Почему именно Арктика так интересует исследователей? Да потому что это регион, где теплеет значительно быстрее, чем в других местах планеты. Если в среднем на Земле температура воздуха увеличилась с конца XIX века (начала индустриальной эпохи) на 1 градус, то в Арктике за это время потеплело в среднем на 2-3 градуса, а в отдельных районах и того больше, на 6-7 (!) градусов. С начала 2000-х годов лед в Северном Ледовитом океане начал стремительно отступать, на 13% каждое десятилетие. Тогда казалось, что пройдет еще совсем немного времени и уже в 2020-2030-х годах Арктика летом будет совсем безо льда. Но природа вновь подбросила загадку, – теперь лед стабилизировался! После минимума 2012 года, когда по завершении теплого сезона в Арктике осталось только 3,4 миллиона квадратных километров льда (это в два раза меньше средних показателей конца XX века, которые составляли 6-8 млн квадратных километров), стремительное таяние вдруг неожиданно приостановилось. Все последующие экспедиции констатировали, что площадь, покрытая льдом летом и осенью, стабилизировалась, и с чем это связано, никто пока сказать не может. Речи об увеличении ледяного покрова, конечно, тоже не идет, в последнее десятилетие ледяное покрывало Арктики не становится больше 4-5 миллионов квадратных километров, однако и рекорд 2012 года до сих пор не побит.
Между тем Северный морской путь немного медленнее, но «раскрывается», а теплое течение из Атлантики, продолжение Гольфстрима, все глубже проникает вглубь Арктики. Эти крупномасштабные потоки воды требуют изучения, поскольку от них зависит будущая экологическая перестройка в регионе.
Очередная экспедиция в Арктику на научно-исследовательском судне «Профессор Молчанов», стартовавшая 20 июля из Архангельска, как раз и ставила себе одну из целей – изучение особенностей этих потоков. В течение 41 дня до завершения экспедиции в конце августа в Тикси специалисты Института океанологии (ИО РАН), Московского физико-технического института (МФТИ) и МГУ проводили исследования водных масс на шельфе и континентальном склоне морей российской Арктики. В составе экспедиции было 20 ученых и 26 студентов.
Если в предыдущие годы экспедиции Плавучего университета работали в западных частях Арктики, география новой в 2024-м расширилась на восток. Исследователи работали на континентальном склоне в Карском море и в море Лаптевых, где особенно сильно проявляются климатические изменения.
– Почему же все-таки теплеет в Арктике? – задаю я вопрос руководителю научных работ экспедиции, доктору физико-математических наук, ведущему научному сотруднику ИО РАН, заведующему лабораторией арктической океанологии МФТИ Александру ОСАДЧИЕВУ.
– Ключ к пониманию этого вопроса лежит в двух плоскостях, – это атмосферные условия (температура воздуха и ветер) и поток атлантических вод. Мы занимаемся морем. Есть поток тепла из Северной Атлантики в Арктику, всеми нами любимый Гольфстрим, который начинается в тропиках, течет через Атлантику, потом часть его отделяется и течет вдоль Норвегии и далее в Баренцево море. Дальше путь его продолжается вокруг всей Арктики – вдоль Сибири, Аляски, Канады, и возвращается оно обратно в Северную Атлантику вдоль Гренландии.
Мы хорошо знаем характеристику воды на входе в Баренцево море. Это место называется «Кольским меридианом», где море еще не замерзает, — и уже более ста лет там проводятся регулярные измерения. На входе в Баренцево море температура сейчас составляет 4-5 градусов (в 80-е годы XX века она составляла 3-3,5 градуса). А вот что с потоками атлантической воды происходит дальше — как меняются ее свойства, как происходит теплообмен с поверхностными арктическими водами, – мы знаем гораздо хуже. А это важно для прогнозирования дальнейших изменений, в первую очередь, ледовых условий.
Раньше считалось, что эти воды текут вдоль склона и потихонечку охлаждаются, отдавая тело. И это взаимодействие атлантических вод с поверхностными водами Арктики считалось самым важным фактором, который влияет на их температуру. То есть все имели в виду два процесса: пустили теплый поток в Арктику, и он постоянно охлаждается. А мы увидели в экспедиции, что изменчивость внешних условий очень зависит от изменчивости температуры атлантических вод на входе в Баренцево море.
– То есть прогрев Арктики в конкретный сезон зависит от того, насколько прогрета будет на входе в Баренцево море вода из Атлантики? Но это вроде бы логично...
– Это логично, но этот фактор никто в предыдущих моделях не учитывал. Было убеждение, что вода одинаковая и просто постепенно охлаждается, проходя вдоль континентального склона. На самом же деле атлантические воды очень разные в разные годы, и их изменчивость важнее, чем сам процесс охлаждения.
– Этим и объясняется тот факт, что каждый год Арктика «раскрывается» по-разному?
– Да. Бывает, что определенные районы весь год остаются покрытыми льдом. Например, в районе мыса Челюскина между Таймыром и архипелагом Северная Земля есть самое узкое место на нашем Северном морском пути, – как правило, там очень поздно сходит лед. Бывает, что весь лед на Севморпути уже растаял, а этот узкий пролив остается подо льдом и затрудняет движение – нужен ледокол. Весь XX век там были тяжелые ледовые условия, а с потеплением теперь бывает, что этот пролив по два месяца находится без льда.
– А как вас встретил мыс Челюскина в этом году?
– В этом году пролив этот освободился рано, в целом лед достаточно далеко отступил, и мы дошли в желобе Воронина аж до 81-го градуса северной широты, до полюса оставалось меньше 1000 км. А в 2021 году вообще не смогли поработать в этом районе, лед простоял там весь теплый сезон и не пустил наше судно.
– Что происходит с Баренцевым морем?
Оно все более становится похожим на Северную Атлантику, безледным, даже зимой. Раньше значительная его часть была покрыта льдом, сейчас – незначительная, только на востоке. Естественно, что с продвижением вглубь теплых вод туда приходят и биологические виды, более характерные для Северной Атлантики.
По грибы – в Арктику
В экспедиции было много работы и для биологов. Ими изучены микробные пищевые сети прибрежных акваторий архипелагов Новая Земля и Северная Земля. В частности, установлена большая разница в видовом составе и численности сообществ микроорганизмов Карского моря и моря Лаптевых. Это, по словам биолога из МГУ им. М.В. Ломоносова Ольги КОНОВАЛОВОЙ, важно для прогнозирования биологической продуктивности в условиях продолжающегося потепления и сокращения ледового покрова.
– Мы впервые обнаружили биолюминесцентные бактерии в кишечниках арктических рыб и морских беспозвоночных, – рассказывает биолог. – Раньше были известны всего три их вида, и не исключено, что мы открыли новый.
– В кишечниках каких рыб вы встретили светящиеся бактерии?
– У наваги, у северного бычка.
– Эти свойства бактерий как-то используются учеными?
– Они используются для создания генетических инструментов, к примеру, для того, чтобы подсвечивать белком этих бактерий перемещения генов при операциях по генной инженерии. Есть гипотеза, что бактерии начинают светиться при их большой концентрации. Дело в том, что у них есть так называемое чувство общности, или кворум сенсинг (англ. quorum sensing).
– Вы их увидели в лабораторных исследованиях?
– Да, мы высевали их прямо на судне – 7 из 43 культур в чашках Петри давали такое сияние в темноте!
– Слышала, что вы исследовали и арктические грибы.
– Мы изучали в этой экспедиции скорее, не грибы а морские грибоподобные протисты (организмы, не входящие в состав животных, грибов и растений. — Авт.). Раньше их изучали только в теплых морях и в Белом море. В Карском и море Лаптевых мы обнаружили их первыми. Их оказалось довольно много для Арктики. Это существа, которые могут либо просто питаться мертвой органикой, либо паразитировать на других существах. Например, встречаются на фитопланктоне, на рачках. Протисты могут приносить неприятности экосистеме и человеку, например, в теплых морях они иногда устраивают эпизоотии у аквакультуры, вырастая в жабрах устриц (те становятся черными) и убивая их этим. Но они бывают и полезными за счет того, что образуют биоактивные вещества.
– А как насчет рыбки в северных морях?
– Мы пытались поймать на удочку кого-нибудь в море Лаптевых. Попадалась иногда только сайка, называемая нежно полярной тресочкой. Но вообще рыбалка в восточной Арктике – это бесполезное занятие, – тут очень мало рыбы. Баренцево море более продуктивное в этом смысле.
