В ходе первого этапа полярной морской экспедиции «ТрансАрктика-2019» на научно-экспедиционном судне «Академик Трёшников» сотрудник Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН осуществил установку временных сейсмостанций на дрейфующей льдине.
Головной организацией проекта стал Государственный научный центр «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт» Росгидромета. Помимо ИНГГ СО РАН, в экспедиции приняли участие специалисты из ведущих НИИ и вузов России, занимающихся исследованиями по арктическому профилю. Кроме того, в походе на «Академике Трёшникове» поучаствовали ученые из Германии, представляющие Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Центр им. Гельмгольца по исследованию океана (GEOMAR) и Университет Бремена.
Судно «Академик Трёшников» вышло из Мурманска 20 марта. Согласно плану, ему предстояло вморозиться в лед севернее Земли Франца-Иосифа, после чего специалисты могли приступать к комплексным исследованиям на дрейфующей льдине. Все прошло по графику: уже 30 марта в намеченной точке была открыта дрейфующая временная научно-исследовательская станция нового типа «Судно-лед» «Северный полюс-2019». Ученые установили на льду лагерь с геофизическим павильоном, метеорологической и ледоисследовательской лабораториями.
Целый месяц судно и объекты научной станции дрейфовали вместе со льдами и проводили множество исследований океана, льда и атмосферы. Ученые активно использовали вертолеты, вели наблюдения со льда и судна, устанавливали автономные буи и использовали различные современные средства наблюдения (коптеры, подводные аппараты и т.д.). Все специалисты были разделены на группы по типам работ, выполнявшимся в ходе экспедиции. Международная команда ученых провела множество различных исследований, включая метеорологические, гидрологические, биологические, ионосферные и магнитометрические изыскания.
Старший научный сотрудник лаборатории сейсмической томографии ИНГГ СО РАН, кандидат геолого-минералогических наук Андрей Владимирович Яковлев вошел в группу под руководством Сергея Михайловича Ковалева из ААНИИ, занимавшуюся исследованиями ледового покрова, и провел серию сейсмологических наблюдений. Ученый установил три временных сейсмостанции на дрейфующей льдине.
Установка сейсмометров на дрейфующей льдине
Для эксперимента использовались сейсмометры, предоставленные НГУ, и регистраторы, приобретенные на средства проекта РНФ 18-17-00095. Каждая сейсмическая станция включала сейсмометр, регистратор и мощные батареи, что позволяло вести непрерывное фиксирование данных. Кроме того, каждые полчаса регистрировались текущие GPS-координаты, это чрезвычайно важно в условиях дрейфа.
Ранее российскими специалистами подобное оборудование не устанавливалось на дрейфующих льдах, поэтому Андрею Яковлеву пришлось разработать особый метод их установки. Каждый датчик располагался на деревянном постаменте, вмороженном в предварительно подготовленное специальное углубление, проделанное в льдине. Прибор укрывался деревянным ящиком, а батарея помещалась в плотный полиэтиленовой мешок и устанавливалась сверху ящика. Таким образом, сейсмометры были, по возможности, надежно защищены от погодных воздействий, мороза и диких животных.
Методика показала свою эффективность: за время дрейфа сейсмометры зарегистрировали удаленное землетрясение с эпицентром в районе Японии магнитудой 6. Кроме того, было зафиксировано маломощное региональное землетрясение, произошедшее на расстоянии около 500 км от лагеря. Таким образом, методика, предложенная учеными ИНГГ СО РАН, показала свою эффективность.
Подводя итоги эксперимента, Андрей Яковлев наметил точки, в которых нужно будет развивать исследования: «В ходе эксперимента мы подтвердили, что локальные и удаленные землетрясения могут быть зарегистрированы сейсмическими станциями, установленными на дрейфующем морском льду. При проведении следующих испытаний мы обратим особое внимание на системы удаленного мониторинга положения установленных станций —спутниковые или радиотрекеры. Чтобы повысить вероятность обнаружения землетрясения, необходимо устанавливать станции на различных льдинах».
«Надо стремиться к тому, чтобы создать на льдинах плавающую сейсмическую сеть, которая бы перемещалась по всей Арктике. Было бы идеально, если бы станции пересылали данные через спутник в реальном времени. Но эксперимент показал, что есть много сложностей, и нужно еще поработать над технологической составляющей», — отметил заместитель директора ИНГГ СО РАН член-корреспондент РАН Иван Юрьевич Кулаков. Ученый подчеркнул, что институт продолжит развивать проект и постарается принять участие в подобной экспедиции в следующем году.
Пресс-служба ИНГГ СО РАН
Фото предоставлено Андреем Яковлевым
