В принятых границах (Атлас океанов, 1980) Северный Ледовитый океан (СЛО) занимает площадь 14,69 млн.км2, из которых 11,08 млн.км2 приходится на долю морских льдов, в составе которых доминируют многолетние льды, оказывающие существенное влияние на поддержание термодинамического равновесия между океаном и атмосферой, вследствие изменения среднеравновесной толщины, которая поддерживается и определяется стабильностью климатической системы в Арктике (Зубов, 1945).
В последние три десятилетия в Арктике наблюдается четкий температурный тренд в сторону потепления. Как следствие потепления, в СЛО выявлено заметное уменьшение площади и толщины ледового покрова, аномально большие по величине и области распространения повышения температуры и солености поверхностных вод (Cavelieri et al., 1997; Johannessen et al., 1995; 1999; Carmack et al., 1997; Serreze, Maslanik, 1997; Morison et al., 1998; McPhee et al., 1998; и др.). Климатические изменения и связанные с ними изменения морской ледовой среды предполагают изменения в составе, структуре и функционировании экосистемы морского льда, в связи с изменениями гидрофизических и гидрохимических характеристик поверхностных вод. Так, средняя соленость в слое 0-30 м уменьшилась за последние два десятилетия почти на 4‰, а его температура повысилась на 0.3°С (McPhee et al., 1998), что привело к изоляции морского льда от ниже лежащих морских вод и изменению состава организмов, как в толще льда, так и на его нижней поверхности (Melnikov et al., 1998; Melnikov, 2000; Melnikov, Kolosova, 2001; Melnikov et al., 2002).
Выявленные за прошедшие два десятилетия изменения проявляют себя наиболее заметно в Канадском секторе СЛО, где наблюдаются изменения физико-химических характеристик льда, а также состава, структуры и функционирования биологических сообществ, населяющих морской лед. Отсюда следует научная идея настоящего проекта, которая состоит в том, чтобы показать, как наблюдаемое потепление в Арктике распространяется на морские льды и его биоту в центральных районах СЛО. Являются ли выявленные изменения в Канадском секторе СЛО типично локальными или связаны с глобальными процессами потепления и распреснения поверхностных вод в целом для всего океана? До настоящего времени, информация по данному вопросу весьма ограничена, а важность в ее получении определяется хотя бы тем, что необходимы знания для оценки состояния морского ледового покрова и моделирования климатических и экологических процессов в СЛО на ближайшие десятилетия. К сожалению, экспедиционные исследования последних лет связаны, в основном, с Арктическими морями, а единичные трансарктические ледокольные проходы (например, экспедиции АОS-94, «Арктика-2000» или “Polarstern”) охватывают непродолжительный период наблюдений (около одного месяца) и поэтому малоинформативные в смысле поставленного вопроса. Отсюда следует, что необходим новый подход к исследованиям системы «морской лед – верхний океан» в центральных районах СЛО. Настоящий проект МПГ «Панарктическая ледовая дрейфующая экспедиция» (ПАЛЭКС, www.paicex.ru) был направлен именно на проведение мезомасштабных междисциплинарных наблюдений в околополюсном пространстве СЛО.
Выбор околополюсного района для проведения исследований по проекту неслучаен по двум причинам: научной и логистической.
Во-первых, известно, что многолетние морские льды, образующиеся на акватории СЛО, выносятся из центрального Арктического бассейна, главным образом, через Северный Полюс в пролив Фрама, поэтому при организации мезомасштабных наблюдений в околополюсном районе можно получить данные, характеризующие процессы в водно-ледовой системе, сформировавшейся ранее в центральном бассейне. Толщина снежного и ледового покровов, их физико-химические характеристики, данные о видовом составе ледовой биоты и планктона, в целом, могут быть индикаторами изменений и «рассказать» о состоянии экосистемы морского льда и приледового слоя воды в СЛО в условиях современного потепления климата.
Во-вторых, для проведения крупномасштабной долгопериодной съемки в этом районе необходимо иметь не одну, а несколько ледовых платформ, на которых может быть выполнено многофункциональное океанологическое исследование. Наблюдения на одном ледовом поле, как это имеет место на традиционных дрейфующих станциях «Северный Полюс», дают ограниченную информацию о процессах в пределах одного дрейфующего ледового поля, т.е. в одной точке, что, несомненно, недостаточно для оценки состояния ледового покрова и подледного водного слоя в целом для всего бассейна. Именно использование нескольких платформ позволит получить статистически значимую информацию о мезомасштабных процессах в центральных районах СЛО. Такой подход в исследовании можно выполнить при организации нескольких малогабаритных ледовых лагерей, ориентированных вокруг одной базовой дрейфующей станции.
Для выполнения программы исследований по проекту ПАЛЭКС в апреле 2007 г. такой базовой станцией послужила дрейфующая ледовая станция «Барнео», организуемая в околополюсном пространстве СЛО Экспедиционным центром «Полюс», имеющий большой опыт в организации и обслуживании ледовых лагерей в Арктике, начиная с организации дрейфующей станции СП-32 в 2002 г. (www.barneo.ru).
|