Санкт-Петербургское отделение института геоэкологии им. Е.М. Сергеева

Экспедиция на остров Земля Александры: как и зачем учёные исследуют землетрясения в Арктике

В мае 2023 года Русское географическое общество организовало научную экспедицию на остров Земля Александры — один из островов архипелага Земля Франца-Иосифа. В ней приняли участие сотрудники нескольких научных институтов, в том числе учёные Института физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН (ИФЗ РАН). Они продолжили исследования, начатые ещё в 2021 году в рамках программы РГО и Северного флота РФ по изучению Арктики: провели геолого-геофизические работы по поиску следов древних землетрясений, дополнили сейсмотектоническую карту острова, измерили толщину морского льда.

С помощью аэрофотосъёмки и георадарных исследований на архипелаге Земля Франца-Иосифа были выявлены разломы и нарушения на поверхности и в верхних геологических слоях. Используя широкополосные сейсмические станции, исследователи провели микросейсмическое зондирование для определения глубинной геологической структуры, проанализировали сейсмические разломы — следы древних землетрясений. Теперь учёным предстоит выяснить, какой была периодичность сейсмических событий в регионе, и провести детальную обработку полученных полевых данных, что позволит сделать более точные выводы о сейсмическом режиме этого района Арктики.

«Наш полевой отряд разместил на острове короткопериодные сейсмостанции для регистрации землетрясений, а также сейсмическую косу из 24 геофонов на льду для проведения сейсмоакустического эксперимента в продолжение многолетних исследовательских работ. Неинвазивное определение толщины и упругих параметров льда является актуальной задачей как в фундаментальном плане, так и для практических приложений — судоходства и обустройства зимних ледовых дорог», — рассказал научный руководитель экспедиции, старший научный сотрудник ИФЗ РАН, кандидат физико-математических наук Руслан Жостков.

Обычно для определения параметров льда учёные используют как спутниковые данные, так и информацию, полученную с воздушных судов, включая беспилотные летательные аппараты. Однако у этих подходов есть свои недостатки: в облачную погоду они не всегда могут обеспечить достаточное для исследований качество снимков.

Другой метод — это непосредственное бурение льда с измерением его толщины и отбором проб для лабораторных измерений, но и в этом случае скорость проведения исследований сильно ограничена. Наиболее перспективно использовать спутниковые наблюдения и результаты «наземных» наблюдений, в качестве которых могут выступать сейсмо- и гидроакустические данные, содержащие информацию о характеристиках упругих волн, распространяющихся в ледовом покрове.

Такие исследования становятся все более актуальны из-за роста экономической деятельности на шельфе арктических морей, а также увеличившегося объёма перевозок по Северному морскому пути в сочетании с повышенным интересом правительственных и общественных организаций к состоянию морского ледового покрова как индикатора глобальных климатических изменений.

При этом толщина льда играет ключевую роль в параметрах ледяного покрова замерзающих водоёмов Мирового океана.

Так как морской лёд находится на границе между океаном и атмосферой, его толщина и распределение по регионам отражают состояние обеих сред, обеспечивая интегральный показатель климатических колебаний и динамики атмосферных и гидрологических процессов.

Более того, межгодовые и климатические изменения толщины льда на судоходных путях — важный параметр для оценивания и планирования новых морских транспортных систем.
Источник – ecocommunity.ru

Учёные погрузились на дно озера в Канаде и обнаружили неизвестные следы ядерных испытаний

Небольшому озеру Кроуфорд в Канаде, по мнению учёных, около 10 тысяч лет, и оно так называемое карстовое: образовалось в результате обрушения масс размытого водой известняка. Поэтому оно само по себе очень богато известью, и в нём каждое лето, когда становится теплее +15 по Цельсию, в верхних водных слоях кристаллизуется кальцит. Соответственно, в процессе кристаллизации он захватывает с собой разные частицы, какие были в воде на тот момент, и вместе с ними оседает на дне тоненьким белым слоем. И так каждый год.

Таким образом озеро методично пишет летопись основных событий на Земле. Благодаря этому, когда учёные пробурили дно и извлекли оттуда столбики отложений породы (керны), на них очень хорошо оказалась видна эта полосатая слоистая структура, и по ней достаточно легко проследить хронологию. А дальше нужно только проводить химический анализ, а для подтверждения и уточнения возраста — радиоуглеродный: определять количество радиоактивного изотопа углерода, который образуется сам собой в атмосфере постоянно, оседает в земле и подсказывает геологам, когда данный слой образовался.
Так вот, во-первых, учёные сумели в некоторых слоях отличить среди этого естественного радиоактивного углерода явно избыточный, а значит, искусственно добавленный. А во-вторых — и, наверное, в самых главных — в слоях, которые датируют 1948–1951 и 1950–1953 годами, обнаружилось внушительное количество плутония-239. Отмечается, что его количество продолжало возрастать в слоях 1956–1957 годов, в следующие три года стало меньше, снова увеличилось в отложениях середины 1960-х и к 1980-м годам достигло некоего “плато”, то есть стабилизировалось на более-менее одном уровне. И это — исследователи не имеют никаких сомнений — отпечатки испытаний ядерных бомб.

Надо сказать, история ядерных испытаний началась в 1945 году, когда США в рамках своего Манхэттенского проекта на расположенном в штате Нью-Мексико полигоне Аламогордо взорвали бомбу под названием Gadget, что переводят как “Штучка”. “Штучка” эта имела мощность 21 килотонна в тротиловом эквиваленте и была как раз плутониевая. Примерно три недели спустя США сбросили бомбы на Хиросиму и Нагасаки. Хиросимская (“Малыш”) была урановая, сброшенная на Нагасаки (“Толстяк”, такая же по мощности, как “Штучка”) — снова плутониевая. Далее, по данным ООН, с 1946 по 1949 год американцы провели ещё шесть испытаний, при этом в 1948-м в ход пошли устройства более мощные: 37 и 49 килотонн.
С 1949 года испытания стал проводить и СССР. Первой советской ядерной бомбой было запущенное с Семипалатинского полигона (Казахстан) “Изделие 501”, оно же РДС-1, а, к примеру, Организация Объединённых Наций записала его под наименованием “Джо-1”. И это опять же плутониевое “изделие”, создатели которого во многом опирались на конструкцию “Толстяка”. Мощность — 21 килотонна. В 1951 году Советский Союз испытал две бомбы, 38 и 42 килотонны соответственно. Далее по большей части испытывали устройства сравнительно малой мощности, пока в 1961 над северным полигоном Сухой Нос с бомбардировщика Ту-95 не сбросили термоядерную “Царь-бомбу” на 58,6 мегатонны. В ней использовались и уран, и плутоний. При этом самая мощная атомная бомба, когда-либо созданная США, имела 25 мегатонн, это была Mk-41, она же B41, там тоже были и плутоний, и уран. Её впервые испытали в 1956-м.

В целом всё это достаточно неплохо соотносится с тем, что геологи наблюдают в слоях отложений из озера. Они пишут, что на самом деле подобные следы прослеживаются и во многих других местах и вообще они, очевидно, распространились так или иначе по всему миру, потому что это частицы, которые оседали из атмосферы. Через сколько времени после испытания они должны “выпасть”, правда, не уточняют. Но для учёных в данном случае важнее всего именно глобальный характер этих радиоактивных осадков.
Дело в том, что в современной геологии стоит вопрос, с какого момента отсчитывать начало эпохи антропоцена, то есть той эпохи, когда человечество начало видоизменять свою планету. Термин “антропоцен” ввёл нидерландский химик Пауль Крутцен, и он предлагал считать с 1784 года, когда был создан первый паровой двигатель, но многие другие учёные впоследствии возразили, что на самом деле это можно считать поворотным моментом только для Европы, а по всему остальному миру промышленная революция распространилась гораздо позже. Нужно какое-то глобальное событие, такое, которое одновременно оставило по себе памятник по всему земному шару. И испытания ядерных бомб в конце концов выбрали как именно такое событие. А следы плутония из озера Кроуфорд на сегодняшний день — самые ранние из подобных следов, найденных учёными.
Источник – Life.ru

Госдума утвердила в первом чтении изменения в закон «О недрах»

Госдума России единогласно одобрила в первом чтении изменения в закон «О недрах», подготовленные Минприроды России. Согласно им, после истечения действия лицензии на геологоразведку увеличится размер регулярных платежей за пользование участком недр для недобросовестных недропользователей. Другая новелла наделяет Роснедра полномочиями проводить оценку прогнозных ресурсов.

Срок действия лицензий на геологическое изучение – пять лет, для некоторых регионов и работ на шельфе семь и 10 лет соответственно. При этом законом допускается продление сроков для завершения геологоразведки.

«Иногда этим пользуются недобросовестные компании. Действующие суммы за пользование участками недр небольшие, и владельцы их берут без реальных намерений проводить геологоразведку. Появляются так называемые «спящие лицензии». Для исключения подобных ситуаций мы предлагаем увеличить размер ставки регулярных платежей при продлении срока геологоразведки», – прокомментировал глава Минприроды России Александр Козлов.

Согласно изменениям в закон «О недрах», в случае продления срока геологоразведки на один год размер регулярного платежа увеличится в два раза, за второй год продления – в 10 раз. Повышение ставки за пользование недрами не коснётся тех компаний, которые ведут геологоразведку, но по объективным причинам не успели закончить её в срок.

Планируется, что изменения в закон «О недрах», согласно которым увеличатся платежи за пользования недрами после окончания плановых сроков на геологоразведку, вступят в силу с 1 сентября 2024 года, а по углеводородному сырью – с 1 сентября 2026 года.

Второй законопроект, разработанный Минприроды России, наделяет Роснедра полномочиями проводить оценку прогнозных ресурсов минерального сырья, разведкой которого занимаются компании. На данный момент агентство не может перепроверить и апробировать эти данные. Поправки в закон «О недрах» изменят такую ситуацию.

«Минерально-сырьевая база – это гарант экономической и энергетической безопасности страны. Поэтому нам важно, чтобы все ресурсы становились запасами, разрабатывались и вносили вклад в развитие страны. Но для этого данные о ресурсах должны быть достоверными», – отмечал ранее Александр Козлов.
Источник – Пресс-служба Минприроды России

Озера Южной Европы обогнали океан по содержанию пластика

Концентрация пластиковых частиц размером более 250 микрометров в озерах северного полушария вблизи урбанизированных территорий оказалась выше, чем на самых загрязненных участках мирового океана. Например, в озерах Лугано, Маджоре и Тахо она составила 11,5, 8,2 и 5,4 частицы в кубическом метре водной толщи соответственно.

При этом в районе Североатлантического круговорота она не превышает в среднем 1,6 таких частиц в кубическом метре. Исследование, посвященное глобальной оценке пластикового загрязнения пресных озер и водохранилищ, опубликовано в журнале Nature.

Данные о содержании пластика разных фракций в водоемах часто противоречат друг другу, потому что его количество оценивают разными методами. Самые популярные и дешевые из них — это использование разных «граблей», сачков и тралов. Такой подход позволяет быстро собрать большое количество разных частиц, а значит лучше оценить их разнообразие и химический состав, но дает неопределенное представление об их концентрациях и распределении в водной толще.

Например, известно, что в китайском озере Поянху концентрация пластика достигает от 5 до 34 тысяч частиц на кубический метр воды, но такие цифры удалось получить после быстрого загребания мусора. Коллектив ученых из 23 стран под руководством Вероники Нава (Veronica Nava) из Миланского университета Бикокка унифицировал отбор и обработку проб воды из озер и водохранилищ.

Чтобы не завышать данные о содержании пластиковых частиц в воде, они фильтровали большие (140 кубических метров) объемы воды через погружные установки. Недостатком такого подхода, в свою очередь, стала невозможность захватить часть фракции микропластика (менее 250 микрометров).

Источник – ecoportal.su