Швейцарцы на Северном полюсе уточняют модели развития климата Земли

Начиная с октября 2019 г. ледокол «Polarstern» («Полярная звезда») дрейфует со льдами в направлении Северного полюса в полной темноте и ледяном холоде. Alfred-wegener-institut / Lukas Piotrowski

Климатические модели, прогнозирующие развитие климата Земли, давно из научного явления стали политическим. Чтобы лишить их «квазирелигиозного» статуса, необходимо постоянно подпитывать эти модели новыми и новыми эмпирическими данными. Экспедиция к северному полюсу с участием швейцарских ученых служит именно этой цели. 

Курс на Арктический регион из норвежского порта Тромсё немецкое научно-исследовательское судно Polarstern с международной группой ученых на борту взяло 20 сентября 2019 года. В ноябре судно вмерзло в многолетнее ледяное поле и сейчас дрейфует к Северному полюсу, собирая бесценные эмпирические данные, необходимые для более четкого понимания закономерностей климатической истории нашей планеты. С середины декабря 2019 года до конца февраля 2020 года на борту судна находился швейцарский эксперт Мартин Шнеебели (Martin Schneebeli). Портал Швейцарского иновещания SWI swissinfo.ch поговорил с ним по его возвращении из арктических широт.

swissinfo.ch: Когда в конце ноября вы отправились из Норвегии на «Полярную звезду», о коронавирусе не говорил ни один человек. Сейчас нет на свете иной темы, кроме этой. Для вас по возвращению из Арктики это был, наверное, настоящий шок?

Мартин Шнеебели: Не совсем так. На корабле каждый день выходила четырехстраничная газета с самыми последними новостями. Я мог, кроме того, писать письма по электронной почте и использовать мессенджер Whatsapp, так что я вполне был осведомлен о том, что «совершается дома» в Швейцарии. А вот наше возвращение складывалось уже довольно-таки необычным образом. Первоначально планировалось лететь из норвежского порта Тромсё (Tromsø) непосредственно обратно в Швейцарию. Но в конце марта такой маршрут был уже невозможен из-за вируса. Вместо этого вся исследовательская группа была доставлена в Бремен на чартерном самолете. Мы с коллегой взяли потом напрокат машину и поехали по пустынным автобанам назад в Швейцарию.

Швейцарский эксперт в области физических свойств снега Мартин Шнеебелли (Martin Schneebeli). WSL/SLF

Это было и в самом деле странное ощущение. Но нам все равно повезло. Ученым, которым предстоит взойти на борт судна в середине мая, придется предварительно отсидеть на карантине, чтобы исключить любой риск заражения вирусом команды и ученых ледокола.

swissinfo.ch: Что делает арктический снег интересным для науки?

М.Ш.: В условиях глобального потепления Арктика меняется очень быстро. С другой стороны то, что происходит там, напрямую влияет на параметры в целом глобального климата. Снег считается очень тонким сейсмографом всех этих изменений, образуя своего рода изолирующий слой между атмосферным воздухом и многолетним льдом. В течение зимних месяцев эксперты нашего института в составе нескольких групп анализировали текстуру и состав снега, лежащего на полярных льдах. Эти данные помогают делать нынешние математические климатические модели более точными.

swissinfo.ch: Как именно вы изучали снег?

М.Ш.: Есть разные методы: фотографии поверхности снега можно использовать, например, для определения его структуры. Кроме того, мы рыли траншеи и фотографировали профиль слоя снега в инфракрасном диапазоне. Особенно интересной была работа с компьютерным томографом, который наша команда привезла на борт. С его помощью мы смогли исследовать образцы снега, которые мы изъяли с помощью так называемой «полой дрели», изготовив их трёхмерные изображения. В канун Нового года в нижних сантиметрах пробы снега, находившихся сразу около льда, я наткнулся на соляные включения.

Ученый анализирует глубину, структуру и профиль снежного покрова, на заднем плане яркая «Полярная Звезда». Alfred-Wegener-Institut / Marc Oggier

Мы также измеряли плотность снега и брали пробы для химического анализа. Из всего этого складывается довольно сложная картина. Теперь мы продолжим отбирать пробы на том же месте, чтобы понять, как снег, собственно, попал сюда.

swissinfo.ch: «Попал сюда»? Что это означает?

М.Ш.: Дело в том, что снежный слой, возникший на морском льду, на самом деле похож на снежный покров в тундре. С одним только существенным отличием: в Арктике снег движется вместе с дрейфующей льдиной и поэтому подвергается воздействию ветра с разных направлений. Поэтому ученым интересно проанализировать, насколько динамичен там снежный покров, как ветер сносит снег и как тот меняется в результате воздействий такого рода. Это приводит к большой так называемой «пространственной вариабельности»: это значит, что структура снежного покрова сильно отличается в зависимости от выбранных точек взятия проб. У нас никогда еще не было возможности изучить все эти изменения и структуру снежного покрова за такой длительный период времени в одном и том же месте.

​​​​​​​swissinfo.ch: В течение двенадцати недель, проведенных вами в Арктике, царила полярная ночь, а температура порой опускалась до минус 60 градусов. Как вообще при таких условиях возможно проводить полевые исследования? 

М.Ш.: Это действительно нелегко. На судне есть мощные прожектора, кроме того, на лбу можно укреплять своего рода шахтерские фонарики, но в такой ситуации вы можете видеть только ту часть пространства, что оказалась у вас «в круге света». Однако на льду вокруг «Полярной звезды» сейчас уже выстроен своеобразный исследовательский лагерь, проложены информационные и силовые кабели. Все это помогает ориентироваться. Измерения мы проводили регулярно в восьми фиксированных точках. Они были хорошо помечены, и их легко можно было отыскать даже в темноте. Работали мы всегда в парах, а чтобы защититься от белых медведей один из нас всегда имел заряженное, но поставленное на предохранитель ружье.

swissinfo.ch: Как складывался ваш рабочий день?

М.Ш.: Вообще-то всегда по одной и той же схеме: я вставал в половине шестого утра, включал компьютерный томограф и проводил исследование образцов снега, взятых накануне. После завтрака и утренней летучки, включая погодный инструктаж, мы проводили по несколько часов утром и после обеда «в поле» вместе с гусеничными мотосанями. На них, погрузив наши приборы и оборудование, мы выезжали на лед и совершали «круг почета» по нашим измерительным точкам. Отдельная проблема — экипировка: требовалось до получаса, чтобы облачиться в три или четыре слоя защитной одежды.

Деду Морозу на сей раз не надо было далеко лететь: ученые на борту ледокола «Полярная Звезда» обмениваются подарками на Рождество. Alfred-Wegener-Institut / Folke Mehrtens (CC-BY 4.0)

В полдень на судне был обычно перерыв, чтобы поесть и согреться, причем в этой паузе нуждались и мы, и те, кто охранял нас от белых медведей. Они обычно стояли почти неподвижно на холоде со своим прожекторами, высматривая животных, с тем чтобы подать сигнал тревоги, если кто-то из них подойдет слишком близко. Но вечно стоять на посту на таком холоде просто невозможно. Вечером мы сушили инструменты и приборы, фиксировали полученные данные и упаковывали сани на следующий день, потом — ужин и отбой.

swissinfo.ch: Непохоже, что у Вас был переизбыток свободного времени.

М.Ш.: На Рождество у нас было полдня отдыха (смеется). В тот вечер мы хорошо поужинали, различные исследовательские группы обменялись подарками. Но в целом да, я много работал, ведь в такой экспедиции надо использовать выделенное время по максимуму, так что вам всегда есть чем заняться. Официально на борту действовала рабочая неделя в шесть с половиной дней. По вечерам у нас часто проводились научные презентации, организованные разными исследовательскими группами, потом начинались неофициальные «беседы в кулуарах». Всё это было на самом деле очень интересно.

swissinfo.ch: О чем ты мечтал больше всего на борту?

М.Ш.: О возвращении домой, к семье, а еще о горах и о солнце, что понятно после такого долгого пребывания в условиях полярной ночи. На самом деле вечная тьма не тяготила меня так сильно, как я опасался. Но сейчас я действительно наслаждаюсь солнцем.

Экспедиция «МОЗАИК»

С сентября прошлого 2019 года около 70-ти ученых из 17 стран работаютВнешняя ссылка на борту научно-исследовательского ледокола «Полярная звезда» сменами по два месяца. Объект интереса ученых — состав и структура снега и льда, особенности водных и биоресурсов полярного региона, состав атмосферы. Отработавшие свою вахту ученые доставляются на материк на борту корабля снабжения, который также регулярно обеспечивает основное судно расходными материалами и топливом. 

Всего каждая группа ученых, включая путь до места посадки на корабль снабжения и обратно, проводит в экспедиции до четырех месяцев. Швейцарская команда Мартина Шнеебели и Матиаса Ягги из Давосского Института исследования снега и лавин (WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung) завершила свою смену в начале марта 2020 года и еще успела добраться домой до наступления полного карантина. Сколько продлится вахта их сменщиков, сказать нельзя из-за жестких норм карантина, действующих сейчас в Норвегии.