Процесс установки автономной системы на берегу озера. Фото: участники экспедиции
Завершился первый в 2026 году полевой сезон комплексной научно-исследовательской экспедиции РГО и Минобороны России на острове Земля Александры архипелага Земля Франца-Иосифа. Здесь расположен северный кластер национального парка «Русская Арктика». Ученые пробурили ледниковый купол, чтобы проанализировать климатические изменения, установили систему мониторинга для непрерывного наблюдения за атмосферой, а также детально обследовали прибрежные экосистемы острова и протестировали оборудование для мониторинга космической погоды.
Станция на солнечных батареях
В апреле участники экспедиции установили в центральной части острова Земля Александры систему автономного мониторинга климата. Комплекс из 103 датчиков в круглосуточном режиме собирает данные о состоянии атмосферы, почвы и воды. Это позволяет анализировать изменения температуры, влажности, давления, солнечной радиации, скорости таяния льда, а также химического состава воды. Система фиксирует результаты измерений каждые 20 минут. Автономность достигается за счет питания от солнечных панелей, которые заряжают аккумулятор в полярный день и позволяют станции работать в течение ночи. Благодаря новому оборудованию расширились возможности лаборатории, открытой РГО в 2024 году на базе станции «Омега».
Полученные данные будут передаваться на сервер Института мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения РАН (ИМКЭС СО РАН), а затем анализироваться в Институте географии РАН (ИГ РАН).
Описание снежного шурфа. Фото: участники экспедиции
Ледники — «зеркало» потепления
Большую часть острова Земля Александры занимают два крупных ледниковых купола — Лунный и Кропоткина. Для гляциологов это архив климатических изменений, которые происходили в Арктике сотни и тысячи лет назад. Анализ слоев льда помогает понять, какие температуры здесь были в прошлом и в каком количестве выпадали осадки.
На высшей точке купола Лунный, почти на 400 метрах над уровнем моря, ученые пробурили ледник почти на 11 метров и извлекли из его толщи 19 кернов — цилиндров изо льда — длиной около полуметра каждый. Образцы упаковали в термоконтейнеры и отправили в лабораторию для дальнейших исследований. Работу пришлось остановить на отметке примерно 11 метров. Причина: резкое изменение свойств льда. Если бы ученые продолжали бурение в таких условиях, то могли бы потерять инструмент.
Арктическая пустыня. Фото: участники экспедиции
— Начиная с глубины 10,6 метра во фрагментах разрушенного льда появилась влага, — отметил руководитель экспедиции, сотрудник Института географии РАН Александр Добрянский. — Было установлено, что в толще ледника присутствует вода в жидкой фазе. Это говорит о том, что, вероятно, ледник можно отнести к «теплым», то есть таким, у которых большая часть толщи существует при температуре, близкой к точке таяния.
Чтобы исследовать Лунный, специалисты опустили в скважину цифровые датчики — термокосы с шагом один метр. Такие приборы используют ученые во всем мире для изучения многолетней мерзлоты, ледников Арктики и Антарктиды. Устройство помогает лучше понимать, как климат меняет криосферу Земли. Главный вывод: наличие талой воды на такой глубине приводит к перемешиванию различных слоев в леднике и потере климатического сигнала.
В этом сезоне гляциологи также обновили сеть абляционных реек на куполе Кропоткина. Это специальные стержни, установленные в ледниках для измерения скорости их таяния и накопления льда. В прошлом году ученые установили семь таких реек, состоящих из двухметровых секций, однако в этом году нашли только четыре рейки. Остальные, предположительно, вытаяли или оказались скрыты под толщей снега. Из этого можно сделать вывод, что высота ледника уменьшилась более чем на два метра.
Ледниковые пещеры острова Земля Александры. Фото: участники экспедиции
Космическая погода
Специалисты Института космических исследований РАН (ИКИ РАН) протестировали оборудование для мониторинга космической погоды в высоких широтах. Возмущения в ионосфере нарушают работу навигации и радиосвязи, что влияет на безопасность Северного морского пути. Новый комплекс позволит электронным устройствам работать стабильнее даже в условиях ионосферных помех — как природных, так и вызванных деятельностью человека.
Установленное на острове Земля Александры оборудование входит в состав нового пункта Межведомственной экспериментальной высокоширотной радиотрассы ИКИ РАН. Это специальная инфраструктура для мониторинга ионосферы, которую ученые разворачивают от архипелага Земля Франца-Иосифа до обсерватории ИКИ РАН в Евпатории.
Геодезические измерения на куполе Кропоткина. Фото: участники экспедиции
Арктические озера
Водоемы острова Земля Александры большую часть года скованы льдом. Озера служат важными природными «датчиками», которые помогают ученым отслеживать, как проявляются изменения климата в Арктике. Химический состав воды формируется за счет таяния снега и льда, промерзания, а также взаимодействия воды с горными породами и органическими веществами. Ученые до сих пор очень мало знают о составе воды этих озер. Такая информация важна для понимания, как устроена арктическая экосистема.
В апреле ученые обследовали пять озер: измерили их глубину, а также взяли пробы воды, льда и снега. Все полученные материалы позволят оценить состояние местных экосистем, проверить воду на токсичность и разработать меры по охране водоемов арктических архипелагов.
Жизнь подо льдом
Гидробиологи Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО) исследовали подводный мир острова Земля Александры. В это время года вода прозрачна, что обеспечивает хорошую видимость для работы «подводного дрона» — телеуправляемого необитаемого подводного аппарата. Через пробуренную во льду лунку устройство опускали в воду. Дрон собирал данные о температуре, солености и кислотности воды, а также проводил фото- и видеосъемку в воде и на дне.
На подводном береговом склоне у острова нашли живые организмы, характерные для особо чувствительных морских сообществ. Находка подтверждает: экосистемы Арктики крайне хрупки, их необходимо исследовать. Пробы морской воды, льда и снега ученые отправили в лабораторию для анализа фито- и зоопланктона, а также для генетического баркодинга — метода идентификации видов по короткому стандартному участку ДНК. Такой подход позволяет обнаружить даже невидимые глазу организмы: бактерии, микроводоросли, грибы.
Исследование подводного мира. Фото: участники экспедиции
— РГО более 10 лет работает на арктических территориях, — отметила директор департамента экспедиционной деятельности и исследований РГО Наталия Белякова. — Анализ таяния льдов помогает прогнозировать ледовую обстановку и анализировать безопасные маршруты для судов, а мониторинг биоразнообразия — оценивать влияние климата на экосистемы и вовремя реагировать на угрозы. Комплексные научные исследования обеспечивают устойчивое развитие региона.
В экспедиции приняли участие специалисты национального парка «Русская Арктика», ИГ РАН, ИКИ РАН, ВНИРО, РУДН. Система автономного мониторинга спроектирована в ИМКЭС СО РАН.