Ученые выявили один из самых эффективных методов картирования вечной мерзлоты в морях
Исследователи Московского физико-технического института совместно с коллегами из других университетов оценили эффективность электромагнитного зондирования, применяемого для картирования вечной мерзлоты на Восточно-Сибирском арктическом шельфе.
Результаты работы опубликованы в журнале Geosciences. В последние годы под руководством члена-корреспондента РАН Игоря Семилетова активно проводятся исследования, связанные с картированием подводной мерзлоты на шельфе Восточной Сибири. Они имеют важное значение для понимания ее текущего состояния и возможного потенциала, связанного с парниковым эффектом посредством выброса пузырькового метана с морского дна.
«От стабильности подводной вечной мерзлоты зависит, выходит ли метан, изолированный в гидратных отложениях, в вышележащие слои и в атмосферу. Он потенциально может влиять на темпы глобального потепления, ускоряя их. Некоторые исследователи даже говорят о том, что его вклад значительно больше, чем вклад CO2. Для изучения состояния многолетнемерзлых пород коллегами активно применяется электромагнитное зондирование становлением поля, позволяющее получить информацию об электропроводности горных пород, визуализировать положение слоя вечной мерзлоты в разрезе и обнаружить зоны протаивания вечной мерзлоты.
Потенциально это может помочь нам судить о том, насколько вечная мерзлота деградировала, и, соответственно, об интенсивности выделения в атмосферу Земли метана», — рассказывает Дмитрий Алексеев, старший научный сотрудник лаборатории скважинной, инженерной и разведочной геофизики МФТИ.
Из-за значительного изменения электрического сопротивления флюидонасыщенных осадочных пород при переходе из мерзлого состояния в талое и наоборот электрические и электромагнитные методы оказываются достаточно эффективны для визуализации мерзлоты. В случае подводной мерзлоты такие методы могут быть применены на мелководных прибрежных акваториях. Одна из используемых модификаций электромагнитного зондирования предполагает буксировку с помощью корабля питающей и приемной электрических линий. С помощью источника тока в питающую линию подается импульс определенной длительности, после которого происходит измерение электрического «отклика» из приемной линии. Измеренные кривые таких откликов при различном положении судна позволяют определить электрические свойства горной породы ниже поверхности дна (то есть построить геоэлектрическую модель). Эта информация может использоваться для оценки состояния вечной мерзлоты.
При достаточно большой глубине моря (свыше первых десятков метров) описанная технология имеет определенные ограничения в силу большого экранирующего влияния проводящей воды. На основе численного моделирования электромагнитных полей Дмитрий Алексеев и его коллеги выполнили анализ возможностей метода при определении параметров мерзлоты, талых донных отложений и подмерзлотной толщи.
«Мы построили семейство синтетических геоэлектрических моделей, имитирующих строение подводной толщи горных пород, и провели моделирование электромагнитных откликов, которые наблюдались бы при использовании соответствующих измерительных систем в реальных условиях. Затем посредством решения обратных математических задач мы восстановили геоэлектрические модели и получили представление о возможности применения рассматриваемой технологии при различной глубине воды, параметрах горных пород и уровне шума в измеренных данных.
Метод оказывается наиболее эффективным при глубине моря до 20 метров; с ее ростом неопределенность восстанавливаемых моделей существенно возрастает, поскольку соленая морская вода хорошо проводит ток и маскирует влияние нижележащих горных пород. В целом нам удалось подтвердить общую эффективность технологии для получения изображений подводной вечной мерзлоты в условиях шельфа Арктики. Это крайне важно для понимания текущего состояния подводной системы “вечная мерзлота — гидрат” и будущих исследований арктических морей», — дополнил Дмитрий Алексеев.
Исследования мерзлоты на арктическом шельфе требуют применения достаточно точного инструментального метода, способного визуализировать структуру донных осадочных отложений. Полученные учеными результаты демонстрируют приемлемую точность метода, за исключением слишком глубоких зон (более 50 метров), где он становится малоэффективным. Полученные результаты моделирования могут быть использованы на практике при совершенствовании технологии картирования подводной мерзлоты на Арктическом шельфе.
В состав научного коллектива, кроме сотрудников МФТИ, также вошли специалисты из Томского государственного университета, Тихоокеанского океанологического института имени В. И. Ильичева ДВО РАН, Института океанологии имени Ширшова РАН, МГУ имени М. В. Ломоносова, а также Института физики Земли имени Шмидта РАН и Института динамики геосфер имени Садовского РАН. Исследовательская работа проведена при поддержке проекта «Приоритет 2030» Министерства науки и высшего образования России и Российского научного фонда.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно