Миры на Байкале
Видеоролики: "Миры на Байкале":
За период 2008-2010 с помощью глубоководных обитаемых аппаратов «Мир» были выполнены погружения практически во всех районах Байкала:
ЮЖНЫЙ БАЙКАЛ: м. Маритуй, м. Половинный, район землетрясения, Муринская банка, Большие Коты, грязевой вулкан Маленький, м. Толстый, м. Бакланий.
СРЕДНИЙ БАЙКАЛ: Бегул, Грязевой вулкан «Санкт-Петербург», малые Ольхонские ворота, м. Ижимей, м. Песчаный, Академический хребет, Баргузинский залив, район п. Турка, остров Б. Ушканий.
СЕВЕРНЫЙ БАЙКАЛ: Чивыркуйский залив, м. Заворотный, Давша, Кукуйская грива, Посольская банка, Нижнеангарск, Фролиха, район нефтепроявлений Горевой утес, м. Ижимей, м. Каменный, п. Кедровка.
Многочисленными исследованиями показана важная роль липидов в развитии приспособительных реакций у организмов и уделяется большое внимание вопросам, касающимся участия липидов в адаптивных реакциях эктотермов в ответ на изменение самых разнообразных условий окружающей среды.
Нами была поставлена цель рассмотреть общие и специфические особенности модификаций состава липидов у эктотермных организмов, стоящих на разных ступенях эволюционной лестницы. Изучен состав жирных кислот некоторых донных организмов собранных во время экспедиционных работ с участием аппаратов «МИР».
Обнаружен широкий спектр кислот – 67 жирных кислот различной степени насыщенности. Состав жирных кислот значительно различается среди разных видов гидробионтов. При этом, среди изученных организмов особый интерес вызывают беспозвоночные: губки и гаммарусы (амфиподы), характеризующиеся широким спектром жирных кислот не выявленных нами ранее у других гидробионтов Байкала (рыб и тюленей).
Использование мультивариационного статистического метода обработки данных – метода главных компонент позволяет ясно проследить различие жирнокислотного состава бычковых рыб – голомянок и донных бычков, несмотря на то, что они относятся к одному подотряду Cottoidei.
Кроме того, специфичность жирнокислотного состава выявлена не только на уровне подотряда (голомянки и бычки), но и на уровне вида, что подтверждает видовую специфичность состава жирных кислот байкальских гидробионтов. Показано, что жирные кислоты являются ценными таксономическими маркерами для дифференциации филогенетически сходных организмов и могут быть использованы для экологического мониторинга.
В продолжение исследований планируется исследование и сравнительный анализ жирнокислотного состава тканей всех отобранных образцов гидробионтов. Разделение липидов по фракциям (нейтральные, полярные липиды, свободные кислоты) и изучение их состава для полного анализа механизма формирования липидного состава глубоководных гидробионтов.
Основной целью данной экспедиции является обеспечение необходимых обязательств Российской Федерации перед мировым сообществом по сохранению экосистемы оз. Байкал как Участка мирового природного наследия ЮНЕСКО, предусматривающих в равной степени создание необходимых условий для устойчивого развития Байкальского региона и получение новых фундаментальных знаний о живой и неживой природе самого глубокого озера планеты.
Проведённая экспедиция впервые объединила и решила следующие важнейшие задачи:
- исследование с помощью глубоководных обитаемых аппаратов и получение новых данных об экосистеме оз.Байкал, рельефе и геологии ее подводной котловины;
- создание условий для развития благоприятного инвестиционного климата для экономики Байкальского региона и решения социальных задач на принципах устойчивого развития;
- широкая пропаганда достижений российской науки в области создания и эксплуатации глубоководных обитаемых аппаратов и изучения гидрокосмоса;
- привлечение мировой и российской общественности к решению научных, экологических и социальных проблем Байкальского региона.
Основная часть экспедиции продолжалась три года (2008-2010 гг.). В её проведении можно выделить три этапа.
Подготовительный этап. За короткий срок (с марта по июнь 2008 г.) предстояло выполнить огромный объём работ по подготовке морской экспедиции в условиях пресноводного внутриконтинентального водоёма. Прежде всего, вместо судна "Академик Келдыш", на котором размещаются аппараты "Мир" во время морских экспедиций, необходимо было подготовить специальное судно для передвижения аппаратов "Мир" на озере Байкал, создать необходимые условия для размещения и работы команды.
Для этих целей была арендована грузовая баржа, которая полностью переоборудована и оснащена для обслуживания экспедиции в судно специального назначения "Метрополия". В том числе на 60 тонн увеличен балластный груз, обеспечивающий необходимую устойчивость судна. В Японии приобретён и доставлен на судно единственный в регионе 100-тонный подъёмный кран для погружения на воду и подъёма аппаратов "Мир".
Для проживания экипажа смонтированы компактные благоустроенные финские домики на 30 коек, а также кухня, столовая, душевая, мастерские и другие каюты общего назначения. Установлены необходимые ёмкости для топлива и сбора жидких бытовых отходов, которые по мере необходимости перегружались на береговые очистные сообружения. Перед выходом в экспедицию все эти сооружения прошли необходимый противопожарный и санитарный контроль.
Особую сложность представляла задача доставки из порта Калининград на Балтийском море на оз. Байкал аппаратов "Мир", каждый из которых в полном снаряжении весит более 20 тонн. Для этой цели был подготовлен чартерный рейс грузового транспортного самолёта "Руслан" из Калининграда, с дозаправкой в Минске до аэропорта "Байкал" в г. Улан-Удэ. При транспортировке значительная часть оборудования была демонтирована.
В первый год экспедиции техническое обеспечение осуществлялось с территории Республики Бурятия, где оперативно создавалась материальная база и строились дороги вдоль побережья озера для доставки аппаратов "Мир" из аэропорта г.Улан-Удэ на оз. Байкал, поэтому экспедиция обеспечивала более двух десятков рабочих мест для местного населения.
12 июля 2008 года тяжёлый транспортный самолёт "Руслан" с аппаратами "Мир" и необходимым оборудованием приземлился в аэропорту г. Улан-Удэ - столицы Республики Бурятия. Придавая большое значение экспедиции, самолёт встречало руководство региона во главе с Президентом Бурятии В.В.Наговицыным. В тот же день на центральной площади города состоялся многотысячный митинг, посвящённый началу экспедиции.
Затем аппараты были транспортированы в порт Клюевка на восточном побережье оз. Байкал, где они и разместились на борту судна "Метрополия". Там же состоялся первый выход на открытую воду и погружение инспекторов страховой фирмы "Ллойд", подтвердивших готовность аппаратов "Мир" к началу экспедиции.
Экспедиционный период можно разделить на научные погружения, специальные погружения и сателлитные мероприятия.
Научные погружения. К наиболее важным научным результатам работы экспедиции следует отнести:
Открытие месторождений газовых гидратов. Газогидраты это углеводороды в твёрдом состоянии похожие на лёд, образующиеся при высоком давлении и низких температурах и изолированные от атмосферного воздуха. По мнению специалистов, газогидраты представляют перспективное топливо по запасам превосходящее все известные месторождения нефти и газа.
Они обнаружены на дне озера пластами мощностью до 0,8 м. Это фундаментальное открытие, выходящее далеко за рамки исследования собственно озера Байкал. Опробована методика поиска газогидратов по аномалиям метана в воде с помощью датчика метана, установленного на аппарате "Мир".
В процессе погружений проведены эксперименты по формированию и разложению газогидратов в зависимости от температуры и давления водной среды, что позволит в дальнейшем построить теоретическую модель этого процесса. Разработаны пробоотборники, позволяющие сохранить куски газогидратов на поверхности и положительных температур.
Исследования глубоководных нефте- и газопроявлений на дне озера. Впервые в мировой практике в подводных условиях обнаружены битумные постройки и открытые выходы нефти в виде капель с определённой регулярностью выделяемые из осадочных пород на глубинах от 600 до 800 м. Как правило, выходы углеводородов сопровождаются полями бактериальных матов. Установлены новые типы бактерий использующих в начальной трофической цепи нефтепродукты. Подробно изучены аномалии в содержании углеводородных газов в толще воды и осадках.
Масштабные геотермические исследования. Определены расположение и размеры гидротермальных полей, измерены значения геотермического градиента, изучена активность подводных грязевых вулканов. Впервые получены данные о потоках метана из осадка в воду и кислорода из воды в осадок. Выявлена связь термической активности с бентосными организмами. Проведены измерения температуры, скорости и динамики изменений придонных течений.
Геологические и палеогеоморфологические исследования. Получены новые сравнительные данные о возрасте Байкальской впадины и уровне воды в озере в разные геологические эпохи. Зафиксированы четыре древние подводные береговые линии Байкала, свидетельствующие о пульсирующем наполнении водной чаши озера в периоды оледенений. Проведено изучение рифтообразующего разлома на западном склоне Байкальской впадины, морфологических признаков его кинематики. Впервые закартированы тектонические склоны с отрицательными углами наклона, а также визуальные следы последствий землетрясения 27 августа 2008 г. на подводных склонах озера. Обнаружены гидротермальные поля с недавно потухшими гейзерами - аналогами океанских "чёрных курильщиков".
Биологические исследования. Открыто несколько десятков новых видов эндемиков. особый интерес представляют животные, обнаруженные в районе Горевого Утёса, где на выходах битумов и нефтяных пластов наблюдалась высокая плотность биомассы и в трофических цепях животных обнаружен лёгкий углерод. Это необычное явление позволяет говорить о существовании живых организмов на базе хемосинтеза, что в Байкале обнаружено впервые.
В зоне выходов газогидратов открыты до настоящего времени неизвестные шарообразные формы диаметром 1-3 см. Первые анализы свидетельствуют о том, что внутри них наблюдается большое количество микроорганизмов, преимущественно нитчатых форм.
Проведено изучение вертикального распределения планктона, поведения и ориентации в пространстве массовых эндемичных видов амфипод, миграции байкальских рыб.
Исследования в районе Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (БЦБК). Аппараты "Мир" прошли подводные маршруты по двум разным каньонам, по которым осуществляется вынос сточных вод из очистных сооружений БЦБК. Отобранные пробы осадков и воды проанализированы на состав углеводородных газов, который является трассером таких загрязнений. На расстоянии от 8 км на дне обнаружены мутьевые потоки снижающие видимость до первых метров. Общая площадь интенсивного техногенного влияния сбросов комбината ограничивается первыми десятками квадратных километров.
Спектрометрия парниковых газов с использованием космических исследований. Среди научных экспериментов следует особо выделить синхронные дистанционные измерения выбросов метана, возникающие при разрушении полей газогидратов на дне оз. Байкал. Данный эксперимент выполнен с помощью высокотоксичных спектрофотометров на борту Международной космической станции и на водной поверхности озера 30 июля 2010 г. Эти спектральные наблюдения, в которых участвовали космонавт Ф.Юрчихин, специалисты Ракетно-космического комплекса "Энергия", Института географии РАН, Института проблем механики РАН, позволяют количественно оценить возможные последствия глобального потепления климата как причины увеличения количества парниковых газов из шельфовых газогидратов.
Специальные погружения. Одной из важнейших задач экспедиций было привлечение государственных деятелей и общественности к проблемам сохранения экосистемы оз. Байкал и рационального использования ресурсов на Байкальской природной территории. С этой целью были направлены приглашения для участия в экспедиции многим руководителям федерального и регионального уровня, видным деятелям культуры. Поэтому уровень экспедиции подчёркивает участие в погружениях Председателя Правительства Российской Федерации (РФ) В.В.Путина, Председателя Совета Федерации Федерального собрания РФ С.М.Миронова, Первого заместителя Правительстьва РФ, министра финансов РФ А.Н.Кудрина, Президента Республики Бурятия В.В.Наговицына, губернатора Иркутской области Д.Ф.Мезенцева, а также депутатов Государственной Думы РФ.
Как известно, значительная часть бассейна оз. Байкал находится в пределах Монголии. Поэтому аналогичное приглашение было направлено и любезно принято Президентом Монголии господином Ц.Элбэгдоржем. Его погружение состоялось 17 июля 2010 г. в районе пос. Турка. На состоявшейся после погружения пресс-конференции он выразил своё восхищение впечатлениями о природе байкальских глубин, а также пожелания о сохранении уникальной природы Байкальского региона, включая территорию Монголии.
В целях пропаганды природоохранных мероприятий, роста культурной значимости экспедиции состоялись погружения известного писателя В.Распутина, лидера ансамбля "Машина времени" А.Макаревича. Широкое освещение в прессе получило погружение знаменитого американского кинорежиссёра Дж. Кэмерона - автора фильмов "Титаник", "Аватар" и других не менее известных произведений. В погружениях приняли участие местные жители и в том числе самый возрастной гидронавт 84-летний бывший моряк В. Казанцев, религиозные деятели.
Сателлитные мероприятия. Кроме научных погружений, в рамках экспедиции были организованы различные сопровождающие мероприятия. В музеях городов Улан-Удэ и Иркутск проведены выставки "Байкал и история российского флота".
Организаторами экспедиции для обсуждения проблем устойчивого развития территории были проведены международные научно-практические конференции "Приоритетные развития Байкальского региона в условиях глобализации". Основная часть докладов конференции посвящена оценке экологического состояния региона, задачам улучшения инвестиционного климата, внедрению в экономику новых экологобезопасных технологий.
На центральных и региональных телеканалах проведены многочисленные пресс-конференции, на которых освещались основные задачи и итоги каждого полевого сезона. Главные результаты научных исследований широко освещались на страницах научно-популярных изданий "Мир Байкала" и "Метрофан". В течение всех трёх лет экспедиции гидронавтами читались лекции в студенческих аудиториях городов Москвы, Иркутска, Улан-Удэ и Читы, проводились встречи с населением региона.
Постэкспедиционный период состоит из мероприятий, которые логично завершают обработку научных результатов экспедиции, их публикацию в специальных и научно-популярных изданиях, а также на различные акции, которые пропагандируют результаты экспедиции, продолжают развивать идеи, возникшие в ходе её проведения.
Завершающий этап экспедиции прошёл в рамках Байкальского форума в г. Иркутске в сентябре 2010 г., где в форме презентации и пресс-конференции были продемонстрированы основные научные результаты погружений, показано их значение для мировой науки и задач сохранения экосистемы оз. Байкал как Участка мирового природного наследия и развития экономики региона.
В 2011 г. по приглашению глав государств состоялись презентации итогов экспедиции в Монако и в Монголии, в которых лично участвовали князь Ренье и Президент Монголии господин Ц. Элбэгдорж. Кроме того, ряд участников экспедиции удостоены правительственных наград Монголии.
Участие в погружениях зарубежных учёных из 12 стран, представителей бизнеса внесло особый вклад в развитие международного сотрудничества на Байкале.
Среди практических результатов, полученных по итогам экспедиции необходимо выделить директивные документы, подписанные руководством страны, по решению социально-экономических и экологических проблем Байкальского региона и в том числе утверждение Правительством России концепции федеральной целевой программы "Охрана оз. Байкал и социально-экономическое развитие Байкальского региона".
Важным практическим достижением, представляется "байкальский" информационнный прорыв в средствах массовой информации, для большого количества руководителей разного уровня и инвесторов, зарубежных гостей в той или иной степени участвовавших в различных мероприятиях экспедиции. Представленная информация раскрывает экономические возможности региона, улучшает инвестиционный климат, демонстрирует научный и культурный потенциал Байкальского региона.
Впервые в России в рамках частно-государственного партнёрства реализован масштабный многолетний научный проект с участием руководства страны, представителей науки, бизнеса, средств массовой информации и населения региона по сохранению экосистемы оз. Байкал - Участка мирового природного наследия ЮНЕСКО. Продемонстрированы возможности российской науки и её передовые позиции в международном рейтинге исследований гидрокосмоса.
По уровню организации и достигнутым научным, практическим и социальным результатам данная экспедиция глубоководных обитаемых аппаратов "Мир" на Байкале не имеет аналогов и вносит большой вклад в решение глобальных социально-экономических и экологических проблем и в изучение и освоение водных ресурсов планеты.
31 августа экспедиция глубоководных обитаемых аппаратов «Миры на Байкале» завершилась в Листвянке.
Как сообщил пресс-центр Фонда содействия сохранению озера Байкал, началась демобилизация экспедиции, демонтаж навесного оборудования на аппаратах «Мир» и подготовка сопроводительного оборудования к транспортировке в порт приписки «Миров» в Калининград.
С начала экспедиции в 2008 году «Миры» совершили около 150 погружений, за это время была получена ценная научная информация о животном и растительном мире озера, изучен состав воды, грунта, проведены различные эксперименты.
В экспедиции принимали участие исследователи из многих научных центров России, а также зарубежных стран. Вместе с учеными погружались также политики, общественные и культурные деятели: премьер-министр Владимир Путин, вице-премьер Алексей Кудрин, Президент Республики Бурятия Вячеслав Наговицын, певец Андрей Макаревич и другие.
Перечень публикаций по экспедиции "Миры"
1. Тулохонов А.К. Что таится в недрах Байкала? //Мир Байкала. ООО Издательский дом "ЭКОС". Специальный выпуск. - №3(19). - 2008. - С.25-27.
2. Тулохонов А.К., Слипенчук М.В. "Миры" на Байкале. //Мир Байкала. ООО Издательский дом "ЭКОС". - №4(24). - 2009. - С.12-15.
3. Тулохонов А.К. Экспедиция аппаратов "Мир" на Байкале - первые итоги //Научно-методический журнал "Экологическое образование". - 2009. - №2(39). - С.28-31.
4. Тулохонов А.К. Подводные террасы озера Байкал - оcнования для новых палеогеографических реконструкций позднего кайнозоя Северной Азии /Пятая Верещагинская Байкальская конференция, Международная научная школа для молодёжи "Экология крупных водоёмов и их бассейнов", 16 Объединённый семинар по проблемам изучения региональных осаждений из атмосферы: Тезисы докладов и стендовых сообщений (Иркутск 4-9 октября 2010 г.). - Иркутск: Изд-во ОАО "Иркутская областная типография №1. - 2010. - С.292-294.
5. Тулохонов А.К. Уровень Байкала из иллюминатора "Миров" //Природа. - М.: Изд-во "Наука" РАН. - №7(1139). - 2010. - С.50-52.
6. Тулохонов А.К. "Миры" байкальских глубин: итоги и размышления //А.К.Тулохонов; Байкальский институт природопользования СО РАН, Фонд содействия оз. Байкал, Российский фонд фундаментальных исследований, Русское географическое общество. - Улан-Удэ: ЭКОС, - 2010. - 80 с.
7. Тулохонов А.К. Новые факты и представления о геологической эволюции озера Байкал (по данным исследований глубоководных обитаемых аппаратов "Мир") //Доклады Академии наук. - М.:Изд-во "Наука". - 20100. - Т.437. - №6. - С.793-797.
8. Тулохонов А.К. О роли экспедиции глубоководных обитаемых аппаратов "Мир" в развитие морской геологии //Геология морей и океанов: Материалы XIX Международной научной конференции (Школы) по морской геологии (Москва, 14-18 ноября 2011 г.). - Т.1. - М.:Изд-во ГЕОС, - 2011. - С.21-26.
