13 июля. День четвертый. Океаны Анны Весман
Успешными бывают только невыполнимые задачи
Жак-Ив Кусто
Одна из опытных участников рейса «Арктический плавучий университет» — Анна Весман. Океанолог в экспедиции и младший научный сотрудник в ФГБУ «Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт» («ААНИИ»), на «Профессоре Молчанове» Анна проводит исследования уже в пятый раз, из них три раза на «АПУ». Первые три экспедиции она ходила гидрохимиком — проводила анализ проб воды в лаборатории. Последние два года ходит как океанолог. Пробы воды, которые берут сотрудники «ААНИИ» и Северного УГМС, проверяют на содержание кислорода, замеряют pH, а студенты отбирают воду на щёлочность. В целом команда «ААНИИ» проводит зондирование водной толщи, чтобы получить профили температуры и солености.
— В чем научное значение вашей научной работы?
— В Белом море мы берем замеры на стандартных разрезах Северного управления гидрометслужбы, а исследования в Баренцевом и Карском морях входят в программу «ААНИИ». То есть часть совместной работы с УГМС (Управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды). Вообще УГМС заведует всеми метеорологическими постами, стандартными разрезами и «Профессор Молчанов» принадлежит им же. Поэтому, когда мы ходим в экспедицию на их судах, то делаем стандартные замеры по станциям. УГМС это нужно, чтобы посмотреть многолетнюю изменчивость процесса, чтобы можно было с уверенностью сказать, что меняется в экосистеме, как меняются водные массы. То, что мы берем пробы на стандартных разрезах в одно и то же время, — это удобно для получения значимых данных.
Мы еще не уверены, где точно на Севере будем делать остановки, потому что до конца не ясна ледовая обстановка, — либо на севере Карского, либо на севере Баренцева моря. Разрезы в Баренцевом море сделаны таким образом, чтобы поймать мало изученную зону, особенно на северо-востоке.
В Баренцево море заходит ветвь атлантической воды, которая обладает большей температурой и большей солёностью, чем Арктические воды, и при прохождении на север она немного трансформируется и теряет тепло в ходе обмена с атмосферой и окружающими водами. Вообще основное поступление тепла в Арктику происходит либо с помощью воздушного переноса, либо, как говорят, другая важная составляющая — это атлантическая вода, которая переносит соль и тепло, и этот поток изменяется из года в год.
До этого на севере, начиная с 2012 года, проводились измерения, и был сделан вывод, что схема циркуляции устарела. Если в этом году у нас получится там провести измерения, то мы сможем с большей уверенностью сказать, как происходит эта изменчивость, есть ли увеличение или уменьшение в потоке атлантических вод.
В Карском море в последние годы наблюдается заток атлантической воды. Есть теория, что это происходит из-за того, что меняются характеристики вод, и ветви Атлантики могут изменить направление своих течений и заходить в регионы, где они раньше не наблюдались, а поскольку там другая соленость и температура, то это может существенно повлиять на всю экосистему в данном регионе. Это как раз и есть север, северо-восток Новой Земли.
— Почему атлантические воды заходят, уходят, приходят? С чем это связано?
— В целом климатическая система и все течения очень динамичны. Есть стандартные естественные циклы, которым подчинены большие климатические процессы. Они разные по продолжительности. Например, 10-11 лет — это примерно годовой цикл изменчивости солнечной активности. Есть короткие процессы — пять-семь лет, есть долгие — до ста лет. На это накладываются в том числе и тренды, то есть изменения в течение длительного периода. Устойчивые тренды наблюдаются в площади льда — она сокращается уже много лет, либо в температуре воды или воздуха — она повышается. Чаще всего изменение климата связывают с антропогенным воздействием.
— За эти пять лет, что вы ходите в экспедиции, удалось ли совершить какое-либо открытие?
— Достаточно сложно в современной науке сделать открытие, которого ты не ожидаешь, потому что уже достаточно хорошо развиты модели, и многие вещи были сначала теоретически высказаны, а потом на практике доказаны. В этом случае измерения начинались без меня, но как рассказывали другие исследователи, уточненная схема циркуляции в северо-восточном районе Баренцева моря, о которой я говорила ранее, была немного неожиданна, поскольку ранее предполагалось, что выход из Баренцева моря в Арктику происходит двумя ветвями. Судя по новым данным, эта обратная ветвь огибает Землю Франца-Иосифа через север и возвращается в Баренцево море, циркулирует по нему и выходит уже трансформированной в Арктику. Этот результат был достаточно неожиданным.
— Кому это может пригодиться?
— Это действительно важно для мореходства и для изучения климатической системы изучаемого региона. Чтобы сделать прогнозы, нужны модели по математическим формулам... Есть хорошая цитата: «Все модели врут, но некоторых из них полезные». Чтобы сделать модель полезной, нужно, чтобы она была основана на данных натурных исследований, чтобы она воспроизводила реальный процесс. Мониторинг таких мало изученных регионов помогает нам уточнить модели и сделать их результат более достоверным — с большей точностью предсказывать погоду, говорить об изменениях, которые могут происходить в течение длительного времени. Так как Баренцево море — это район промышленного рыболовства, то все изменения, происходящие в любой системе, напрямую влияют на рыболовство и другие факторы.
— Почему вы занялись океанологией?
— Моя мама тоже закончила географический факультет СПбГУ, только специализацию «физическая география», и в детстве она мне рассказывала, как они студентами ездили на практики, как путешествовали, как это было весело: пещеры, леса... Папа тоже очень любит природу. Мы смотрели фильмы Жака-Ива Кусто, передачи Николая Дроздова, и я все это дико любила, и когда пришло время поступать в университет, я уже точно решила, что это будет географический факультет. Там такая система: мы поступаем просто на факультет, отучившись год, выбираем более узкую специализацию. Я изначально поступал на гидромет поток, то есть — гидрология, океанология, метеорология. Еще в первый год обучения поняла, что океанология мне нравится больше всего: мне показалось, что она похожа на физику, а я заканчивала класс с математическим уклоном. И еще потому, что океаны больше, и можно дальше путешествовать.
На «АПУ» мы проводим совместный проект со швейцарцами: будем изучать содержание микропластика в морской воде. Это новая научная задача. Разговоры о загрязнении пластиком начались в годах 70-х, но пристально изучать стали буквально лет пять назад. В 2014 году была проведена первая специализированная экспедиция по изучению микропластика. Микропластик — это частицы меньше пяти миллиметров. Он уже не только в морской воде, но и во льду, в почве и рыбах, естественно. Планктон, рыбы — все организмы путают его с едой. Есть исследования, что даже организмы, которые выборочно питаются, все равно предпочитают пластик, потому что он выглядит для них вкуснее. Одна проблема — микропластик не разлагается. Другая проблема — он вбирает в себя устойчивые загрязнители, это могут быть пестициды, тяжелые металлы, и на частице пластика пяти миллиметров может быть большие концентрации этих токсичных веществ, чем в окружающих водах. Так как люди — вершина пищевой цепи, то все это в итоге приходит к нам.
Биологи случайно стали находить в своих сетях пластик и какие-то частицы, причем они специально не исследовали, а просто ловили планктон, либо птиц, либо что-то вскрывали и видели, что внутри есть либо большие, либо маленькие куски пластика, и забили тревогу. В России этой проблемой занимаются в Калининграде, Владивостоке и Санкт-Петербурге. В арктических российских морях еще никто не отбирал пробы на микропластик, просто потому, что ни у кого особо нет сюда доступа.
Вы, наверное, слышали о мусорных островах? Они образуются за счет круговорота течений. Есть два в Атлантике, два в Тихом и Индийском океанах. Модельеры посчитали, что будет образовываться пятое пятно как раз в Баренцевом море. И опять же так как это связано с рыболовством и напрямую может повлиять на здоровье, то это просто необходимо изучать. В этом году эту задачу внесли в официальную программу «ААНИИ», но сейчас основная проблема — нет единой методологии отбора и обработки проб, поэтому здесь на судне мы используем разные варианты. Мы опробовали один способ на трех станциях в Белом море, но не успели обработать пробы под микроскопом. Там много естественной органики: планктон, медузы, водоросли — и все это забивается в одну пробу, и дальше это надо разобрать более внимательно, но это мы будем делать, когда закончатся разрезы.
— Испытывали ли вы разочарование во время учебы?
— Конечно, как и любые студенты. И на работе бывают такие периоды, мы же не весь год в экспедициях, хотя некоторые и весь год проводят, но я — нет. Я так же сижу в офисе, обрабатываю данные на компьютере, работаю со спутниковыми снимками, то есть просто сижу у монитора в офисе как обычный офисный планктон и думаю: «Зачем мне это все? Я же поступала совсем не за этим». Но потом наступают моменты экспедиций, или когда получаешь какой-то результат. И вообще научная работа, с одной стороны, очень интересная и достаточно легкая, но с другой стороны, проблема в том, что надо постоянно себя вдохновлять, потому что иногда нет четкого задания. Например, в науке иногда надо просто подумать, иногда долго не можешь получить результат, или думал, что получилось, или данных не хватает, или данные другого качества. Естественно, в такие моменты не так интересно работать, и иногда наступает разочарование. Но когда получается сделать что-то новое или получается найти новую научную задачу, которая мало изучена, это дает простор воображению, вдохновляет и заставляет работать. Эта свобода мне очень нравится.
— Вам хочется больше времени проводить в экспедициях?
— Отчасти экспедиция — это очень хорошо, но мне хотелось бы сейчас закончить диссертацию. В экспедиции ты полностью решаешь конкретные задачи. Мне нравится, что получается развеять голову, потому что здесь очень простые задачи: надо, чтобы все работало, и работало, когда надо. И все, больше ни о чем думать не надо.
