РУССКИЙ Регион 1. Большие морские экосистемы восточной Арктики
- Баренцево и Белое моря - Океанографическая база данных
- Инвентаризация и архив данных
- Временные ряды температуры и солености вод
- Временные ряды ледового режима
- Временные ряды рыболовства
- Карское море - Океанографическая база данных
- Инвентаризация и архив данных
- Море Лаптевых - Океанографическая база данных
- Инвентаризация и архив данных
- Восточно-Сибирское море - Океанографическая база данных
- Инвентаризация и архив данных
- Чукотское море - Океанографическая база данных
- Инвентаризация и архив данных
- База данных по планктону северных морей
Климатические изменения в Арктике характеризуются наибольшим размахом и ведут к серьёзным последствиям для экосистем и морской хозяйственной деятельности. Природная среда сформировалась, по существу, в послеледниковый период, который длится более 10 тыс. лет. Только по отношению к этому периоду можно обсуждать природные аномалии как отклонения от статистически достоверной нормы. В современной истории климата самым тёплым был период атлантического оптимума – около 6.8 тыс. лет назад (Матишов, Павлова, 1990). За последние столетия отмечались циклические изменения климата и состояния ледяного покрова, заведомо не связанные с антропогенными воздействиями. Среди них выделяется “малый ледниковый период» в середине минувшего тысячелетия, который был отмечен похолоданием в Европе, ухудшением ледовых условий в морях Западной Арктики, гибелью поселений европейцев в Гренландии.
Чрезвычайно интересным является вопрос истории исследования Арктики. Еще 150 лет назад голландцы своими съёмками у Новой Земли заложили основу будущего понимания колебаний климата в Арктике. В конце XIX в. – начале XX в. благодаря усилиям плеяды выдающихся учёных – исследователей Арктики - наши знания об этом регионе значительно расширились (Рисунок 1).
К концу XIX века в морях Арктики была развёрнута сеть метеорологических станций и организованы регулярные океанографические и ледовые съёмки. По этим данным сформированы информационные базы, позволяющие делать обоснованные выводы о тенденциях последнего столетия. Среди климатических индикаторов в практическом отношении важны изменения температуры воды и характеристик ледяного покрова. От них зависят состояние биоресурсов и условия рыболовства, а также возможности освоения нефтегазовых ресурсов шельфа. Ледовая обстановка всецело определяет условия навигации по Северному морскому пути (СМП).
Общепризнанным показателем изменений климатического режима является вековой ряд наблюдений за температурой воды на разрезе «Кольский меридиан» Баренцева моря (по 33°30' в.д.).
В течение XX в. наиболее ярко выраженной аномалией было «потепление Арктики» в 1920–1930-х годах. Этот феномен проявился в повышении температуры воздуха на побережьях и островах, сокращении сезонного ледяного покрова в арктических морях (Фролов и др., 1997). Систематических данных по ледовитости морей тогда не было, но показательно, что ещё до появления новых ледоколов были начаты регулярные рейсы по СМП (тогда как экспедиция 1914–1915 гг. на ледокольных пароходах «Таймыр» и «Вайгач» не смогла пройти его за одну навигацию).
В 1878 г. Нильс Норденшельд на судне «Вега» прошел за лето от Стокгольма до Берингова пролива практически всю трассу Северного морского пути (СМП).
До начала 1990-х гг. климатические условия в Арктике были относительно стабильными, с чередованием умеренных аномалий разного знака. В течение последних 20 лет в северной полярной области наблюдается ярко выраженное потепление, которое заметно сказалось на состоянии атмосферы, океана, морских и наземных льдов (Фролов и др., 1997 ; Levitus et al., 2005; Levitus et al., 2009; Алексеев и др., 2010, Матишов и др., 2011, Матишов, Дженюк, 2012).
Причины климатических флуктуаций в разных частях Арктики неодинаковы. В Баренцевом море важнейшими факторами внешнего воздействия являются преобладающие переносы в атмосфере (широтные или меридиональные) и поступление тёплых атлантических вод, интенсивность которого зависит от глобальной океанической циркуляции и системы Гольфстрима как одной из её самых динамичных составляющих. Для морей Восточной Арктики большое значение имеют изменения водного и теплового стока великих сибирских рек. При повышенном водном стоке усиливается опреснение поверхностного слоя морей, что ускоряет образование ледяного покрова. Вместе с тем обильный паводковый сток с его высоким теплосодержанием способствует раннему таянию льда.
Существует широкий диапазон точек зрения относительно природы климатических изменений – от безоговорочного принятия гипотезы глобального антропогенного потепления до полного её отрицания. Отсюда следуют противоположные политические стратегии. В одном случае необходимы срочные согласованные меры по снижению выбросов парниковых газов, в другом – можно полагаться на стабильность и саморегулирование климатической системы (что не исключает её аномальных состояний, подобных четвертичному оледенению) и не ограничивать экономическое развитие экологическими запретами. Среди мировых лидеров первой позиции придерживаются страны ЕС, Япония и, с некоторыми оговорками, Россия, второй – США, Китай, Индия, к которым в декабре 2011 г. примкнула Канада.
Морские и наземные экосистемы Арктики более чувствительны к изменениям климата и воздействиям антропогенных факторов, чем экосистемы других природных зон. Последствия потепления для большинства видов, скорее благоприятны, но аномалии ледяного покрова нарушают пищевые взаимодействия в прикромочных зонах, ухудшается экологическая ситуация для ряда видов животных.
При отсутствии надёжных прогнозов глобального климата необходимо быть готовыми к следующим вариантам развития процессов в морской Арктике: первый – продолжение потепления в соответствии с тенденцией двух последних десятилетий; второй – стабилизация на уровне, достигнутом к середине последнего десятилетия; третий – возврат к норме, за которую приняты условия второй половины XX в.; четвёртый – смена знака аномалии в сторону понижения температуры и ухудшения ледовых условий.
Представленная в Атласе база данных наблюдений за морской средой и результаты обработки этой информации в графическом виде в соответствующих разделах Атласа (Инвентаризация и архив данных), дают основу для построения более надежных прогнозов возможных климатических тенденций.
В данном разделе Атласа рассматриваются Большие морские экосистемы (БМЭ) Арктики, включающие Баренцево и Белое моря, Карское море, Море Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское моря (Рисунок 2).
В часть базы данных атласа по северным морям включено 337 618 станций. Их распределение по морям приведено в Таблице 1, по годам и месяцам на Рисунке 3.
| Большие морские экосистемы | Число станций | Период |
|---|---|---|
| Баренцево море (включая Белое моря) | 238 286 | 1870-2013 |
| Карское море | 38 445 | 1870-2013 |
| Море Лаптевых | 6 570 | 1878-2009 |
| Восточно-Сибирское море | 3 459 | 1878-2008 |
| Чукотское море | 50 858 | 1849-2012 |
| Всего по северным морям | 337 618 |
В морях Северного Ледовитого океана, где экспедиции всегда проводятся в сложной природной обстановке и требуют повышенных затрат, возможности судов должны использоваться наиболее полно. Принципиальное значение для всего комплекса арктических исследований имеет сбор данных о среде и экосистемах арктического шельфа. Длительное время ареной морских экспедиций были в основном незамерзающие моря Западной Арктики, в которых ведётся рыбный промысел. Ледовитые моря - от Карского до Чукотского – всегда представляли интерес, но были доступны для экспедиционного флота только в короткий навигационный период, как правило, с июля по сентябрь. Биологические процессы в период зимнего покоя до последнего времени были слабо изучены, и считалось, что они мало сказываются на биопродуктивности и видовом разнообразии.
За многие десятилетия научной деятельности ММБИ приобрел большой опыт морских и береговых экспедиций, организации научных стационаров в Арктике. Качественно новым этапом исследований труднодоступных морей Арктики стали работы ММБИ на трассе Северного морского пути с использованием атомного ледокольного флота.
Первая экспедиция ММБИ по трассе Севморпути была проведена в феврале-марте 1996 года на атомных ледоколах «Таймыр» и «Вайгач». Её основной задачей была оценка возможности использования попутных рейсов для научных исследований. Результаты экспедиции подтвердили, что в условиях ледокольного плавания можно собирать уникальный научный материал. Поэтому такие рейсы практически сразу стали постоянной составляющей экспедиционной деятельности института.
С тех пор в институте проводится от двух до четырёх экспедиций в год. Всего за период 1996-2013 гг. был выполнен 61 рейс, в ходе которых собран научный материал на 2 379 станциях (Рисунок 4).
