Ох и климат!

Задача — снизить ущерб от стихии

В этом году ученые подводят итоги исследований конкурса РФФИ на лучшие междисциплинарные проекты по теме «Закономерности формирования и воздействия морских и атмосферных опасных явлений и катастроф на прибрежную зону РФ в условиях глобальных климатических и индустриальных вызовов». О том, какие результаты получены в ходе реализации программы, по просьбе «Поиска» рассказывает руководитель Секции океанологии, физики атмосферы и географии Отделения наук о Земле РАН, академик РАН Геннадий МАТИШОВ.

— Геннадий Григорьевич, сейчас уже очевидно: что-то не так с климатом. Благоустроенную Европу сносит наводнениями. В Канаде, известной умеренными температурами летом, от неслыханной жары погибли сотни людей. Недавно затопило Ялту. Жарко в Якутии, которую замучили лесные пожары. На Байкале, Волге и Дону наблюдается маловодье.
— Да, перечисленные вами примеры у всех на слуху. Но эти процессы мы прогнозировали давно. Если опасные природные явления происходят на юге страны, где высока плотность населения, то и ущерба зачастую приносят больше. Напомню о некоторых событиях. В 2002 году Краснодарский край сильно пострадал от паводка, немало человек погибло, полностью или частично были разрушены тысячи домов. В 2007 году в Керченском проливе из-за шторма утонули четыре сухогруза и танкер, опять потеря людей. В море попали тысячи тонны мазута и серы. В 2012 году из-за мощных дождей затопило город Крымск в Краснодарском крае, потеряли полторы сотни жителей. В 2015 году от экстремального нагона воды в дельте Дона пострадала в том числе и наша научно-экспедиционная база.
В 2017 году РФФИ оперативно поддержал нашу инициативу по организации междисциплинарного научного конкурса. Перед исследователями была поставлена задача разработать технологии инструментальных наблюдений и прогнозирования за опасными морскими процессами в заливах Баренцева, Белого, Балтийского, южных и дальневосточных морей, а также за экстремальными процессами в ионосфере. Особое внимание при этом уделялось экологическим проблемам юга России, где проживают свыше 26 миллионов человек.
– Кто участвует в этой работе? Спрашиваю, поскольку именно вам было поручено общее координирование этой программы.
— На конкурс в 2018 году поступили 94 проекта, из них были отобраны 24. Размер гранта составлял от 4 до 6 миллионов рублей. Поддержку получили авторитетные ученые и научные коллективы из Москвы, Санкт-Петербурга, Ростова-на-Дону, Мурманска, Владивостока, Калининграда, Петрозаводска, Краснодара и Севастополя. Объем финансирования первого этапа (2018-2019) составил 102 миллиона рублей, второго (2019-2020) — 103 миллиона, третьего (2020-2021) — 100,2 миллиона. Для изучения опасных природных явлений были объединены усилия гидрофизиков, гидрографов, гидрохимиков, морских геологов и геоморфологов, гидробиологов, социологов, географов-экономистов. В ходе реализации проектов уже опубликованы свыше 400 публикаций и монографий, бóльшая часть из которых — в международных изданиях первого и второго квартиля, индексируемых базами данных WoS и Scopus.
После каждого этапа конкурса осуществлялась серьезная экспертиза научных отчетов, организовывалась отчетная конференция, традиционным местом проведения которой стал Южный научный центр РАН в Ростове-на-Дону (ЮНЦ).
В июне текущего года ЮНЦ совместно с РФФИ провели уже третью Международную научную конференцию по этой тематике. Ее посвятили памяти известного ученого, океанолога, радиоэколога, члена-корреспондента РАН Дмитрия Матишова. Участвовали более 200 человек из России и зарубежья — ведущие ученые, молодые научные сотрудники, аспиранты, чиновники, бизнесмены, представители силовых структур, депутаты — все те, кто обеспокоен опасными природными явлениями. В один из дней конференции прошло выездное заседание Секции океанологии, физики атмосферы и географии РАН.
Председатель совета РФФИ академик В.Я.Панченко в своем приветствии, направленном в адрес конференции, отметил особую социальную и экономическую значимость обсуждаемых проблем и высокую научную результативность поддержанных проектов. Об особенностях организации конкурса и экспертизе научных результатов по теме сообщили заместитель председателя Совета РФФИ член-корреспондент РАН Владимир Квардаков и член-корреспондент РАН Владимир Жмур.
— Землетрясения, штормы, ураганы, наводнения, смерчи, пожары… Климатологи считают, что частота этих явлений свидетельствует об изменении климата. Далее мнения расходятся: специалисты спорят о том, движемся ли мы к потеплению или похолоданию.
— Я отношусь к убежденным сторонникам теории цикличности климата. Давать прогнозы тяжело, но есть закономерности, которые способны помочь разобраться в этом. Мы изучаем перемены климата с точки зрения физической географии, другие специалисты опираются на данные метеорологических спутников и измерения выбросов парниковых газов. Но главное не просто составлять прогнозы, а нести ответственность за их точность и достоверность.
Как известно, в течение прошлого тысячелетия засухи повторялись неоднократно. Об этом свидетельствует, в частности, реконструкция истории европейских засух за 600 лет, выполненная учеными Института географии РАН и их западными коллегами. В этой работе они опирались на хронологию и особенности годовых колец деревьев.
Ученые ЮНЦ РАН также работают в этом направлении. Мы проанализировали инструментальные гидрометеорологические наблюдения за 150 лет (1884-2020). Они свидетельствуют о том, что для Азово-Донского бассейна были характерны три климатических периода: холодный многоводный (1884-1942), переходный (1942-1985) и теплый маловодный (1986-2020). Подтвердились известные закономерности о цикличности природных трансформаций.
В течение прошлого тысячелетия и в начале нынешнего засухи и периоды маловодья повторялись с интервалом порядка 30-40 лет. Внутри цикла были отдельные годы с проливными июньскими дождями: 1994-й, 2004-й, 2018-й, 2021-й. Но при этом они не нарушают внутривековой вектор водного баланса.
— Сейчас можно восстановить данные о палеоклимате?
— Цикличность климата (а есть циклы в 30, 60 и более лет) нельзя понять без знания того, каким он был в далеком прошлом. Нужны более точные знания о палеоклимате, истории фаз ледникового периода.
Конечно, многое уже известно. Еще 17-20 тысяч лет назад ледники Скандинавии перекрывали собой Баренцево, Белое и Балтийское моря. Значительная часть воды в мире находилась в твердом состоянии, в составе ледников. Как следствие, уровень Мирового океана опускался на 120 метров. Дно Азовского моря и шельфы океана становились в эти периоды сушей. Громадный Скандинавский ледник начал таять около 14 тысяч лет назад. Последний климатический оптимум был 6 тысяч лет назад. Это было начало фазы глобального потепления. Кстати, мы с вами сейчас продолжаем жить в межледниковый период. В течение тысячелетий активно таяли материковые льды толщиной 2-4 километра. Мутьевые потоки, словно горные реки, густой сетью растекались по материковому склону на абиссальные равнины океана. Это была эпоха глобального многоводья. Часть стока талых вод поступала по Волге, Дону, Днепру в Каспийский и Азово-Черноморский регионы. Последний климатический оптимум был около 5 тысяч лет назад. Время наступления следующего холодного ледникового периода оценивается по-разному, но в любом случае это произойдет только через несколько тысяч лет.
— Скажите, а чего нам ждать дальше?
— В XXI веке мы столкнулись с опасным природным явлением: засухой, маловодьем, низкой водностью рек европейской части России. Многие малые реки Приазовья в жаркий период полностью прекращают сток. Из-за всего этого начались проблемы в орошаемом земледелии. В сезон вегетации маловодье зачастую сопровождается воздушной засухой, что приводит к снижению урожайности. Фермеры вынуждены выращивать сельхозкультуры в условиях жестких лимитов на воду.
В Цимлянском водохранилище возникла тенденция к сильному заилению, усыханию, снижению объема уровня воды, его береговая линия отступает в отдельные периоды года на 100-300 метров. Уровень и расходы воды в водоеме далеки от нормативных показателей. Минимально гарантированный судоходный попуск составляет 340 кубометров в секунду, но этих объемов нет. Даже при несильных восточных ветрах фарватер Азово-Донского морского канала мелеет настолько, что на 2-3 недели нарушается регулярное движение судов по нему.
Одна из крупных степных рек — Ея — длиной 310 км так усохла, что уже более шести лет в нее не заходит на нерест азово-черноморская тарань. За последние годы на метр упал уровень воды в Краснодарском водохранилище. Продолжается осолонение Таганрогского залива и Азовского моря. В водопроводы Азова, Ростова-на-Дону, Таганрога периодически закачивалась солоноватая вода из Таганрогского залива, непригодная для питья. На ее качество в худшую сторону также влияют сине-зеленые водоросли, которые цветут в летне-осенний период. И таких примеров много.
— А что происходит на юге России, если мыслить категориями столетий?
— Для истории климата последнего тысячелетия важно изучить прибрежную часть шельфа. Для этого специалисты ЮНЦ создали комплекс из двух установок. Плавучая буровая платформа и малогабаритная буровая установка применялись в экспедициях при изучении песчаных кос Азовского моря. Бурение на глубину на десятки метров было необходимо для изучения стратиграфии отложений на косах. Полученные абсолютные датировки и результаты многих других анализов проб из разных горизонтов из добытых кернов пород дали возможность по-новому охарактеризовать историю изменения уровня Мирового океана, а также реконструировать гидродинамические и климатические трансформации в Приазовье как в эпоху таяния ледников, так и на протяжении последних нескольких тысяч лет. Кстати, Азовское море за последние 10 тысяч лет уже несколько раз в значительной степени осушалось. На протяжении столетий его уровень был ниже современного на 6-7 метров.


Сейчас важно спасти Азовское море от заиления, восстановить рыбные ресурсы. Если в море снова в достаточном количестве будут ловиться осетр, шемая, азово-черноморская тарань, чехонь, значит, не все потеряно. Но масштаб требующихся инвестиций сопоставим с затратами на строительство Керченского моста или спасение Байкала.
— Между тем фермеры и судовладельцы терпят убытки и хотят знать, когда закончится маловодье.
— Мы пока движемся по инерции. По сути, продолжаем наблюдать за всем этим и надеяться на чудо. В ближайшие годы маловодье на юге страны, вероятно, продолжится. Поэтому надо действовать. Причем разумно тратить средства на то, что может исправить ситуацию. А пока с этим не все получается. Так, в Ростовской области, на реке Дон, началось строительство очередного гидроузла — Багаевского, в котором по большому счету нет особого смысла. Он не способен привести к поднятию уровня воды в реке, обеспечив надежное судоходство, ведь в водосборном бассейне Дона просто не хватает воды. А из-за сети гидротехнических сооружений Волжская и Донская экосистемы изменились до неузнаваемости, и процессы эти необратимы. На Нижнем Дону созданы более 7 тысяч запруд и ставков, которые целесообразно ликвидировать, чтобы возродить естественный водоток в гидрографической сети. И чем быстрее, тем лучше.
— А есть еще орошение. Известный пример: после строительства в Казахстане десятков рисоводческих хозяйства вдоль полноводной тогда Сырдарьи река обмелела настолько, что перестала пополнять Аральское море. И оно фактически исчезло в прежнем виде, распавшись на цепь озер. Не учли тогда, что рисовые чеки — это огромные испарители драгоценной в тех местах влаги.
— Масштаб трагедии с маловодьем на юге России сравним с этой известной бедой на Арале. Но здесь проживает гораздо больше людей. Объем потерь воды с орошаемых земель за счет испарения требует количественной оценки. Необходимо в законодательном порядке ввести строгий контроль за потреблением речной воды всеми отраслями хозяйства. Пора обновить гидрогеологическую съемку южных недр с оценкой запасов подземных вод в ЮФО. В поисках воды для Крыма, на мой взгляд, необходимо присмотреться к опыту опреснительных комплексов в Дубае, Катаре.
Для судоходства ниже Цимлы желательно построить или закупить новые земснаряды и строить современные суда с осадкой до 3 метров и грузоподъемностью до 3,5 тысячи тонн. Назрела стратегическая задача строительства маломерного исследовательского (до 1 тысячи тонн) флота для изучения внутренних водоемов.
— А что происходит в Заполярье, Арктике? Так ли все серьезно с таянием льдов?
— Среди водоемов Евразии наиболее изучены Баренцево и Азовское моря. Динамика морского льда как важнейшего индикатора природной изменчивости также отражает внутривековую цикличность климата. Трасса Северного морского пути не раз освобождалась ото льдов.
В то же время хочу отметить: периодичность климата не такая четкая, это не часовой механизм. Это видно из анализа океанографических (термохалинных) данных, полученных Мурманским морским биологическим институтом РАН, Полярным филиалом «ВНИРО», Тихоокеанским океанографическим институтом им. В.И.Ильичева ДВО РАН, Морским гидрофизическим институтом (Севастополь), NOAA (Национальное управление океанических и атмосферных исследований, США).
В начале XXI века, как и в 30-е годы ХХ века, в Арктике наблюдались потепление и масштабная деградация дрейфующего льда. В сентябре 2012-го и 2020-го площадь льда в Северном Ледовитом океане сократилась до минимума за сто лет. Такие фазы обусловлены мощной адвекцией тепла из Атлантики. В то же самое время южные моря России были скованы льдом. В 2005-2008 годах и 2012-2013-м на Азове и Каспии возникли торосы и стамухи, типичные для Карского и Печерского морей. Максимум ледовитости (в 74 дня) зафиксирован в зиму 2016-2017 годов.
Факты резкого сокращения ледовитости Северного Ледовитого океана породили пропаганду о скором таянии арктических льдов, однако за прошедшие 15 лет паковый лед не растаял. Севморпуть не может жить без ледоколов.
Обуздать природную стихию непросто без фундаментальных знаний о сути опасного явления. И здесь неоценимы богатый опыт и обширная информационно-аналитическая база РФФИ, крайне востребованная в настоящее время. Важно готовить высококвалифицированные кадры по специальностям, связанным с решением задач агроклимата, маловодья, дефицита питьевой воды и мелиорации. Нужны более масштабная государственная финансовая поддержка и помощь крупного бизнеса в сохранении нашей природы. Президент РФ Владимир Путин неоднократно называл природу «национальным достоянием России, которое нужно сберечь».

Вероника БЕЛОЦЕРКОВСКАЯ

Нет комментариев