Арктика

Геологоразведка и освоение месторождений

Форум организован в рамках мероприятий 300-летия Российской академии наук и 75-летия Якутского научного центра СО РАН. В этом году он был посвящен памяти главного инициатора — доктора биологических наук, профессора, члена-корреспондента РАН, почётного гражданина РС(Я) Никиты Гавриловича Соломонова, которому в эти дни исполнилось бы 95 лет.

Программа форума включала несколько тематических площадок по разным направлениям — биологии, геологии, социологии, экологии и т.д.. На пленарном заседании член-корреспондент РАН, директор Хабаровского федерального исследовательского центра Игорь Рассказов отметил, что «северные территории России играют ключевую роль в национальной экономике и в обеспечении ее геологических интересов». 

Сегодня в состав Арктической зоны входят территории девяти субъектов четырех федеральных округов. Особенностями ДФО являются суровые природно-климатические условия, транспортная и инфраструктурная ограниченность и малонаселенность и вместе с тем эта территория занимает одно из ведущих мест по объемам и разнообразию минеральных ресурсов. На Дальнем Востоке выявлено более 80 видов полезных ископаемых, а всего по данным геологов определено более 6000 месторождений, при этом основная часть относится к категории нераспределенных. В частности, доля ДФО по запасам угля составляет почти 13% от общероссийских, а 20,7% всего угля добывается именно на Дальнем Востоке. 76,6% запасов алмазов и 78,4% их добычи также приходится на ДФО. Добавим к этому наличие свыше 50% всех российских месторождений золота и серебра, преобладающие запасы вольфрама, олова, сурьмы и, соответственно, объемы промышленной добычи. 

В макрорегионе работают свыше 600 компаний-недропользователей. Значительная часть месторождений активно осваивается и уже частично отработана. Это актуализирует задачу поиска и освоения новых. Проблемы заключаются в поиске и внедрении новых технологий в усложняющихся горно-геологических условиях при одновременном снижении качества минерального сырья. Ситуация осложняется действием западных санкций в отношении доступа к современным технологиям, поставкам горного оборудования. В том числе это относится и к использованию в геологической науке приборов, программного обеспечения для проведения исследований, планирования и проектирования производств. В связи с этим значительно возросли потребности в российских научных разработках. 

 «Арктический» хлеб и мировое хранилище семян 

На пленарном заседании были затронуты не только вопросы изменения климата, геологоразведки, биологии, мерзлотоведения, но и сохранении здоровья населения Арктической зоны. Профессор РАН, замдиректора НИИ хлебопекарной промышленности (Москва) Владимир Мартиросян обратил внимание на то, что если в среднем по стране объем потребления хлебопродуктов на одного человека составляет 113 кг, то в Якутии целых 133 кг. Чуть меньше едят хлеба в Карелии - 120, Красноярском крае - 109, в Мурманской области - 81 и уж совсем мало на Чукотке - всего 58 кг. «В обычном нарезном батоне пищевых волокон больше, чем в некоторых овощах. В хлебе также много витамина В, необходимого для организма человека. Хотя нам все время говорят, что хлеб это всего лишь источник углеводов», — говорит он. 

Недавно в НИИ были разработаны рецептуры и госстандарты хлебобулочных изделий «Арктический» и «Полярный» с использованием растительных добавок из растений произрастающих в Арктике. Отметим, что, как говорится, не откладывая дело в долгий ящик, в этот же день было подписано соглашение о научном сотрудничестве между ЯНЦ СО РАН, НИИ хлебопекарной промышленности и Якутским хлебокомбинатом.

Уникальность вечной мерзлоты может стать основой для реализации проекта международного уровня — создания криохранилища семян. Как рассказал доктор биологических наук Борис Кершенгольц, первый в мире эксперимент по длительному хранению семян культурных растений из коллекции Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова в условиях вечной мерзлоты был начат в 1977-1978 годах на базе подземной лаборатории Института мерзлотоведения СО АН СССР в Якутске. Температура в толще вечной мерзлоты в районе Якутска составляет минус семь градусов, дополнительно к этому ученые-мерзлотоведы разработали технологию запасания зимнего холода без использования энергетических источников. 

Таким образом, за время многолетних наблюдений было доказано, что оптимальная температура для сохранности свойств семян это минус 9-11 градусов. Тогда как сегодня, в отечественных и зарубежных центрах, в том числе в национальном семенном хранилище России, температура составляет -18-20 градусов, что приводит к снижению всхожести семян и их приходится пересевать каждые 10-20 лет. При этом для создания условий используются специальные охлаждающие установки, требующие электроэнергии, обслуживания и т.д.

В качестве доказательства, что вечная мерзлота способна сохранять свойства живых организмов, Кершенгольц привел пример, когда найденные в 2012 году на Колыме на глубине 38 метров при температуре минус семь градусов семена смолевки узколистной, пролежавшие там около 30 тысяч лет, не только проросли, но и после цветения дали новые жизнеспособные семена.

Эксперимент начавшийся в 70-е годы прошлого века продолжается и в 2012 году в Якутске была открыта первая очередь криохранилища емкостью до 100 тысяч образцов. Сегодня здесь хранятся семена не только сельскохозяйственных культур, но и редких видов растений находящихся под угрозой исчезновения, а также дикоросов.

По информации Кершенгольца, исторический опыт показывает, что в толще устойчивой вечной мерзлоты при использовании только природного холода в Центральной Якутии в течение десятилетий можно беззатратно и надежно хранить стратегический продовольственный запас РФ. «На это направлен эксперимент, который в 2024 году начинает НИИ проблем хранения Росрезерва в содружестве с институтами биологии и мерзлотоведения СО РАН на базе действующего криохранилища. Этот проект позволит северо-восточному сектору Арктической зоны России внести масштабный вклад в обеспечение продовольственной безопасности РФ и других заинтересованных стран», — сообщил ученый. 

Невечная мерзлота

Директор Института биологических проблем криолитозоны (Якутск) Иннокентий Охлопков  отметил, что одним из направлений исследований якутских ученых стало влияние изменения климата на арктическую биосферу. В 2021 году впервые был зарегистрирован пожар в тундровой зоне. «Идет проникновение типично таежных видов в Арктическую зону. Например, бурых медведей, косули, птиц (уток, ласточек), хищников, того же соболя и наоборот, с 2005 года белый медведь стал все чаще появляться на материковой части. Только на Нижней Колыме ежегодно выявляют от 30 до 50 особей. На месте тундровых пожаров стали вырастать таежные растения, чего прежде не было», — констатировал Охлопков. 

Об исследованиях вечной мерзлоты рассказал директор Института мерзлотоведения, член-корреспондент РАН Михаил Железняк. Сегодня толщина мерзлых почв достигает 1,5 тысяч метров, при этом максимально низкие температуры на северо-востоке России находятся на глубине от 70 до 150 метров. Вечная мерзлота распределяется неравномерно, она различна по структуре. Этим объясняются изменения ландшафта, когда заболачиваются или наоборот становятся засушливыми территории и т.д. При этом самыми неустойчивыми в условиях глобального потепления являются местности с большим объемом льдистости. 

Ученые сделали вывод, что около 70% территории Якутии требует особого отношения к освоению. К числу негативных факторов они относят и масштабные лесные пожары, когда на естественное восстановление лесов сохраняющих вечную мерзлоту уходит до 120 лет. Требует контроля и вырубка лесов в южных районах, потому что если этот процесс попадет на ледовые комплексы, то в течение сотен лет не остановить склоновые процессы, когда возрастает опасность возникновения лавин, обвалов, оползней и т.п.

Необходимо приспособиться к этим условиям и грамотно проектировать, говорит Железняк. Пока же приходиться констатировать многочисленные случаи деформирования зданий, дорог. Прежде всего нужно тщательно исследовать территорию, потому что строить везде только по типовым проектам нельзя убежден ученый. 

Фото: пресс-служба ФИЦ ЯНЦ СО (РАН)