Университет в арктических водах

Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова одной из своих основных стратегических задач считает экспедиционную деятельность. Арктический плавучий университет – это уникальный научно-образовательный проект САФУ в высоких широтах российской части Арктики, который объединяет молодёжь и исследователей с разных концов света для проведения научно-образовательных экспедиций в Западном секторе Российской Арктики (Белое, Баренцево, Карское моря) на научно-исследовательском судне «Профессор Молчанов».

Основные характеристики НИС «Профессор Молчанов»: тоннаж 2140 тонн, дедвейт 767 тонн. Длина 71,06 метра, ширина 12,8 метра, высота борта 6,45 метра, осадка 4,5 метра. Скорость хода 14,0 узлов. Автономность плавания составляет 70 суток.

За шесть лет (2012-2017 гг.) состоялось 9 морских экспедиций, в которых приняло участие 447 человек; подготовку прошли более 200 студентов, в том числе 70 студентов из Финляндии, Швеции, Норвегии, Дании, Германии, Франции, Швейцарии, Нидерландов, Испании, Исландии, США, Канады, Бразилии и Швейцарии. Проект объединяет 23 ведущих научно-образовательных учреждения России и зарубежья. Экспедиция провела в Арктике 222 дня и прошла 28 800 морских миль.

Что исследует Плавучий университет?

В 2013 году Плавучий университет нанёс первый в истории Шпицбергена визит международной научно-образовательной экспедиции на этот архипелаг. На геоморфологических полигонах посёлка Баренцбург и в районе посёлка Ню-Олесунн были полученные важные фоновые данные по химическому составу почв архипелага и проведён анализ содержания тяжёлых металлов (Cu, Pb, V, Sr, Fe₂O₃, Cr, MnO, Co, Ni, Zn, TiO₂) и радиоактивности. Было описано 40 почвенных разрезов на пяти геолого-геоморфологических профилях длиной от 0,5 до 3,5 км.

В экспедициях были проведены научно-исследовательские работы по маршруту Северного морского пути (до порта Диксон включительно). Итогом гидрологических и гидрохимических исследований стал экспериментальный аппаратно-программный комплекс по мониторингу загрязнений Западного сектора Арктики, разработанный в ЦКП НО «Арктика» САФУ совместно с Арктическим и Антарктическим научно-исследовательским институтом.   

В рамках биологических исследований совместно с Институтом географии ФАНО-РАН и Институтом проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова ФАНО-РАН на территории острова Вайгач и на архипелаге Новая Земля были определены ключевые точки, позволяющие сформировать комплексную систему наблюдения за развитием популяций и миграциями морских млекопитающих и птиц Западного сектора Российской Арктики.  

Разработана и успешно опробована комбинированная методика морского и воздушного мониторинга популяций птиц высокоширотной Арктики. Получены уникальные данные по видовому разнообразию, районам миграций морских млекопитающих и птиц острова Вайгач, архипелагов Новая Земля и Земля Франца-Иосифа. Впервые в истории постсоветской России произведён полный авиаучёт популяции гусеобразных птиц, наземных и морских млекопитающих акватории и территории Вайгача.

Полученные результаты мониторинговых исследований вошли в базу данных программы «Птицы Арктики», Совета по морским млекопитающим, международную базу данных по биоресурсам Баренцева моря, а также готовящийся к изданию «Атлас гнездящихся птиц европейской части России». Эти данные позволяют оптимизировать систему управления биоресурсами Баренцева моря.

Совместно с Советом по изучению производительных сил Минэкономразвития России произведена оценка чувствительности береговой линии островов и архипелагов Западного сектора Российской Арктики к нефтяному загрязнению. Полученные данные позволяют принимать взвешенные решения в случае потенциальных разливов нефти.

В рамках почвенно-химических исследований совместно с Национальным парком Русская Арктика сформирована база фоновых данных о химическом составе почв северной части архипелага Новая Земля, острова Гукера и острова Нортбрук архипелага Земля Франца-Иосифа. Эти данные позволяют сформировать систему мониторинга и оценки уровня загрязнений почв высокоширотных районов Арктики в местах активного антропогенного воздействия.

Совместно с сотрудниками Института Географии ФАНО-РАН на архипелаге Новая Земля впервые были найдены гиполитные («под камнями») и эндолитные («внутри камня») почвы, ранее обнаруженные в Антарктиде. Проведённые исследования позволяют внести существенные изменения и в почвенно-зональную картину Арктики. Если низкоарктические и среднеарктические тундры действительно представляют собой субширотные природные зоны, то высокоартические тундропустоши (полярные пустыни) являются мозаичным набором типов почвенно-растительного покрова, мало связанных с широтой. В гораздо большей степени покров зависит от местных условий: ледников и господствующих ветров, локализации птичьих базаров.

В геологических исследованиях совместно с Новосибирским государственным университетом получены новые данные, позволяющие реконструировать геологическую историю Арктики и положение архипелага Новая Земля во временном диапазоне 500 млн. лет назад.

В рамках ботанических исследований сотрудниками САФУ полностью выявлены локальные флоры сосудистых растений окрестностей метеостанции Белый Нос (114 видов, относящихся к 35 семействам) и окрестностей поселка Варнек  (109 видов из 31 семейства), мыса Седова на острове Гукера (26 видов из 10 семейств). А также общий видовой состав сосудистых растений (26 видов из 8 семейств) и мхов (86 видов из 20 семейств) северной оконечности Северного острова архипелага Новая Земля.

Выполнена характеристика растительности пятнистых дриадовых тундр, осоковых и моховых тундр, тундровых луговин, мохово-лишайниковых тундропустошей, высокоарктического минерального болота.

Данные ботанических исследований стали основой для создания крупномасштабных карт растительности, подготовленных для окрестностей метеостанции Белый Нос (Югорский полуостров) и мыса Флора (о. Нортбрук).

В сфере медико-биологических исследований совместно с сотрудниками Северного государственного медицинского университета и Северного филиала Гематологического научного центра МЗ РФ проводится комплексное изучение особенностей формирования эндотелиальной и гемореологической дисфункции как основного фактора риска развития сердечно-сосудистых заболеваний в условиях трансширотного рейса и островного проживания коренного населения (ненцев) в Арктике. Впервые проведена инвазивная и неинвазивная оценка состояния эндотелия, изучение факторов риска дезадаптации организма здорового человека во время трансширотного рейса в условиях Арктики и состояния гомеостаза, алиментарного и витаминного статуса у ненцев поселка Варнек (остров Вайгач), получен научный материал по особенностям молекулярно-генетического, иммунологического статуса коренного населения. Эти данные позволяют оптимизировать профилактические, лечебные и реабилитационные мероприятия для сохранения и укрепления здоровья людей, работающих и постоянно живущих в Арктике.

Плавучий университет изучает не только природную среду, но и историко-культурное наследие архипелагов Новая Земля, Земля Франца-Иосифа, Шпицберген: осуществлён мониторинг состояния современной социокультурной среды поселений, исследованы формы традиционного природопользования населения Западного сектора Российской Арктики, проведены работы по фиксации новых археологических и историко-культурных объектов. По итогам этих работ совместно с Институтом культурного и природного наследия имени Д.С. Лихачева подготовлена и издана карта культурного, духовного и природного наследия архипелага Новая Земля, а также коллективная монография «История освоения арктического архипелага Новая Земля».

Летом 2017 года состоялась девятая научно-образовательная экспедиция «Арктический Плавучий университет» под тематическим названием «Arcticum Incognita». В течение 20 дней, 8–28 июля, экспедиция изучала экосистемы прибрежных территорий архипелага Земля Франца-Иосифа. Учёные и студенты провели комплекс атмосферных, морских и наземных исследований в области гидрометеорологии, гидрологии, биологии, геологии и археологии.

Участниками рейса стали 58 человек (30 студентов, 16 научных сотрудников, 25 иностранцев), представляющие семь стран: Россию, Швейцарию, Францию, Болгарию, Кубу, Германию, Нидерланды. Среди них студенты и сотрудники Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова, Северного государственного медицинского университета, МГУ имени М.В. Ломоносова, а также сотрудники, представляющие ФГБУ «Северное УГМС», Сочинский государственный университет, Новосибирский государственный университет, ФГБУН «Институт географии РАН», Российский институт стратегических исследований, Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики РАН, ФГБУ «Национальный парк «Русская Арктика», Женевский университет, Лозанский университет, Федеральную политехническую школу Лозанны, Зоологический институт Софии.

Экспедиция прошла 3 400 морских миль по Белому, Баренцеву и Карскому морям, посетив семь островов (Большой Соловецкий, мыс Желания острова Северный (Новая Земля), бухту Тихая острова Гукера, остров Алджера, остров Ферсмана, метеостанцию им. Кренкеля и мыс Зенит острова Хейса, бухту Топографов острова Земля Александры), три арктических архипелага: Соловецкие острова, Новая Земля, Земля Франца-Иосифа. 
Экспедиционные дни были очень насыщенные. Исследователи сделали восемь высадок на семи островах арктических архипелагов Новой Земли, Земли Франца-Иосифа и Соловецкого. Были взяты образцы почв, проведены исследования атмосферы, воды, морской биологии, орнитофауны региона.

Учёные САФУ провели первые исследования для разработки методологии мониторинга, оценки прогнозирования и предупреждения рисков, связанных с переносом биологическими путями высокотоксичных загрязняющих веществ, способных накапливаться в пищевых цепях и распространяться в арктических экосистемах. На островах архипелагов Новая Земля и ЗФИ сотрудники лаборатории экологического биомониторинга отобрали пробы, включающие образцы почвы, водорослей, яиц птиц, печени и филе рыб (треска и пикша) для последующего метагеномного анализа и определения концентраций экотоксикантов в пищевой цепи.

В рамках метеорологического направления проводились измерения концентрации аэрозолей в атмосфере Арктики. В рамках океанографических исследований было собрано 200 проб воды на 46 станциях в двух гидрологических разрезах в Баренцевом море и на отдельных станциях акватории архипелага ЗФИ. Учёными после трёхлетнего перерыва в наблюдениях снова было зафиксировано наличие флуктуации в циркуляции атлантических водных масс в районе северо-восточного жёлоба между архипелагами Новая Земля и ЗФИ, а именно – тёплой струи фрамовской ветки течения Гольфстрим, а также было зафиксировано наличие ещё одной тёплой струи в этом районе.

По направлению гидробиологических исследований сотрудниками САФУ и национального парка «Русская Арктика» было отобрано 37 проб зоопланктона на последующий анализ в лаборатории ААНИИ.

В рамках почвенно-экологических исследований учёными из Института географии РАН и МГУ имени М.В. Ломоносова заложено и описано 14 почвенных разрезов, отобрано более ста образцов для проведения в лаборатории физико-химических, микробиологических исследований. На природных и антропогенно-нарушенных ландшафтах архипелага Земля Франца-Иосифа выполнены полевые измерения почвенной эмиссии диоксида углерода («дыхание почв») методом закрытых камер с использованием газоанализатора на 15 ключевых участках. Проведены полевые определения рН, окислительно-восстановительного потенциала и концентрации солей в грунтовых и поверхностных водах. На мысе Желания (Новая Земля) детально исследованы эндолитные системы, из них отобрано более 20 образцов.

В ходе геологических изысканий учёными из Новосибирского государственного университета взято 125 ориентированных образцов для палеомагнитных исследований. При проведении работ на о. Земля Александры обнаружены окаменелости растительности, относящейся к юрскому периоду истории Земли.

По направлению орнитологических исследований сотрудниками Института географии РАН совместно со студентами из САФУ, МГУ и швейцарских вузов проведены морские учёты птиц вдоль побережья Новой Земли, на территории архипелага ЗФИ, а также между двумя архипелагами. Было зафиксировано 29 500 птиц, представляющих 21 вид, а также выделено 12 видов морских животных. На ЗФИ был зафиксирован ранее не встречавшийся в этом районе чернобровый альбатрос – краснокнижный вид птиц, распространённый в районах южной Атлантики.

В рамках наземных биологических исследований и изучения наземной микрофауны арктических архипелагов были собраны пробы для проведения таксономического анализа, анализа фауны, изучения пространственного распространения нематод, а также их вертикального распространения во всех горизонтах почв.

 Полученные в ходе экспедиций научные результаты получили высокую оценку известных российских и зарубежных политиков и учёных. В 2013 году Плавучий университет стал лауреатом архангельской региональной премии Ломоносовского фонда в категории «молодёжная наука», а в 2014 году удостоился премии Русского географического общества.