Экология

СПУТНИКОВОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ПРИБРЕЖНЫХ ЗОН

Огромные акватории морей представляют собой целостный географический объект. В России, как, впрочем, и в других странах, его изучают и осваивают для решения ряда хозяйственных задач, обеспечения экологически безопасных условий. К сожалению, эти территории, обладающие огромным экономическим и биологическим потенциалами, подвергаются постоянному антропогенному воздействию, о чем рассказали кандидаты физико-математических наук Ольга Лаврова и Мария Митягина из Института космических исследований (ИКИ) РАН.

Беспокойство отечественных ученых по поводу загрязнения прибрежных вод вполне оправдано: ведь в последние годы оно сильно возросло из-за сбросов в морскую среду нефти и ее продуктов из танкеров, а объемы их перевозок значительно увеличились. Кроме того, вводятся в строй новые нефтяные терминалы, морские буровые установки. Образующиеся при этом загрязнения не только пагубно влияют на флору и фауну прибрежных районов, нарушая процессы физико-химико-биологического обмена в системе океан-атмосфера, но и наносят ощутимый ущерб сельскому хозяйству и индустрии, негативно сказываются на многих социальных процессах.

Серьезные антропогенные факторы ощущаются в прибрежной зоне Краснодарского края, где находится единственная курортная база нашей страны на Черном море. Особенно сложна экологическая обстановка в районе Новороссийска - крупнейшего отечественного порта. Ежегодно через него экспортируют около 32 млн. т нефти, а в ближайшие 10 лет объем ее перекачки здесь может увеличиться втрое. Ситуация усугубляется еще и тем, что возможности Черного моря для самоочищения весьма ограничены в силу недостаточного водообмена с сопряженными бассейнами и из-за крайне слабого вертикального перемешивания вод*.

Удручающая обстановка сегодня и на Каспии**, который, как известно, первый в мире подвергся масштабному загрязнению. По оценкам специалистов, с начала разработки бакинского месторождения (последняя треть XIX в.) в море поступило 2,5 млн. т сырой нефти, что в корне изменило экологию в районе западного шельфа бассейна. Изношенность оборудования на старейших буровых платформах, функционирующих на воде, ухудшает обстановку с каждым днем.

Менее угрожающей выглядит положение на Балтике, хотя и там случаются сбросы нефти и нефтепродуктов с судов, число которых достигает около 2 тыс. единиц в сутки. В результате здесь, по подсчетам ученых Финского института окружающей среды, в тече ние года появляется примерно 10 тыс. нефтяных пятен. Особую озабоченность экологов вызвал ввод в эксплуатацию в 2004 г. буровой платформы на удалении всего 22 км от уникального заповедника Куршская коса.

Расширяется транспортировка нефтепродуктов на западный рынок и через российскую часть Баренцева моря. В соответствии с оценками норвежских государственных служб, ежегодные объемы их перевозок в следующем десятилетии могут достигнуть от 50 до 150 млн. т. Значит, увеличится и риск аварий больших танкеров.

К счастью, катастрофические разливы нефти происходят довольно редко, но именно они привлекают внимание СМИ и общественности гораздо чаще, чем загрязнения морской поверхности, возникающие в ходе рутинных операций на судах. Хотя незаконные сбросы из них промывочных и балластных вод настолько распространены, что в совокупности наносят неизмеримо больший ущерб экосистеме морей, нежели крупная утечка нефти и ее продуктов при транспортировке кораблями.

Все сказанное заставляет организовывать постоянный мониторинг прибрежной зоны российских морей. И такая работа ведется в основном с помощью специально оборудованных самолетов и судов. Однако эти средства наблюдения малочисленны и дорогостоящи. Кроме того, их оперативность существенно ограничивают неблагоприятные погодные условия, недостаточная освещенность поверхности моря, удаление от береговой черты, невозможность работать в воздушном пространстве и на акватории сопредельных государств. К тому же соответствующие авиационные и морские системы эффективно отслеживают чаще всего крупные разливы нефти и ее продуктов. Утечки же средних и малых масштабов при транспортировке морем, выбросы при эксплуатации нефтедобывающих платформ, сбросы с кораблей воды, содержащей вредные жидкие отходы, как правило, не выявляются.

Перечисленные, а также другие трудности легко преодолимы методами дистанционного зондирования из космоса с помощью микроволновых приборов. Их излучение с длинами волн от нескольких миллиметров до дециметров слабо поглощают атмосфера и облака, что позволяет осуществлять круглосуточный мониторинг поверхности Земли практически при любых метеорологических условиях. Пространственное разрешение космических приборов составляет от десятка метров (для микроволновых радиолокаторов с синтезированной*** апертурой****) до нескольких километров (для пассивных измерителей-радиомеров с реальной антенной апертурой) при полосе обзора от 100 до 150 км. Эти приборы незаменимы и при изучении загрязнения Мирового океана.

В последние годы Россия регулярно проводит спутниковый мониторинг акваторий своих морей. В нем участвуют ученые из ИКИ РАН, Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН и НИЦ "Планета" Росгидромета. Он направлен на оперативное картирование параметров состояния загрязнения морской среды. Полученные результаты специалисты обобщают ежемесячно, постоянно проводят анализ метеорологической обстановки, прибрежной циркуляции воды, их влияния на степень чистоты прибрежной зоны.

Так, в ходе мониторинга акваторий российских секторов Азовского и Черного морей (по данным 2006 г.) в ИКИ РАН с 9 спутников было получено свыше 1100 радиолокационных изображений в видимом, инфракрасном и микроволновом диапазонах электромагнитного спектра. Для более полной оценки обстановки ученые использовали информацию наземных наблюдений с метеорологических станций в Сочи, Туапсе, Новороссийске, Анапе и Ростове-на-Дону, данные обработки спутниковых измерений за предшествующие периоды.

На основе анализа подтверждено: подавляющее большинство антропогенных загрязнений морской поверхности составляют утечки нефти и ее продуктов с судов и насыщенных ими вредных жидкостей. Определены также места наиболее частого их сброса в воду (речь идет о трассах близ портов Новороссийск и Туапсе).

Словом, разработанная российскими учеными технология спутникового мониторинга антропогенных загрязнений прибрежных зон составляет ценный научный багаж. Опыт ее использования может быть перенесен на другие моря Российской Федерации, Мирового океана в целом.

* См.: В. Авилов, С. Авилова. Загадки Черного моря. - Наука в России, 2002, N 6.

** См.: Д. Федоров. Каспий: нефтегазовые ресурсы и геологические риски. - Наука в России, 2001, N 5.

*** От слова "синтезатор" - устройства для получения гармонических электрических колебаний с требуемыми частотами путем линейного преобразования (например сложения) постоянных частот исходных колебаний, создаваемых генераторами.

**** Апертура - действующее отверстие оптического прибора, определяемое размерами линз или диафрагмами.


Ярослав Сибирцев, Ольга Лаврова и Мария Митягина из Института космических исследований (ИКИ) РАН.

Система автоматизации работы от iiko.ru. Программы для автоматизации кафе.
Авторские права на статьи принадлежат их авторам
Проект компании Kocmi LTD