Сейсмичность северного ледовитого океана кратко

Обновлено: 05.07.2024

Промышленное освоение Арктической зоны – одна из важнейших стратегических задач, стоящих перед Российской Федерацией в ближайшие годы. Несмотря на то, что разграничение сфер влияния между странами, претендующими на территории континентального шельфа Северного Ледовитого океана, все еще продолжается, уже сейчас понятно, что в российском сегменте Арктики находятся весьма внушительные подлежащие освоению запасы природного газа и нефти.

Факторы риска

… из 3000 аварий на мировых морских промыслах 36% были связаны с результатами воздействия геодинамических факторов …

Мировой опыт показывает, что недостаточный учет геодинамических факторов риска при разработке и эксплуатации оффшорных месторождений приводит к неоправданно большим экономическим потерям. Данные весьма красноречивы: из 3000 аварий на мировых морских промыслах 36% были связаны с повреждениями платформ и трубопроводов, а также потерями устойчивости эксплуатируемых конструкций, произошедшими в результате воздействия геодинамических факторов (в частности, наведенной сейсмичности). Расходы на ликвидацию последствий техногенно-индуцированных землетрясений на одном только месторождении Экофиск в Северном море составили более 400 млн. долларов.

Источниками сейсмической опасности в Арктической зоне могут быть не только природно-техногенные землетрясения, но и техногенные явления – грязевой вулканизм, дегазация дна или различные деструкционные процессы. Более того, в арктических акваториях затоплено большое количество твердых радиоактивных отходов, в местах расположения которых также наблюдаются сейсмические события. Таким образом, минимизация воздействия экстремальных геофизических процессов естественного и искусственного происхождения на инфраструктуру и важные инженерно-технические объекты, расположенные в Арктике, становится важнейшей задачей, решать которую необходимо до начала масштабных разработок шельфовых месторождений.

Арктика асейсмична?

Пространственное распределение в Арктике очагов землетрясений М более 4,5 по данным мировой и российской сети сейсмического мониторинга за период цифровой регистрации в 1977–2011 гг.

…согласно сложившимся в 20-м веке представлениям, большая часть Арктического региона представлена "асейсмичными областями"…

Приоритетность задачи обеспечения сейсмической безопасности в Арктике закреплена в программном документе "Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года", подписанном президентом России в феврале 2013 года. Однако, в этой области наблюдаются некоторые противоречия. Дело в том, что согласно сложившимся в 20-м веке представлениям, большая часть Арктического региона представлена так называемыми "асейсмичными областями", в связи с чем его не принято относить к зонам повышенной сейсмической опасности. В частности, за период инструментальных наблюдений (с 1977 по 2011 гг.) землетрясений магнитудой более 4,5 в Арктике зафиксировано практически не было.

Считать Арктику "асейсмичной" весьма удобно, например, инженерам-строителям: при таком подходе уделять внимание сейсмостойкости зданий и сооружений не нужно. Но если в континентальных районах российского Заполярья этот подход был в достаточной мере оправдан, то его применимость к зоне шельфовых разработок вызывает у специалистов большие сомнения и опасения. Даже слабые подземные толчки, происходящие непосредственно в зоне размещения, например, нефтяной платформы, могут спровоцировать катастрофу.

Белые пятна на сейсмической карте Арктики

…большинство сейсмических станций прекратили свое существование в 1990-е годы…

Геолого-геофизическая изученность арктического шельфа, по мнению российских ученых, остается слабой: базовая Карта общего сейсмического районирования (ОСР-97) не включает обширную область арктического шельфа России, а "белые пятна" наблюдаются даже в перспективных с точки зрения нефтегазоносности районах. Анализ современной сейсмической ситуации в российской Арктике, обобщение имеющихся данных, а также построение новейших карт сейсмического районирования являются актуальными и востребованными задачами, простому решению которых препятствует ряд трудностей.

Карта эпицентров землетрясений Евразийского суббассейна и прилегающих акваторий за 2004–2012 гг. по данным Архангельской сети

Исследовательские институты и обсерватории Российской академии с середины 20 века играют ведущую роль в организации сейсмического мониторинга Арктики. Однако, возможности академической науки, главным образом финансовые, не безграничны. Большинство сейсмических станций прекратили свое существование в 1990-е годы, в связи с чем сеть сейсмических станций в российском секторе Арктики остается редкой и не обеспечивающей сбор материала, достаточного для уверенного сейсмического районирования. В практическом смысле это означает, например, что основанное на данных сильно разреженных станций представление об асейсмичности нефтегазовых провинций на арктическом шельфе невозможно перепроверить и доказать без расширения действующей сети сейсмических наблюдений.

Возобновление сейсмического мониторинга

Расположение станций Архангельской сейсмической сети (АСС)

…несмотря на сложные климатические условия, в 2011 году на острове Земля Александры архипелага Земля Франца-Иосифа был развернут высокоширотный сейсмологический пункт…

Несмотря на сложные климатические условия, в 2011 году на острове Земля Александры архипелага Земля Франца-Иосифа был развернут высокоширотный сейсмологический пункт с кодовым названием ZFI, включающий 3 сейсмические станции. Модернизация пункта наблюдений, ставшего самым северным в России, продолжается: в 2015 году на одной из станций был установлен уникальный высокочувствительный широкополосный датчик, способный работать при температуре до −50 градусов Цельсия. Установленное на пункте современное оборудование может регистрировать даже слабые сейсмические события (магнитудой от 2.0), происходящие в западном секторе Арктики, что позволяет более детально изучать сейсмичность таких активных районов, как хребет Гаккеля, а также осуществлять мониторинг ледовой активности.

Сотрудники лаборатории сейсмологии ИЭПС УрО РАН устанавливают оборудование сейсмической станции на о. Земля Александры архипелага Земля Франца-Иосифа

Сеть опорных сейсмостанций ГС РАН, обеспечивающая мониторинг землетрясений в Арктической зоне РФ

Отметим, что помимо АСС сейсмический мониторинг преимущественно в северо-западной части Арктики проводится на основе данных станций Кольского регионального сейсмологического центра Геофизической службы РАН (ГС РАН). Однако, в силу своей разреженности (севернее 55° с. ш. на всей территории РФ расположено всего 50 цифровых сейсмостанций) сеть ГС РАН позволяет регистрировать на Арктическом шельфе и в Северном Ледовитом океане только относительно сильные землетрясения магнитудой выше 4.5.

Что дальше?

…детализация сейсмической ситуации невозможна без повышения чувствительности сейсмических сетей, а это требует установки дополнительных станций…

Сейсмические наблюдения на территории Арктики все еще остаются слабо развитыми. В то же время, важным и необходимым представляется более глубокое и детальное изучение геодинамического режима арктического региона, включая контроль слабой сейсмичности, и разработка мер по снижению рисков и минимизации негативных последствий от проявлений сейсмической активности в районах освоения нефтегазовых ресурсов и других видов деятельности. Детализация сейсмической ситуации невозможна без повышения чувствительности сейсмических сетей, а это, в свою очередь, требует установки дополнительных станций.

Земля Франца-Иосифа (фото 2013 г.)

Очевидно, что академические институты не в состоянии покрывать расходы на организацию и последующую поддержку работы новых сейсмических станций и групп в темпе, соответствующем скорости возрастания общемирового интереса к разработке месторождений Арктического шельфа. Ситуация усложняется труднодоступностью и малонаселенностью мест возможного размещения высокоширотных сейсмических станций – так, инфраструктурные проблемы делают крайне трудным попадание даже на "обжитые" острова архипелага Земля Франца-Иосифа (из 192 островов архипелага таковых всего 5, и постоянно живущих людей на них нет).

…ситуация усложняется труднодоступностью и малонаселенностью мест возможного размещения высокоширотных сейсмических станций…

Разрешению финансовых, инфраструктурных и других проблем, препятствующих развитию сетей сейсмического мониторинга в Арктике, будет способствовать поддержка со стороны заинтересованных ведомств и нефтяных концернов, которые пока не проявляют никакой активности в направлении сотрудничества с учеными. Помимо этого, для успешной реализации проектов, связанных с расширением сетей геофизического мониторинга необходима тесная кооперация Российской академии наук, Росгидромета, МЧС, техническая поддержка со стороны Минобороны и Пограничной службы ФСБ, а также организационное содействие со стороны региональных властей и администраций муниципалитетов.

СЕ́ВЕРНЫЙ ЛЕДОВИ́ТЫЙ ОКЕА́Н (на рус. картах с 17 в. встречаются названия: Ледовитое м., Северный ок., Северное, или Ледовитое, м., Ледовитый ок.), часть Мирового ок., наименьший и самый мелкий из океанов Земли, расположенный в сев. полярной области. Занимает приполюсное пространство между Евразией и Сев. Америкой. Характеризуется частичным покрытием поверхности морским льдом в течение всего года. Впервые выделен как самостоят. океан в 1650 нидерл. картографом Б. Варениусом под назв. Гиперборейского ок., в 1845 Лондонским географич. об-вом назван С. Л. о.; в СССР это название официально принято в 1935.

Эпоха Великих географических открытий является важной частью человеческой истории, ведь это время, когда границы океанов, материков и морей начали становиться точнее и когда люди делали открытия, даже не подозревая этого! Именно мореплаватели, которых отправляли на поиски богатых земель, были первыми исследователями Северного ледовитого океана. Благодаря им мы можем узнать про огромную водную территорию, которая омывает берега Евразии и Северной Америки.

Расположение

Северный Ледовитый океан расположен между двумя материками — Евразией и Северной Америкой, а также является наименьшим среди остальных на Земле. Так как он составляет одну двадцать пятую Мирового океана, мал по площади, мелководен, некоторые ученые считают, что это море внутри океана побольше, а именно Атлантического.

Береговую линию очень сильно делят девять морей, а также много заливов. Особенно Северный Ледовитый океан отличается большим количеством окраинных прибережных морей. Обычно ученые выделяют три района:

Североевропейский бассейн, вмещающий в себя Норвежское, Белое, Гренландское моря и Баренцево;
Арктический бассейн, находящийся в центре океана;
Канадский бассейн, включающий моря рядом с шельфом материка.

Океан уступает количеством островов лишь с небольшим отрывом Тихому. Тут находятся Гренландия, Канадский Арктический архипелаг, Шпицберген, Новая Земля и остальные большие острова материкового происхождения.

Климат

Суровый арктический климат океана зависит напрямую от того, как он географически расположен, ведь тут образовалось много льда, а полярные регионы получают недостаточное количество солнечного тепла.

Зима длится 7 месяцев, во время которой над океаном находится область с высоким давлением. Это — Арктический антициклон: холодные воздушные массы проникают глубоко в материк, окружающий океан, и резко снижают температуру воздуха. Летом же, которое длится с июня по сентябрь, тут формируется область с низким давлением, которая приносит тепло с юга; это называется Исландской депрессией.

Из-за того, что океан находится в центре Арктического бассейна, большая его часть покрыта многолетними льдами, которые дрейфуют. При этом в Гренландском море и Баффина образовываются обычные айсберги, а в Арктическом бассейне – ледяные острова, которые находятся в подвижном состоянии; часто из-за того, что они довольно крепкие, на них конструируют перемещающиеся станции.

Однако по данным исследователей, морской лед ускоренно сокращается, покрыв становится уязвимее и есть прогнозы, что в середине 21 века он может полностью исчезнуть, забрав с собой редких обитателей.

Рельеф дна

В отличие от других океанов, Северный Ледовитый неглубокий. Изучение дна началось активно после того, как на дрейфующих льдах появились исследовательские организации.

Около 50% площади дна составляет шельф и подводные границы материков. Этим и можно объяснить почему океан мелководен – примерно тридцать процентов его площади это глубины до двухсот метров. В центре находится срединно-океанический хребет Геккеля, хребты, названные в честь ученых Ломоносова и Менделеева. Первый разделяет дно на две впадины — Нансена и Амундсена; а остальные больше похожи на горы суши. Между хребтами располагаются котловины Макарова и Амундсена.

Так как рельефа дна океана в основном состоит именно из хребтов, образовавшихся из-за того, что земная кора разломалась, тут могут довольно-таки вулканически активные зоны, особенно их много в районе “стране льдов” – Исландии.

Кто тут обитает?

По причине очень сурового климата, растительный мир тут не очень разнообразен; исключениями являются Белое море, Баренцево, Североевропейский бассейн.

Флора океана даровала несколько видов водорослей, фитопланктона, который интенсивно развивается (приблизительно 200 видов), а также зоопланктона, веслоногих рачков и кишечнополостных. В Северном Ледовитом океане можно насчитать примерно 140 видов рыб, среди которых много промысловых таких как сельдь, камбала, треска, лосось. В Арктике обитают около 35 видов птиц (белые гуси, гаги, белые чайки, кулики); обитают они в основном на берегах ведя колониальный способ жизни и питаясь ресурсами из океана. Тут также приспособились к жизни на дрейфующих льдах такие млекопитающие как тюлени, моржи, морские зайцы, белухи, нарвалы, касатки; на островах можно встретить песцов, северных оленей и белого медведя. Многие обитатели “окрашены” в белый цвет, или в светлый.

Есть две особенности животного мира в северных морях. Первая – это долголетие организмов: в арктических водах, который неимоверно холодны, организмы развиваются медленно. В Баренцево и Белом море распространены моллюски, мидии, которые могут жить примерно двадцать пять лет (если сравнить с Черным морем, то возраст мидии тут живут около шести); камбала живет около 20 лет, а палтус – 35-40 лет. Вторая особенность – это то, что некоторые организмы могут достигать неимоверно огромных размеров: Северный Ледовитый океан стал домом для большой медузы цианеи, огромной офиуры, крупных мидий. Карское море известно своим пауком, ноги которого в размахе составляют примерно 30 сантиметров!

Хозяйственное использование

Северный Ледовитый океан очень важен для стран в его акватории, ведь через него происходят различные перевозки угля, лесоматериалов, машин, горючего. Океан также популярен отраслью рыболовства: каждый год люди добывают около двух с половиной миллионов тонн рыбы. Из биологических ресурсов тут есть запасен природный газ, уголь, графит; берега океана также богаты на рудные ископаемые: титан, апатит и другие.

Заключение

Подводя итог, океан, имеющий границы с Тихим и Атлантическим, Северной Америкой и Евразией – это Северный Ледовитый океан, наименьший среди остальных. Несмотря на то, что большую часть поверхности покрывают лед и снег, тут обитает различная живность, которая из-за потепления находится в условиях экологической катастрофы. Океан является важной частью для человеческого хозяйства; его активно продолжают исследовать и использовать.