мире, связанной с вечной мерзлотой, является ее оттаивание. Дело в том, что в мерзлоте хранится огромное количество углерода (в основном, в виде парниковых газов — метана и углекислого газа), попадание которого в атмосферу может значительно — вероятнее всего, катастрофически — изменить экологию планеты.

По данным руководителя Северо-Восточной научной станции РАН Сергея Зимова, запасы углерода в мерзлоте оцениваются в 1,67 триллиона тонн, что в 8,3 раза превышает уровень содержания углерода в атмосфере (200 миллиардов тонн) и в 208 раз больше ежегодных выбросов углерода промышленностью (8 миллиардов тонн). В Красноярском научном центре РАН добавляют, что углерод в виде органических веществ в почве Арктики составляет около половины всех его запасов в почве планеты.

Состояние вечной мерзлоты ученые изучают в рамках Международной программы мониторинга CALM, в которой участвуют несколько десятков стран, в том числе Россия. Методика заключается в измерении толщины сезонно-талого слоя (т.е. слоя почвы или горных пород, протаивающего в теплый период года). В России соответствующие замеры проводятся с 2004 года в 49 местах, говорится в докладе Росгидромета за 2018 год.

Согласно наблюдениям, на всей территории России растут минимальные за год температуры почвы, больше всего — в азиатской части, в арктической зоне и в Забайкалье. Рост находится в диапазоне 0,4-0,8 °C за 10 лет.

Потепление почвы связано с потеплением наружного воздуха. Глава Росгидромета Максим Яковенко заявлял, что потепление воздуха по итогам 2017 года наиболее заметно было в арктической (наиболее холодной) зоне. Арктика в связи с этим постепенно движется от постоянного к сезонному обледенению — со скоростью 13,3% за 10 лет, считает директор Главной геофизической обсерватории Владимир Катцов.

Ранее высказывались сомнения в том, что температура вечной мерзлоты непременно повышается вслед за увеличением температуры воздуха. «Нельзя прогнозировать [температуру мерзлоты], основываясь на уравнении теплопроводности. В реальности, в природе — значительно более сложная картина. Обязательно возникают процессы, противодействующие общему глобальному потеплению воздуха. Например, в некоторых местах быстрее нарастает торфяная подстилка, другие процессы происходят, и в результате температура мерзлоты не повышается, а понижается. Нельзя сказать, что сейчас идет тотальное повышение по всей площади», — говорил один из ученых в 2012 году, ссылаясь на данные, полученные за предшествующие 15-20 лет.

Однако, согласно наблюдениям в рамках программы CALM, практически на всех измерительных площадках России зафиксирован рост толщины талого слоя, и только в четырех случаях он незначительно сократился.

Как объяснили в Красноярском научном центре РАН, при таянии мерзлоты в почву начинает поступать кислород, меняется влажность, и начинают гнить органические вещества, что увеличивает объемы выбросов углекислого газа.

С потеплением и увеличением доступа кислорода в нижние слои мерзлотных почв происходит переход «от накопления органического углерода… к традиционной цепочке последовательных микробных преобразований органического вещества и интенсивного выделения углекислоты в атмосферу», приводит ТАСС слова старшего научного сотрудника Института леса Красноярского научного центра РАН Ольги Шибистовой.

Как быстро тает мерзлота

Американское космическое агентство НАСА на основе наблюдений за вечной мерзлотой создало компьютерную климатическую модель, согласно которой мерзлота на севере Сибири и на Аляске практически полностью растает к 2300 году, что приведет к выбросу огромного количества парниковых газов, пишут РИА Новости.

Однако результаты последних исследований указывают на то, что отсчет, судя по всему, идет не на столетия, а на десятилетия, т.к. наблюдается неожиданно быстрый рост темпов таяния. Причем частично последствия протаивания мерзлоты ощущаются уже сейчас.

В частности, Сергей Зимов с научной станции РАН сообщил, что в 2018 году в районе ПГТ Черский на крайнем северо-востоке Якутии — одном из самых холодных мест на Земле — впервые за всю историю наблюдений в местах, где тысячелетиями царила мерзлота, его команда обнаружила талую жижу и грязь, пишет журнал National Geographic. Схожие наблюдения были отмечены в Канаде и США (на Аласке).

В 2019 году исследователи сообщили в журнале «Нэйча» (Nature) о схожих наблюдениях, когда вместо потери нескольких сантиметров мерзлоты в год несколько метров почвы дестабилизировались в течение нескольких дней.

Таяние мерзлоты и сопутствующий этому процессу выброс парниковых газов может катастрофически повлиять на климат, и глобальное потепление станет невозможно остановить, поскольку выбросы углекислого газа и метана приводят к повышению температуры воздуха, которое, в свою очередь, еще сильнее растапливает вечную мерзлоту и приводит к дополнительным выбросам парниковых газов, считают учение.

По этому поводу также ранее высказывались сомнения. В частности, кандидат геолого-минералогических наук Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН Елизавета Ривкина утверждала, что, по ее оценке, даже при практически полном оттаивании мерзлоты содержание метана в атмосфере заметно не изменится.

Однако, по наблюдениям Национального управления океанических и атмосферных исследований США, концентрация метана в воздухе в арктической зоне выросла только за последние три десятилетия примерно на 10%, хотя пока таяние мерзлоты не достигло пика, и до ее полного исчезновения еще есть время.

/inosmi.ru/

Ученые объясняют это явление усилением активности атмосферного тандема из постоянного холодного циклона у берегов Канады и столь же постоянного теплого антициклона над морями Сибирского шельфа

Лед в Арктике тает, причиняя страдания белым медведям и портя нервы администрациям Суэцкого и Панамского каналов, где все сильнее задумываются над реальностью конкуренции со стороны Северного морского пути (СМП). Это непреложный факт. Как и тот факт, что Северо-Западный проход вдоль арктического побережья Канады и США, где судоходство тоже с недавних пор стало принципиально возможным, пока не может соперничать с СМП в силу инфраструктурной девственности островов Канадского Арктического архипелага.

Ученые из Арктического и антарктического НИИ, МГУ им. М. В. Ломоносова, Гидрометцентра России, МФТИ, Института физики атмосферы им. А. М. Обухова и Института географии РАН добавили еще одну причину для оптимизма по поводу будущего Севморпути как главного высокоширотного морского пути из Тихого океана в Атлантику и обратно. Исследование опубликовано в журнале Atmosphere.

Память о лете

Формально работа геофизиков велась в рамках международной программы NABOS (Nansen and Amudsen Basins Observation System), но в фокусе исследователей были не котловины Нансена и Амундсена в центральной глубоководной части Северного Ледовитого океана, а его шельфовая зона, где, собственно, идет сейчас таяние льдов. К тому же это было классическое ретроспективное исследование, какие геофизики проводят, чтобы получить картину динамики изменений ледяного покрова за длительный отрезок времени.

Данные по температуре морской воды, полученные в ходе экспедиций на борту ледокола «Капитан Драницын» (в 2003 и 2005 годах) и на борту научно-исследовательских судов «Академик Федоров» (2013) и «Академик Трешников» (2015), сравнивались с погодными данными и спутниковыми данными о концентрации льда. В результате выстроилась любопытная картина.

В «ледяные» годы, когда в свободной ото льда морской воде накопление тепла в предыдущий летне-осенний период было минимальным, площадь льда в шельфовой зоне зимой была больше. А «безледным» годам предшествовало активное накопление в воде тепла от солнца прошедшим летом. Геофизики назвали это явление сезонной памятью.

Ничего противоречащего обычному здравому смыслу тут нет: сильнее прогрелось, меньше замерзло. Противоречит это разве что народной примете: чем жарче лето, тем холоднее зима, и наоборот. Ученых тоже интересовал не сам феномен, а то, почему сезонная память работает в море Лаптевых на Евразийском шельфе, а в канадско-американском секторе шельфа эту память у Северного Ледовитого океана словно отшибло. Хотя солнце, самое «жаркое» в Арктике в сентябре, и там, и там светит одинаково.

Ветреная парочка

Дальше в работе ученых речь идет не об установленном ими факте, а о выдвинутой ими гипотезе: «Мы объясняем отличительный “евразийско-американский” контраст как результат увеличения (с 2007 года) интенсивности дипольного режима циркуляции (воздушных масс.— С. П.) над Северным Ледовитым океаном в период АСО (август-сентябрь-октябрь.— С. П.)».

В данном случае физическая абстракция «диполь» позаимствована физиками атмосферы у коллег электрофизиков. У тех диполь составляют два заряда, равных по величине, но противоположных по знаку, которые расположены на расстоянии, когда их электромагнитные поля действуют друг на друга.

Классический пример дипольного режима циркуляции воздушных масс — над Атлантикой. Здесь на севере находится так называемая исландская депрессия — малоподвижная область низкого давления, практически стоящий на месте холодный циклон, а к югу от него, в субтропических широтах,— такой же малоподвижный Азорский антициклон с благодатной погодой: почти всегда штилем и солнцем. Плохо бывает, только когда они начинают толкаться друг с другом. В геофизике это называется североатлантическим колебанием. В Европе портится погода, дует ветер, идут дожди, в Америке срочно ищут еще не использованное женское имя для очередного урагана.

График температур в районе Арктики

Над Северным Ледовитым океаном есть похожий диполь, «содержащий вытянутую антициклоническую ячейку с более длинной осью, вытянутую на восток по северной окраине Евразии, и сопряженную циклоническую ячейку круглой формы над канадским бассейном». Последняя, как предполагают ученые, и служит причиной того, что летом свободная ото льдов вода тут не прогревается.

Антициклон у арктического побережья России «переносит теплый и влажный воздух из северных морей через моря Сибирского шельфа до западной окраины Восточно-Сибирского моря, тем самым замедляя охлаждение поверхностных вод осенью. В американском сегменте, напротив, усиленная циклоническая циркуляция доставляет холодный воздух из Гренландского ледяного покрова, тем самым ускоряя потерю тепла океанским воздухом и сокращая интервал времени до начала замерзания».

График температур в районе Арктики

В итоге в российской Арктике площадь льдов сокращается практически постоянно, а у берегов Канады и США — только летом.

Христофор гарантирует

Скорее всего, так оно и есть на самом деле, хотя геофизики пока осторожничают: «Поскольку представленный анализ данных наблюдений проводился для конкретного региона Северного Ледовитого океана, наши выводы в панарктическом масштабе следует рассматривать как предварительные, требующие дополнительного независимого тестирования».

Российских практиков освоения Арктики больше интересует, вероятно, другой вопрос. Это сейчас у них холодный циклон, а у нас — теплый антициклон… А ну как завтра они поменяются местами, что тогда? Ученым вольно воздушные замки в атмосфере строить, только ветер — дело ненадежное, а тут реальные миллиарды вкладываются в создание портовой и логистической инфраструктуры Севморпути и еще сами знаете чего нужного для повышения обороноспособности державы.

На их вопрос наука пока не способна ответить. Успокоить может только пример азорско-исландского атмосферного диполя. Точно можно сказать, что циклон и антициклон в нем стоят на своих местах уже полтысячи лет. Свидетель тому Христофор Колумб и все остальные, кто там был следом за ним.

/www.kommersant.ru/

На одном из самых северных архипелагов мира — Шпицбергене — теплеет второй раз за столетие. Причем очень интенсивно. Ледяной панцирь тает, вечная мерзлота деградирует. Это чревато проблемами для хозяйственной деятельности человека. Ученые видят корень зла в изменении климата на планете.

Уязвимые льды

«Во время потепления зимой стоит дождливая погода, это приводит к таянию ледников. Две снежные лавины обрушились на жилой квартал в Лонгйире. Часть автомобильных дорог закрыты, потому что ползет грунт, случаются камнепады. В некоторых домах появились трещины, людей выселили», — рассказывает РИА Новости Алексей Марченко, доктор физико-математических наук, профессор Университетского центра на Шпицбергене.

Ученый проводит на архипелаге по полгода последние 12 лет и отмечает сильные изменения, произошедшие за это время. По его словам, ледники отступают, что заметно по их фронтальной части, спускающейся в долину: из вертикальной она превращается в более пологую, с многочисленными трещинами.

Течения у берегов Шпицбергена

Обледенел и оттаял

С востока Шпицберген омывает холодное течение, берущее начало в Ледовитом океане. Фактически это река раздробленного льда, движущаяся со скоростью полтора метра в секунду.

С запада архипелаг огибает ветка теплого соленого атлантического течения, благодаря которому на Западном Шпицбергене даже зимой не все морские заливы замерзают, случаются резкие потепления, температура поднимается выше нуля, идут ливневые дожди. Неслучайно архипелаг, расположенный всего в тысяче километров от Северного полюса, называют «арктическим раем».

Шпицберген пережил все геологические эпохи. Четыреста миллионов лет назад его покрывали гигантские папоротники и хвощи, превратившиеся в богатые залежи каменного угля. В мезозойскую эру здесь обитали гигантские ящеры, позднее в тропических лесах архипелага водились дикие звери и птицы.

Последние тысячелетия Шпицберген был закован в мощный панцирь льда — до наших дней сохранилось чуть больше его половины. В малый ледниковый период XVII–XIX веков на архипелаге похолодало. Потеплело только к 1920 году. С конца 1980-х средняя температура воздуха быстро повышается.

Ледник Альдегонда на Шпицбергене за десять лет отступил вглубь острова

На страже Арктики

«К сожалению, ледники тают. Даже вечная мерзлота, которая в последние годы казалась стабильной, меняется», — говорит гляциолог Николай Осокин, кандидат географических наук, заместитель директора Института географии РАН, начальник Шпицбергенской гляциологической экспедиции.

По его словам, верхний — деятельный — слой вечной мерзлоты в теплое время года стал оттаивать сильнее, зимой не успевает промерзнуть.

«Значит, могут образовываться талики — незамерзающие по несколько лет области внутри мерзлого грунта. Это связано с более теплыми зимами и большим количеством снега, который служит изолятором. Талики угрожают устойчивости жилых и хозяйственных построек», — продолжает ученый.

Институт географии РАН изучает Шпицберген с 1964 года. На днях оттуда вернулась очередная экспедиция. Ученые отмечают, что поверхность ледников полностью теряет снег уже к середине лета, начинает таять многолетний лед.

«В ближайшее десятилетие многие большие ледники, во всяком случае, из тех, что мы наблюдаем, могут уменьшиться, освободить долины и остаться только на склонах гор», — предсказывает Осокин.

Исследователи измеряют также выбросы из почвы углекислого газа. Это один из основных компонентов, усиливающих парниковый эффект: количество CO₂, попадающего в атмосферу из грунта, нарушенного деятельностью человека, увеличивается в два-четыре раза.

Шпицберген — самая западная часть Российской Арктики, подчеркивает гляциолог. Регион чутко реагирует на изменения климата, выступая предвестником тех процессов, которые затем проявят себя восточнее — на Земле Франца-Иосифа, Северной Земле.

Из почти положительного в 2008-2010 годы баланс массы становится все более отрицательным. Ледники быстро тают.

Гуси — к потеплению

На месте отступивших ледников Шпицбергена образуются арктические тундры со множеством озер, прудов, ручьев, часто временных. В 2014-2015 годах международный коллектив ученых исследовал обитателей старых и новых водоемов.

Участники наблюдений исходили из того, что из-за общего изменения климата поверхностные водоемы теплеют, лето удлиняется, складываются условия для заселения архипелага более южными видами фауны.

Но нашествие теплолюбивых организмов не наблюдается. В водоемах Шпицбергена по-прежнему живут наиболее приспособленные к холоду европейские виды, либо виды с очень коротким жизненным циклом, успевающие вырасти за июль-август, поясняет РИА Новости соавтор работы Елена Чертопруд, сотрудница кафедры гидробиологии биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.

Косвенно на потепление указывает увеличение числа гусей, прилетающих пастись на свободную ото льда и камня тундру, отмечают исследователи. Экскременты птиц обогащают среду минеральными веществами, что, в свою очередь, сказывается на биогеохимических процессах в дикой природе.

Живые сообщества — яркий индикатор изменений среды обитания. Однако Шпицберген в этом отношении недостаточно изучен, необходим многолетний мониторинг за всеми его живыми и неживыми системами. Это позволит постоянному населению архипелага своевременно приспособиться к новым природным условиям.

 

/ria.ru/

В конце лета многие обращают свое внимание на Арктику, ожидая годового минимума ледового покрова морских вод.

После достижения годового максимума ледового покрытия к концу зимы арктические льды начинают таять с повышением температуры и тают на протяжении весны и лета. В районе сентября площадь морского ледового покрытия достигает своих минимальных значений.

С момента начала ведения спутниковых наблюдений в 1979 году арктический морской ледовый покров в сентябре уменьшался примерно на 13 % каждые десять лет. Текущий минимальный рекорд был зарегистрирован 16 сентября 2012 года, когда площадь морского ледового покрова сократилась до 3,41 млн км².

Подобное очевидное сокращение площади морского ледового покрова заставляет задаться вопросом, когда в Арктике наступит первое безледное лето. В нашем новом исследовании, опубликованном на прошлой неделе в журнале Geophysical Research Letters, мы рассуждаем, можно ли определить точный год, когда это произойдет.

Что означает термин «безледный»?

Для начала необходимо прояснить, что именно понимается под термином «безледное» в применении к лету в Арктике.

Ученые обычно говорят о «безледном» лете, когда площадь морского ледового покрытия на его протяжении составляет менее 1 млн км², а не в случае полного отсутствия льдов.

На это есть серьезная причина. Морской ледовый покров Арктики располагается не только в центре Северного Ледовитого океана, но и вдоль северных побережий США, Гренландии, России и Канады, а также в узких проливах Канадского Арктического архипелага. Причем в этих регионах он толще, нежели в центральной части Северного Ледовитого океана.

Таким образом, ученые ожидают, что на этих участках морской ледяной покров просуществует дольше, чем в центре Северного Ледовитого океана. Это означает, что по мере дальнейшего сокращения морского ледового покрова наступит момент, когда центральная область Северного Ледовитого океана будет по большей части свободна ото льда, однако остатки льда сохранятся вдоль северных побережий Канады, Аляски и Гренландии. В силу этих обстоятельств ученые выбрали значение 1 млн км² в качестве порогового для определения практически свободного ото льда Северного Ледовитого океана.

Важно отметить, что порог в 1 млн км² является довольно символичным. Последствия от большей открытости Северного Ледовитого океана, такие, как уменьшение ареала обитания полярных медведей и других арктических животных, береговая эрозия и открытие судоходных маршрутов, возникнут задолго до достижения этой отметки.

На самом деле, подобно глобальному повышению температуры на 1 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем или увеличению концентрации СО₂ в атмосфере до 400 миллионных долей, это значение символизирует тревожный этап изменения климата, возникающего по вине человечества.

Неопределенность в предсказаниях

Моделирование на основании различных климатических моделей предлагает широкий диапазон ответов на вопрос, когда же Арктика освободится ото льдов. Ответы на него лежат в области от 2005 года до периода после 2100 года. Согласно большинству моделей это должно случиться где-то в середине 21-го столетия.

При проведении различных исследований ученые пытались сузить этот диапазон за счет выбора подмножества моделей, лучше всего отражающих реальные наблюдения, либо введения поправок на основании погрешностей моделей.

Однако ни в одном из проведенных исследований не был поставлен вопрос, насколько возможно сузить диапазон получаемых предсказаний. Так же как точность прогнозов погоды изначально ограничена хаотичной природой атмосферы, климатическим предсказаниям свойственна внутренняя неопределенность, ограничивающая точность предсказания, которую мы можем достичь даже при использовании лучших из имеющихся у нас моделей.

Существуют три основных источника неопределенности предсказаний, касающихся безледного лета в Арктике: естественная изменчивость климатической системы, скорость, с которой люди будут принимать меры по сдерживанию климатических изменений за счет сокращения выбросов парниковых газов, и искусность выполнения самой модели.

Текущий год является хорошим примером того, как естественная изменчивость делает прогнозы ненадежными.

Согласно данным, полученным при помощи спутников, уже в марте были зафиксированы минимальные значения площади ледового покрытия в арктических водах, причиной чему послужила необычайно теплая зима. Это позволило некоторым ученым предположить, что 2016 год может побить рекорд 2012 года по сокращению летнего минимума морского ледяного покрова. Однако благодаря периоду холодной штормовой погоды, имевшему место в летние месяцы, теперь это весьма маловероятно. В настоящее время площадь ледового покрова в Арктике находится приблизительно на третьем с конца месте по величине за всю историю наблюдений.

В рамках нашего исследования мы проверили, каким образом естественная изменчивость влияет на долгосрочные предсказания безледного лета, на основании 40 моделей изменения климата в 21-м веке и модели земной системы.

За счет многократного проведения моделирования с небольшими изменениями начальных условий при каждом новом запуске мы смогли оценить влияние естественных колебаний климатической системы на результаты предсказаний площади ледового покрытия в Арктике. В результате было обнаружено, что неопределенность предсказаний площади ледового покрытия в Арктике, вызванная естественной изменчивостью, позволяет получить временной промежуток продолжительностью около 20 лет.

Именно естественная изменчивость климата является причиной, по которой точность составляемого нами прогноза безледного лета ограничена промежутком 20 лет.

Далее мы рассмотрели вторую причину, от которой зависит неопределенность предсказаний, а именно динамику выбросов парниковых газов в атмосферу в 21-м веке. Скорость таяния морских льдов в Арктике будет зависеть от того, как быстро мы сможем сокращать глобальные выбросы парниковых газов и замедлять темпы увеличения средней температуры климатической системы.

Мы сравнили результаты моделирования в условиях высокого уровня концентрации выбросов (РТК 8.5) с результатами моделирования для умеренного уровня концентрации выбросов (РТК 4.5). По итогам этого сравнения мы пришли к заключению, что выбор траектории выбросов парниковых газов приводит к увеличению неопределенности предсказания безледного лета в Арктике еще на пять лет.

Таким образом, учет двух основных неопределенностей модели из трех дает разброс прогноза порядка 25 лет.

Моделирование показывает, что первое лето безо льда в Арктике случится где-то между 2032 и 2053 годами при выбросах высокой интенсивности и между 2043 и 2058 годами при выбросах средней интенсивности. Однако следует понимать, что это разброс именно в пределах одной модели (модели земной системы).

Различия моделей

Как уже было сказано, модели прогнозирования сильно расходятся при определении даты наступления первого безледного лета в Арктике. Таким образом, обнаруженная нами степень неопределенности предсказаний невелика по сравнению с различием в физических характеристиках и качестве исполнения моделей.

Это означает, что даже если предсказания относительно состояния ледяного покрова в Арктике согласно различным моделям будут лучше согласовываться в будущем, мы все равно не сможем сузить прогнозируемый временной период, в который может наступить первое безледное лето в Арктике, менее чем до 20 лет вследствие естественной изменчивости климата. Или менее чем до 25 лет, если при прогнозировании будут учитываться неопределенности, свойственные различным траекториям выбросов парниковых газов в атмосферу.

В качестве отступления хочется добавить, что от траекторий выбросов непосредственно зависит, когда мы станем свидетелями безледных летних периодов в Арктике в течение нескольких последовательных лет. К примеру, в рамках варианта с высоким уровнем выбросов Арктика неизменно будет оставаться безо льда в сентябре с конца 2060-х годов. А с учетом варианта с умеренным уровнем выбросов первое безледное лето в Арктике наступит только к 2080 году, и то согласно лишь нескольким моделям прогнозирования.

В завершение можно сказать, что согласно полученным данным мы не можем спрогнозировать срок наступления безледного лета в Арктике с неопределенностью менее 25 лет.

Но в то время как естественные погодные и климатические колебания оказывают непосредственное влияние на дату наступления первого безледного лета в Арктике, мы можем быть вполне уверены, что в отсутствие значительного сокращения выбросов парниковых газов это произойдет задолго до конца этого столетия.

Автор: доктор Александра Ян (Alexandra Jahn), старший преподаватель кафедры атмосферных наук и океанографии и научного сотрудника института арктических и высокогорных исследований в Университете штата Колорадо.

Оригинал статьи: /www.carbonbrief.org/

В последние несколько лет Россия вновь приступила к активному освоению Арктики. Градус интереса повышался вместе с ростом цен на углеводороды. Сейчас все замедлилось, хотя, понятно, что такой спад не навсегда. Между тем регион уже много претерпел от деятельности человека: за долгие годы здесь скопились горы технологического мусора. На очистку, по расчетам, потребуется порядка 22 млрд рублей.

Нельзя сказать, что «грязная Арктика» – исключительно российская проблема. С таким же мусором столкнулись все страны арктической зоны. Выросшие в период «холодной войны» на Крайнем Севере военные базы после распада СССР повсеместно стали сворачиваться. По данным профессора РАНХиГС Анатолия Шевчука, на их ликвидацию, например, США c 1981 по 2020 год предусмотрели $2,1 млрд, на ежегодный экологический мониторинг – $1 млн.

России в этом отношении долгое время было не до Арктики. Умирали не только военные базы, но и целые поселки, которые выросли в пору ее активного освоения. Экологические проблемы кроме коренных жителей волновали только экологов, которые организовывали экспедиции на негосударственные деньги, в частности Глобального экологического фонда (GEF) и ЮНЕСКО.

С наступлением более «тучных» для госбюджета лет и с проснувшимся интересом к арктическим ресурсам тема загрязнений вышла на государственный уровень. В 2010 году на Земле Франца-Иосифа побывал тогдашний премьер-министр Владимир Путин, который был поражен огромным количеством мусора из ржавых бочек с ГСМ и сказал, что в Арктике необходимо организовать генеральную уборку.

Тогда же правительство поручило Минэкономразвития, Минприроды и Минфину России подготовить предложения по очистке островов архипелага Земля Франца-Иосифа от отходов, остатков ГСМ, которые были накоплены за годы активного освоения Арктики с советских времен. На шести из них – Земле Александры, Гукера, Гофмана, Греэм-Белла, Рудольфа и Хейса – государственное научно-исследовательское учреждение «Совет по изучению производительных сил» (СОПС) провел в 2011–2012 годах полевые геоэко- логические обследования. Тогда было выявлено 60 загрязненных участков, на которых оказалось около полумиллиона пустых бочек из-под горючего, 18 тыс. т металлолома, свыше 60 тыс. м³ отходов (табл. 1). Основными видами экологического мусора стали топливо, бензин, остатки отработанного масла, ГСМ и бочкотара из-под них, нефтепродукты, ржавая авиа- и автотехника и бытовой мусор.

На основе обследования Минприроды России совместно с СОПС разработало проект программы ликвидации источников негативного воздействия на загрязненных территориях островов на 2012–2020 годы. По оценке СОПС, на полную очистку Земли Франца-Иосифа потребуется порядка 8,5 млрд рублей.

Почистить острова

Первым чистке в 2012 году подвергся остров Александры, где с 1950 годов располагалась рота радиотехнических войск ПВО СССР. В течение двух лет «Севморгео», которое входит в «Росгеологию», вывезло с Земли Александры более 18 тыс. т отходов, рекультивировало 50 га земли (см. «Технологии очистки»). Кроме того, в 2011–2012 годах «Полярный фонд» убирал мусор на острове Врангеля, архипелаге Шпицберген и в поселке Амдерма. 2013 год стал «ударным» для острова Греэм-Белла в восточной части Земли Франца-Иосифа, где в советское время также располагалась рота ПВО, от которой остались резервуары с ГСМ объемом более 3 тыс. т. Из-за береговой эрозии и склады, и брошенные бочки оказались наполовину или полностью в воде. В ликвидации экологического ущерба на Греэм-Белле привлекалось 80 человек. Отдельно были выделены бригады по утилизации металла и прессовке металлических конструкций и бочко-тары. В течение трех месяцев с Греэм-Белла было отправлено на переработку в Архангельск около 8 тыс. т бочек. Всего в уборочный сезон 2013 года с архипелагов Земля Франца-Иосифа и Новая Земля вывезли более 12,4 тыс. т промышленного мусора, провели техническую рекультивацию 34 га. На Новой Земле уборка проводилась на мысе Желания острова Северный, откуда вывезли более 2 тыс. т металлолома, 740 т нефтешламов. На очистку двух архипелагов в 2013 году федеральный бюджет выделил 761 млн рублей. Всего на очистку Арктики с 2011 по 2013 год государство потратило более 1 млрд рублей. В прошлом году архангельское предприятие «АКС» по контракту с «Росгеологией» вело очистку на Новой Земле и двух островах – Земле Александры и Хейса, где удалось собрать более 10 тыс. т отходов производства и потребления, из которых около 6 тыс. т строительного мусора, 385 т нефтезагрязненного грунта и 50 т нефтешлама. Из-за неблагоприятных погодных условий не удалось продолжить ликвидацию экологического ущерба на острове Греэм-Белл. На территории федерального заказника АКС на двух участках на острове Северный архипелага Новая Земля – в бухте Поспелова и заливе Наталии – собрали порядка 2 тыс. т мусора. По словам заместителя директора национального парка «Русская Арктика» Александра Кирилова, в этом году арктическая «уборка» будет продолжена на островах Хейса и Греэм-Белла и в заливе Наталии. Планируется начать ликвидацию следов прошлой хозяйственной деятельности на острове Гофмана. Всего до 2016 года должны быть очищены от отходов острова Греэм-Белл, Гофмана, Рудольфа и Хейса

Деньги на Арктику

Приход федеральных денег подтолкнул и региональные власти к уборке территорий. Например, в 2013 году на деньги ЯНАО началась очистка острова Белый. Администрация Ненецкого округа планирует привлечь из федерального бюджета около 87 млн руб. на ликвидацию накопленного экологического ущерба в Амдерме, где размещался в советские годы военный гарнизон. Дополнительно региональные власти в региональной программе предусмотрели со финансирование в размере 8,8 млн рублей, о чем представители администрации НАО сообщили на конференции «ЭкоПечора 2014». В прошлом году федеральный бюджет выделил на уборку в Ненецком округе около 45 млн рублей, но деньги пришли слишком поздно: из-за короткого северного лета работы невозможно было выполнить. Помимо Амдермы в регионе есть и другие проблемные точки, требующие экологической очистки. На третьем международном форуме «Арктика: настоящее и будущее» директор департамента госполитики и регулирования в сфере охраны окружающей среды Минприроды РФ Светлана Юрманова заявила, что на программу очистки арктических территорий России от техногенных отходов, накопленных за десятки лет, в 2014–2025 годах будет выделено 22 млрд рублей, из которых 20,9 млрд – за счет федерального бюджета. Как сообщил OGJRussia министр природных ресурсов и экологии Сергей Донской, в этом году на очистку Арктики также будут выделены средства. Но Минприроды рассчитывает, что к уборке присоединятся военные. Недавно представители двух ведомств встречались, чтобы скоординировать деятельность для вывоза мусора. Между тем к уборке Арктики некоторые ученые относятся скептически. Работа тяжелой техники, которая используется при зачистке территории, наносит хрупкой природе гораздо больший вред, чем горы бочек и мусора.

/OGJ Russia, 05-2015/

Большая часть Арктики находится под суверенитетом восьми арктических государств, которые осуществляют регулирование в области охраны окружающей среды в рамках Арктического совета, Конвенции Осло-Париж (OSPAR), других организаций и собственных законодательных норм на уровне национального законодательства.

Россия является постоянным членом Арктического совета. Кураторами рабочих групп выступают профильные федеральные ведомства РФ, в первую очередь Минэкономразвития, Минприроды, МЧС России и Росгидромет. Отсутствие в Российской Федерации единых нормативных документов, регламентирующих объёмы, виды и методы проведения экологического мониторинга на шельфе, приводит к тому, что каждая компания ведёт работы по собственной программе в соответствии с лицензионными условиями о недропользовании. ГОСТы, своды правил совместных предприятий регулируют требования по охране морской среды при разведке и освоении нефтегазовых месторождений, но не устанавливают требования к экологическому мониторингу на шельфовых участках. Большинство нормативно-методических документов и стандартов разработаны для водных объектов на суше и не учитывают особенности арктической морской среды.

Существуют международные регуляторы экологического мониторинга шельфа на уровне государств (Арктический совет, Конвенция Осло-Париж – OSPAR и Хельсинская комиссия – HELCOM) и компаний (The International Association of Oil & Gas Producers – IOGP, International Petroleum Industry Environmental Conservation Association – IPIECA и другие). Экологический мониторинг регулируется на уровне государств путём создания международных организаций, конвенций и на уровне компаний посредством законодательства стран их деятельности, а также международными ассоциациями, членами которых они являются.

Основные цели и задачи Арктического совета: проведение экологического мониторинга, получение достоверной и достаточной информации о состоянии арктической среды; разработка предложений и рекомендаций по предотвращению и контролю над загрязнениями для приарктических государств и стран наблюдателей. Работа Арктического совета осуществляется в рамках шести рабочих групп по разным экологическим аспектам: устранению загрязнения Арктики (ACAP), реализации программы арктического мониторинга и оценки (AMAP); сохранению арктической флоры и фауны (CAFF); предупреждению, готовности и ликвидации чрезвычайных ситуаций (EPPR); защите арктической морской среды (PAME); устойчивому развитию в Арктике (SDWG).

Основные рекомендации, разработанные Арктическим советом, включены в «Руководство для нефтегазовых компаний на шельфе Арктики», которое содержит рекомендации проведения мониторинга на всех этапах деятельности и оценке воздействия на окружающую среду, а также «Руководство PAME по обеспечению безопасности нефтегазовых операций на арктическом шельфе».

OSPAR осуществляет работу в рамках стратегий совместного мониторинга шельфов странами-участницами. Среди основных целей и задачей Конвенции Осло-Париж: разработка подходов и рекомендаций проведения мониторинга для стран участниц; проведение согласованных программ мониторинга; сбор данных мониторинга от стран участниц; осуществление контроля исполнения рекомендаций и стандартов.

В зависимости от реализации экосистемного подхода выделены 6 стратегий.

В рамках OSPAR разработаны рекомендации в области: химической оценки, замера шумов, измеряемых параметров эвтрофикации (чрезмерное увеличение содержания биогенных элементов в водоёмах, сопровождающееся повышением их продуктивности). Конвенция требует предоставления ежегодного отчёта качества среды от стран-участниц. Принятые рекомендации и соглашения являются юридически обязательными для них в рамках процедуры представления отчётности и оценки.

Основные цели и задачи комиссии HELCOM заключаются в разработке подходов и рекомендаций к проведению мониторинга в странах-участницах, контроле над проведением скоординированного экологического мониторинга в них, а также в осуществлении контроля над исполнением рекомендаций и стандартов всеми странами Балтийского моря. Рекомендации должны выполняться странами на основе своего национального законодательства, с учётом внесённых в них изменений. Страны должны регулярно отчитываться по принятым правовым и нормативным мерам, эффективности и проблемам, возникающим при реализации положений конвенции.

Работа HELCOM осуществляется в рамках пяти основных рабочих групп.

Международная ассоциация производителей нефти и газа (The International Association of Oil & Gas Producers – IOGP) – самая представительная профильная корпоративная ассоциация. IOGP собирает и обобщает ценные знания для использования в качестве руководящих принципов и надлежащей практики проведения экологического мониторинга её участниками. Участники IOGP используют руководящие принципы «Мониторинга окружающей среды на шельфе для нефтяной и газовой промышленности», при этом документ носит рекомендательный характер. При выполнении рекомендаций компании должны учитывать требования законодательства стран, на территории которых они ведут работы. Однако российские нефтегазовые компании не являются членами этой ассоциации.

Мониторинг окружающей среды на шельфе в нефтяной и газовой отраслях основан на так называемых руководящих принципах, включающих аналитические методы и стандарты анализа воды и донных отложений, методы отбора проб и подготовки их к анализу, работы биомаркеров и анализа полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в морских организмах. Руководящие принципы содержат подробное описание изучаемых параметров, методов проведения анализа и используемых стандартов для проведения мониторинга на шельфе, а также рассматривают возможности использования новых технологий мониторинга, таких как биомаркеры и стационарные или мульти-сенсорные платформы.

В последние годы технологии подводного мониторинга претерпели существенные улучшения: увеличилась частота измерений, появилась возможность отслеживать естественные сезонные и глобальные изменения, проводить измерения в реальном времени, в том числе с помощью фотосъёмки, что полезно для учёных и понятно общественности. Для сбора мониторинговых наблюдений, всё чаще используется мобильные и мульти-сенсорные платформы, с вычислительными и коммуникационными приборами.

В Российской Федерации существуют, хотя и не в структурированном виде, правовые нормы проведения экологического мониторинга на шельфе для компаний. Так, в основополагающем документе – Федеральном Законе «Об охране окружающей среды» – субъекты хозяйственной и иной деятельности обязаны проводить производственный экологический контроль. Только в ФЗ «О континентальном шельфе РФ» указывается, что сведения, обязывающие проводить организацию мониторинга состояния и загрязнения окружающей среды, должны быть указаны в лицензионных условиях пользования недрами.

При отсутствии нормативно-правовых и методических рекомендаций, регулирующих экологический мониторинг, российские компании самостоятельно разрабатывают локальные документы, которые регулируют корпоративные стандарты по экологическому мониторингу.