Стартовала комплексная экспедиция РГО на архипелаг Земля Франца-Иосифа

В год 150-летия открытия Земли Франца-Иосифа экспедицией Карла Вейпрехта и Юлиуса Пайера учёные оценят сейсмическую опасность острова Земля Александры и проведут исследования с целью получения климатических характеристик самого северного архипелага нашей страны. Первый этап комплексной экспедиции РГО на архипелаг Земля Франца-Иосифа стартовал из Североморска 15 мая.

30 августа 1873 года затёртую льдами парусно-паровую шхуну Admiral Tegetthoff прибило к берегу незнакомой земли. Участники экспедиции под руководством Карла Вейпрехта и Юлиуса Пайера назвали её именем австро-венгерского императора Франца Иосифа I.

В год 150-летнего юбилея географического открытия комплексная экспедиция РГО отправилась к этому удалённому, спрятанному во льдах Северного Ледовитого океана архипелагу. Первый этап исследований пройдёт на острове Земля Александры. В составе экспедиции — специалисты РГО и национального парка "Русская Арктика", учёные, представляющие самые передовые отрасли науки, сотрудники Института физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН (ИФЗ РАН), Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова (ИЗМИРАН) и Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ). 

— Основные работы будут направлены на изучение сейсмичности Арктики, — рассказывает научный руководитель экспедиции, старший научный сотрудник ИФЗ РАН, кандидат физико-математических наук Руслан Жостков. — Считается, что это асейсмичный регион, где не происходит землетрясений, но результаты наших исследований в рамках более ранних экспедиций РГО и Северного флота показывают, что в прошлом в Арктике случались землетрясения интенсивностью до 9 баллов. Поэтому одной из наших задач будет поиск следов древних землетрясений, тех, которые проходили в эпоху доинструментальных наблюдений и не были задокументированы. 

Учёные проведут анализ рельефа при помощи геоморфологического анализа и геофизических методов глубинных исследований: микросейсмического зондирования и георадарной съёмки. В частности, георадарные исследования позволят определить приповерхностные геологические нарушения — если в прошлом произошло какое-то сейсмическое событие, то геологические слои будут разорваны или деформированы. Также по результатам измерений можно судить о приповерхностной структуре изучаемого региона. 

По словам научного сотрудника ИЗМИРАН Игоря Прокоповича, использование низкочастотных антенн длиной 3 м позволит с помощью георадара обследовать верхнюю часть геологического разреза до глубины в несколько десятков метров для низкоомных отложений в условиях вечной мерзлоты. При постепенном перемещении приёмно-передающей аппаратуры георадара вдоль поверхности земли учёные построят радарограмму, которую также называют георадарным профилем.

 — Радиолокационный метод также позволяет довольно точно оценить глубину залегания геологических слоёв или локальных объектов, — объясняет Игорь Прокопович. — Такие данные должны помочь в картировании разломов, определении их возраста, что будет совместно с другими результатами экспедиции использовано при оценке тектонической активности региона.

 В ходе экспедиции будет проведена ледомерная съёмка на припае — это лёд, который близок к берегу и стоит неподвижно. По словам научного сотрудника отдела ледового режима и прогнозов ААНИИ Анны Тимофеевой, толщина морского льда является важной характеристикой, а её колебания — чувствительным индикатором изменения климата. В настоящее время учёные оценивают толщину преимущественно с помощью спутникового дистанционного зондирования и численного моделирования. Но любые дистанционные измерения требуют верификации — сравнения со значениями, которые получены контактным методом. 

 — Будут произведены и другие замеры различных характеристик льда, в том числе профили температуры и солёности, — добавляет Анна Тимофеева. — Также планируется отбор ледяных кернов с целью отбора проб для измерения количества хлорофилла. 

 Учёные проведут фундаментальные исследования по распространению геоакустических волн в системе: морское дно — море — ледовый покров, используя технологию, разработанную в ИФЗ РАН. Это позволит дистанционно определять толщину и прочность льда, что необходимо для исследования ледовой обстановки в Арктике и судовождения.

 — Если нашу технологию масштабировать на более низкие частоты, размещая датчики на льду, можно не только исследовать структуру ледового покрова, но и зондировать морское дно для поиска полезных ископаемых, — рассказывает Руслан Жостков. — Впервые в Арктике мы применили эту технологию в 2021 году для определения глубинных разломных зон. Тогда работе нескольких датчиков помешали белые медведи, однако даже столь могучие хищники не смогли нанести какие-либо повреждения отечественным приборам, разработанным совместно ИФЗ РАН, МФТИ и концерном "Гидроприбор". Поэтому в этом году мы собираемся закончить начатые работы, а также провести новый высокочастотный эксперимент с сейсмической косой. Если раньше нас интересовала структура дна и мы работали на низких частотах, то сейчас будем изучать строение льда, используя частоты выше 5 Гц. 

 Специалисты также проведут более детальные исследования, используя дополнительные методы, в том числе с помощью сейсмической микрогруппы (высокочувствительная антенна, собранная из нескольких сейсмических датчиков).