"Арктический холодильник": эксперимент по хранению продовольствия в многолетней мерзлоте
<p>
</p>
24 апреля в Российской академии наук состоялась конференция "Качество продуктов, хранящихся в вечной мерзлоте. Арктические исследования длиной в 125 лет". Она была посвящена 300-летию РАН, 95-летию образования ВАСХНИЛ (Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени Ленина) и 125-летию начала Русской полярной экспедиции, в ходе которой Э.В.Толлем были заложены продукты питания, обнаруженные спустя 73 года экспедицией "Комсомольской правды". <br>
<br>
Подробнее в <a target="_blank" href="https://poisknews.ru/arktika-i-antarktika/hlad-kak-klad-uchenye-nastraivayut-arkticheskij-holodilnik/"><span style="color: #00aeef;">материале</span></a> Надежды Волчковой для газеты "Поиск":<br>
<div>
4 июля 1900 года из Кронштадта вышла шхуна "Заря" с участниками плавания, в ходе которого предполагалось исследовать Северный Ледовитый океан в районе Новосибирских островов в поисках легендарной Земли Санникова — большого арктического континента, на существование которого косвенно указывали имевшиеся тогда данные.<br>
<br>
Судно было оснащено новейшим оборудованием для морских комплексных исследований и приспособлено для выполнения работ в арктических условиях. Возглавил экспедицию российский геолог, географ, палеонтолог <b>Эдуард Толль</b>.<br>
<br>
Землю Санникова команда "Зари" не нашла. Но это плавание положило начало российскому комплексному изучению арктических морей и суши. Были получены бесценные данные о гидрологии, климате, географии, геологии, животном и растительном мире Таймыра, Новосибирских островов, северного побережья Сибири.<br>
<br>
Во время выходов на сушу путешественники закладывали на берегу продуктовые склады с консервами, крупой, шоколадом, чаем, сухарями — на случай, если кто-то не успеет вовремя вернуться на судно из-за непогоды.<br>
<br>
Судьба Эдуарда Толля сложилась печально. После второй зимовки он с тремя товарищами отправился на остров Беннетта и не вернулся. Найти участников группы не удалось, но на одной из их стоянок спасательная экспедиция обнаружила дневники Толля, в которых он, в частности, обозначил место закладки продуктов.<br>
<br>
В 1973 году экспедиция "Комсомольской правды", которую возглавлял знаменитый путешественник <b>Дмитрий Шпаро</b>, отправилась на поиски тайника Русской полярной экспедиции и смогла его обнаружить по остаткам отмечавшего место деревянного креста. "Склад Толля" оказался настоящим кладом. Выкопанные с полутораметровой глубины продукты сохранили питательность и многие полезные свойства. Феноменом заинтересовались сотрудники Минпищепрома СССР и Государственного резерва. Уже на следующий год совместно с "Комсомольской правдой" они организовали новую экспедицию на Таймыр. Часть продуктов из старого схрона изъяли для исследований, а рядом с консервами царских времен заложили образцы современных продуктов питания.<br>
<br>
</div>
<div>
С тех пор ученые периодически забирают некоторые образцы для анализа и добавляют новые. В 1974-м, 1980-м, 2004-м, 2010-м, 2016-м, 2022-м годах состоялись научные экспедиции на Таймыр, во время которых эксперты проверяли сохранность заложенных продуктов, изымали часть из них на проверку и оставляли в схроне новые образцы. По условиям эксперимента, "склад Толля" будет действовать в таком режиме, по крайней мере, до 2050 года.<br>
<br>
В настоящее время в институтах РАН разработаны методы производства специальных функциональных продуктов для здоровьесбережения населения Арктической зоны. Использовать для их хранения "естественный консервант" в виде вечной мерзлоты, как показывает эксперимент со "складом Толля", вполне возможно и очень привлекательно. Однако для этого необходимо создание технологий, позволяющих хранить разные виды продукции в условиях с переменным температурно-влажностным режимом.<br>
<br>
Использование вечной мерзлоты в Арктической зоне как естественного "холодильника" для размещения государственных стратегических запасов скоропортящейся продукции имеет неплохие перспективы, так как на определенной глубине достигаются условия, когда подверженная сезонным колебаниям температура, тем не менее, не переходит через ноль (именно в этой области в большинстве пищевых продуктов запускаются разрушительные процессы).<br>
<br>
Вопросы эффективности нового способа хранения — оптимальная глубина, упаковка, оборудование, создание специальных условий для каждого вида продукции — все это необходимо подробно изучать. И сотрудники академических организаций во взаимодействии со специалистами Росрезерва этим занимаются.<br>
<br>
Результаты химических и микробиологических исследований долгое время хранившихся в вечной мерзлоте продуктов представила заместитель директора ФНЦ пищевых систем <b>Анастасия Семенова</b>. В ходе проведенных учеными экспериментов была подтверждена высокая пригодность для таких непростых условий новых видов консервной тары, в том числе полимерной. Выяснено, что наиболее стойко переносят нерегулируемые условия мясные консервы. Они сохраняют промышленную стерильность в течение более чем тридцати лет, а высокие органолептические и потребительские характеристики — в течение 6-7 лет. При этом степень деструкции белков и жиров зависит от измельчения сырья при изготовлении продукта: самыми "живучими" оказались кусковые консервы.<br>
<br>
На основе экспериментов с "арктическим холодильником" в ФНЦ пищевых систем разработали технологию изготовления мясных и мясосодержащих консервов и готовых блюд, которые можно долгое время хранить при температурах от -30 до +40 градусов. Традиционный температурный интервал хранения такой продукции — от 0 до +20 градусов.<br>
<br>
В каком состоянии пребывает сегодня вскрытый почти пятьдесят лет назад легендарный "склад Толля"? Об этом рассказали участники шестой научно-поисковой экспедиции "Таймыр-2022" — директор ВНИИ кондитерской промышленности <b>Сергей Белецкий</b> (руководитель экспедиции) и сотрудники НИИ проблем хранения Росрезерва <b>Наталия Хаба</b> и <b>Валерий Лоозе</b>. Во времена Толля предназначенные для длительного хранения продукты держали в запаянных жестяных ящиках, пересыпанных гречишной крупой. Сейчас образцы помещают в 25-литровые молочные фляги. В ходе состоявшейся летом 2022 года экспедиции ученые проверили все емкости на пригодность к дальнейшей эксплуатации, некоторые заменили на новые.<br>
<br>
Анализ значений температуры в схроне за последние десять лет выявил тенденцию к повышению этого показателя, причем как в летние, так и в зимние месяцы. Поэтому было создано — выдолблено в вечной мерзлоте — новое, углубленное до двух метров экспериментальное хранилище. Участники экспедиции установили усовершенствованные датчики измерения тепературно-влажностного режима на трех уровнях. На хранение была заложена новая консервированная продукция в перспективных видах упаковки — реторт-пакетах и ламистерах (изделиях из толстой алюминиевой фольги, ламинированной полипропиленом). Расширен ассортимент промышленных товаров: испытание будут проходить каучук, хлопок, смазочные масла и буровые растворы.<br>
<br>
Также в ходе конференции известный писатель и путешественник Дмитрий Шпаро поделился планами, связанными с публикацией дневников Эдуарда Толля, которые исследователь довольно подробно заполнял в ходе всего арктического путешествия. В связи с 300-летием Академии наук эти уникальные документы впервые будут изданы на русском языке. В советские времена отрывки из дневников выходили в сильно урезанном виде. Составители сокращали главы, где упоминался входивший в команду "Зари" ученый-океанограф Александр Колчак, впоследствии возглавивший Белое движение во время Гражданской войны. В полном виде дневники были изданы только в 1909 году в Германии на немецком языке усилиями жены ученого.<br>
<br>
С полной версией статьи можно ознакомиться на сайте <a target="_blank" href="https://poisknews.ru/arktika-i-antarktika/hlad-kak-klad-uchenye-nastraivayut-arkticheskij-holodilnik/"><span style="color: #00aeef;">Poisknews.ru</span></a><br>
</div>
<br>
<p>
</p>
Машинное обучение помогает точно определять соленость моря в Арктике
<div>
Российские ученые разработали новый алгоритм для определения солености поверхности воды в Северном Ледовитом океане с использованием спутниковых данных и методов машинного обучения. Построенная модель обеспечивает возможность получения данных практически в реальном времени и позволит значительно сэкономить ресурсы при прокладке ледокольных маршрутов по морям Арктики. Исследование ученых, <a target="_blank" href="https://rscf.ru/project/23-17-00087/"><span style="color: #00aeef;">поддержанное</span></a> грантом РНФ, <a target="_blank" href="https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2024.1358882/full"><span style="color: #00aeef;">опубликовано</span></a> в журнале Frontiers in Marine Science.<br>
<br>
Соленость океанических вод — один из важнейших факторов, влияющих на климатические характеристики Мирового океана. Для ее измерения в течение последних 15 лет используют спутниковые радиометры. Данные солености поверхности моря необходимы для изучения процессов взаимодействия океана, речного стока, морского льда и атмосферы. Соленость поверхностности океана влияет на формирование циркуляции и биологическую продуктивность. Кроме того, лед, образующийся из опресненных вод, гораздо прочнее, чем лед из соленых морских вод, что важно учитывать при планировании маршрутов ледокольных судов.<br>
<br>
Алгоритмы восстановления данных о солености моря по спутниковым данным, разработанные ранее, хорошо работают для типичных значений температуры и солености Мирового океана. Для Северного Ледовитого океана, особенно его шельфовых районов, в которые поступает большой речной сток, эти алгоритмы дают невысокую точность из-за низких характерных значений температуры и солености.<br>
<br>
Ученые из лабораторий координационного центра «Плавучий университет» МФТИ и Института океанологии им. Ширшова РАН выработали новый подход для определения солености в Северном Ледовитом океане в безледный период года. Разработка базируется на подходах машинного обучения – от моделей классических методов, таких как Random Forest и Gradient Boosting, до глубоких искусственных нейронных сетей различных архитектур. Специалисты использовали для своей работы (обучения и проверки моделей) обширную базу данных измерений солености в российских арктических морях, собранную в экспедициях с 2015 по 2021 год.<br>
<br>
<i>"Из-за того что последнее время мы ходим в море, в том числе в арктические моря, каждый год, мы накопили данные с более чем 10 разных рейсов, которые охватывают почти все моря Российской Арктики. Это и Баренцево море, и Карское, и Лаптевых, и Восточно-Сибирское. Именно этот регион нам больше всего интересен, так как тут проходит Севморпуть. Кроме того, в этом районе, что очень важно, измерения проводились в разные месяцы года (с июля по октябрь). Благодаря этой базе данных мы смогли обучить модель машинного обучения и получить более качественный алгоритм",</i> — говорит один из авторов исследования <b>Александр Осадчиев</b>, руководитель лаборатории арктической океанологии МФТИ и ведущий научный сотрудник Института океанологии им. Ширшова РАН. <br>
<br>
В ходе работы ученые улучшили модели для определения солености поверхностного слоя моря в Арктике. В новых расчетах они использовали 13 переменных, включая данные стандартного алгоритма и новые характеристики, такие как доли суши и морского льда, а также угол наклона солнца. В общей сложности проведено около 500 тысяч пар сравнений спутниковых и натурных измерений с учетом всех возможных критериев. Сравнивая с данными, полученными стандартным алгоритмом, точность восстановления солености поверхности воды новой, лучшей составной моделью Gradient Boosting увеличилась с 3,15 psu до 2,15 psu, где psu — единица измерения солености (Practical Salinity Units). Также увеличился коэффициент корреляции между рассчитанными и натурными данными с 0,82 до 0,90. Поскольку модель использует только векторные спутниковые объекты, можно получить соленость Северного Ледовитого океана практически в режиме реального времени.<br>
<br>
<i>"Наше главное преимущество — это наличие хороших судовых данных. Но их сложно достать, потому что экспедиция — это дорого. А вот спутник летает над Арктикой каждый день. Если у нас есть первое (натурные данные) хотя бы в небольшом количестве и в достаточном второе (данные со спутника), то мы можем определить реальную соленость океана с большой точностью"</i>, — рассказывает первый автор публикации <b>Александр Савин</b>, младший научный сотрудник лаборатории арктической океанологии МФТИ. <br>
<br>
Обновленные модели позволяют достичь более точных оценок солености в широком диапазоне значений. Высокая точность разработанного алгоритма при низких значениях солености особенно важна для верного детектирования областей распространения речных плюмов (водная масса, образующаяся в море в результате перемешивания речного стока и соленых морских вод), где стандартные алгоритмы имеют низкое качество. Построенные карты солености предоставляют возможность детально исследовать сезонную и межгодовую изменчивость площади и внутренней структуры плюмов Оби-Енисея и Лены в течение безледного периода года. <br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://www.rscf.ru/news/earth-sciences/mashinnoe-obuchenie-pomogaet-tochno-opredelyat-solenost-morya-v-arktike/"><span style="color: #00aeef;">Российский научный фонд</span></a><br>
</div>
<i style="color: #6c6c6c;"><br>
</i>
Интервью: о создании мастер-планов опорных населенных пунктов в Арктике, Сибири и на Дальнем Востоке
<p style="color: #222222;">
</p>
О создании мастер-планов опорных населенных пунктов в Арктике, Сибири и на Дальнем Востоке с использованием результатов исследований экспедиции "Чистая Арктика - Восток - 77" рассказала руководитель направления "Цифровая трансформация и пространственное развитие" ФАНУ "Востокгосплан" <b>Мария Никишова</b> (посмотреть видеосюжет можно по <a href="https://vk.com/kmnsru?w=wall-166544315_6572" target="_blank"><span style="color: #00aeef;">ссылке</span></a>).<br>
<br>
Жизнь на севере и на территориях дальнего востока отличается от центральной и южной части России по своим климатическим особенностям, по соотношению доходов и расходов, по транспортной доступности, по условиям строительства. Вместе с тем многие города служат базой для освоения минерально-сырьевых центров, там реализуются крупные инвестиционные и инфраструктурные проекты, обеспечивается национальная безопасность, то есть они требуют особого внимания. <br>
<br>
<i>"Наши исследования показали, что зарплаты жителей в некоторых арктических городах переваливают за средние 120 тысяч рублей в месяц, но расходы там на двадцать процентов или даже в два раза выше, чем в среднем по России. Климат накладывает свой отпечаток — зима может длиться 8 месяцев", </i>— рассказала Мария Никишова, — <i>"В этих условиях особую значимость приобретают вопросы комфортной жизни – например, как ребенка направить безопасно в школу. Отсюда важность планирования обеспечения качества городской среды, надежного транспорта, наличие теплых остановок, как, например, в Норильске – это очень хорошая практика, которая должна становиться стандартом для северных территорий. Важно планировать, где после школы ребенок будет проводить свое время, потому что просто так выйти погулять с друзьями в минус 40 не так-то просто". </i> <br>
<br>
Особое внимание разработчики мастер-планов уделяют транспортной доступности. <br>
<br>
<i>"В ходе экспедиции проводились опросы населения об их потребностях, нуждах и часто можно слышать выражение от жителей "у вас там, на материке" и "у нас здесь, на острове". О чем такие лексические конструкции говорят? Они говорят о том, что непросто добраться до центральной России, съездить быстро в небольшой отпуск на 3-5 дней. Транспортная доступность влияет и на стоимость продуктов питания, топлива и товаров первой необходимости. Поэтому мы проводили трехлетнее исследование вопросов северного завоза, которое легло в основу вступившего в силу 1 апреля этого года федерального закона о северном завозе. Результаты исследования мы изложили в книге, которую с большим удовольствием дарим всем присутствующим"</i>, — сообщила Мария Никишова. <br>
<br>
Важной частью планирования городов безусловно является внимательное отношение к природе, экологии и изменениям климата, поэтому в развитие городов закладываются очистные сооружения, различные экологические мероприятия. <br>
<br>
<i>"Отдельно я бы подчеркнула важность исследований вопросов адаптации свайных фундаментов сооружений к изменениям, вызванным вечной мерзлотой. В ряде регионов, например, в Ямало-Ненецком АО, Красноярском крае, Якутии, идет внедрение систем контроля свайных фундаментов, поставлены специальные датчики, собирающие информацию о динамике температур грунтов, информация передается на сервер и в случае негативной динамики или растепления моментально передается в соответствующие структуры. Мы ставим перед собой задачу консолидировать данные по арктическим регионам с возможностью наблюдения в специальной геоинтеллектуальной системе",</i> — рассказала Мария Никишова. <br>
<br>
Такие практики важно распространять на остальные арктические территории, задавая единые стандарты обеспечения комфорта жителей. Поэтому в прошлом году для систематизации процессов планирования были разработаны мастер-планы 22 городов Дальнего Востока и сейчас идет этап их реализации. В этом году идет разработка мастер-планов 16 опорный пунктов АЗРФ. Президент также в Послании недавно объявил о том, что вскоре начнется разработка мастер-планов 200 городов России, перечень которых сейчас определяется. <br>
<br>
Высокоширотная научная экспедиция РАН "Чистая Арктика — Восток — 77" стартовала 15 августа 2023 года из Мурманска. Продлится 12 месяцев. Протяженность маршрута — 12 000 км. В работе экспедиции наравне с учеными принимают участие корреспонденты ТАСС. Это крупнейшая комплексная континентальная высокоширотная экспедиция за последние 40 лет. <br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://kmns.ru/blog/2024/05/08/8248/"><span style="color: #00aeef;">Экспедиция "Чистая Арктика - Восток - 77"</span></a><br>
<p style="color: #222222;">
</p>
Учёные ТГУ помогут восстановить оленьи пастбища и озеленить Север
<p>
</p>
<div>
Учёные лаборатории "БиоГеоКлим" Томского государственного университета приступили к реализации большого междисциплинарного проекта, поддержанного Минобрнауки РФ, <a target="_blank" href="https://news.tsu.ru/news/uchyenye-tgu-pomogut-vosstanovit-oleni-pastbishcha-i-ozelenit-sever-uchyenye-laboratorii-biogeoklim-/"><span style="color: #00aeef;">сообщает</span></a> пресс-служба университета. Исследователи изучают биогеохимические взаимодействия в системе "почвы-воды-растительность" в пределах модельных водосборных бассейнов Арктической зоны России. Результаты проекта будут использованы для создания и развития технологий природообустройства Севера. Новые подходы позволят решить ряд серьёзных задач: обновление пастбищ, восстановление антропогенно-нарушенных земель и водоёмов, повышение продуктивности сельского хозяйства.<br>
<br>
<i>"Изменение климата приводит к трансформации почвенно-растительного покрова криолитозоны. Параллельно с этим происходит усиление атмосферного переноса соединений азота и разнообразных пылевых выпадений. Это способствует обогащению почв и водоёмов различными химическими элементами",</i> – рассказывает руководитель проекта, заведующий лабораторией "БиоГеоКлим" ТГУ <b>Сергей Лойко</b>. – <i>"Процессы, которые имеют место в одной части водосбора рек, ручьёв и озёр, могут влиять на процессы, которые произойдут ниже в других секторах. Это касается изменения продуктивности растительности, плодородия почв, состояния мерзлоты в почвах. Но каким именно будет это влияние – вопрос открытый". <br>
</i> <br>
Чтобы выяснить закономерности процессов, происходящих в северных экосистемах из-за потепления, учёные проведут новые полевые исследования на модельных водосборах в Ямало-Ненецком автономном округе. В частности, они выяснят, как меняются параметры почв и какие последствия это за собой повлечёт. Особого внимания требуют многолетнемёрзлые почвы, которые занимают значительную территорию Западной Сибири и Арктической зоны РФ. <br>
Так, в ходе ранее проведённых исследований учёные ТГУ установили, что при таянии вечной мерзлоты высвобождается большое количество питательных веществ, которые становятся доступными для растений. Это приводит к активному развитию фауны. Отчасти именно этим обусловлен феномен "позеленения" Арктики, который отмечается в последнее время. <br>
<br>
<i>"Актуальность наших исследований обусловлена тем, что к настоящему времени уже произошли заметные изменения экосистем криолитозоны, в том числе Западной Сибири, а в будущем прогнозируется продолжение изменений, их накопление", </i>– говорит Сергей Лойко. – <i>"В связи с этим требуется не только оценка уже произошедших изменений, но и прогнозирование состояния отдельных компонентов ландшафтов, а также выявление каскадных эффектов, когда накопление изменений в верхних секторах будет приводить к трансформации экосистем нижних секторов".<br>
</i> <br>
Результаты, полученные в ходе проекта, позволят разработать способы адаптации человека к меняющимся условиям, активизировать формы ведения хозяйственной деятельности, традиционные для северных регионов. В частности, полученные исследователями данные могут быть использованы для восстановления оленьих пастбищ, истощение которых является серьёзной проблемой для коренных народов. <br>
<br>
Наряду с этим учёные сформулируют рекомендации по улучшению качества почв, что позволит повысить продуктивность растениеводства и сделает овощи и зелень более доступными для местных жителей. Это будет способствовать и озеленению северных населенных пунктов, что важно для формирования комфортной среды. <br>
<br>
<i>"Одна из задач проекта – это мониторинг цикла углерода – элемента, который является главной составляющей парниковых газов и во многом определяет особенности климата на нашей планете", </i>– отмечает Сергей Лойко. – <i>"На севере и в Субарктике этот цикл претерпевает серьезные изменения. В частности, при таянии вечной мерзлоты выделяется законсервированный в ней углерод с последующей эмиссией в атмосферу. Наш проект позволит больше узнать об этих процессах и поможет точнее прогнозировать возможные изменения окружающей среды". <br>
</i><br>
Источник: <a target="_blank" href="https://news.tsu.ru/news/uchyenye-tgu-pomogut-vosstanovit-oleni-pastbishcha-i-ozelenit-sever-uchyenye-laboratorii-biogeoklim-/"><span style="color: #00aeef;">Пресс-служба ТГУ</span></a><br>
</div>
<p>
</p>