В переводе с маньчжурского название острова Сахалин означает «Черная река», а японцы называют его Карафуто - «Земля бога устья». Богатый уникальной флорой и фауной остров Сахалин еще и один из ключевых нефтегазоносных регионов России. Интенсивная добыча сахалинского черного золота в прошлом столетии пока не исчерпала все его запасы на суше. Огромным нефтегазовым потенциалом обладает и континентальный шельф. Ведущие российские ученые из разных научных областей уже много лет пытаются объединить усилия, чтобы понять как еще можно улучшить качество жизни сахалинцев и жителей Курильских островов? Что научное сообщество может сделать для развития острова?
30 сентября по 1 октября 2020 года состоялась выездная сессия Российской академии наук на площадке Сахалинского государственного университета (СахГУ). На остров приехал 21 член РАН, представляющие центральное, Сибирское и Дальневосточное отделения РАН. Делегацию РАН возглавил президент Академии академик А.М. Сергеев. В ее состав вошли четыре вице-президента РАН академики А.В. Адрианов, В.Г. Бондур, В.Н. Пармон и В.И. Сергиенко.
Один из важнейших вопросов, который обсуждался в ходе сессии – создание полномасштабной магнитной обсерватории на севере Сахалина.
В интервью «Научной России» академик РАН, председатель Научного совета РАН по изучению Арктики и Антарктики Алексей Джерменович Гвишиани рассказал о планах научного сообщества относительно островного региона, а также затронул важную тему: почему необходимо наблюдать за магнитным полем Земли.
Алексей Джерменович, какие у вас на сегодня основные научные функции?
Я являюсь научным руководителем Геофизического центра РАН, председателем Научного совета РАН по изучению Арктики и Антарктики, вице-председателем комитета по системному анализу РАН, координирующего российскую деятельность в Международном институте прикладного системного анализа (IIASA), председателем Национального геофизического комитета и национального комитета CODATA РАН. Как ученый сегодня я занимаюсь наукой о данных, в частности, большими данными и данными, которые называются FAIR DATА. .
Мои последние работы в основном посвящены математике данных в геофизике, геоинформатике и системному анализу.
Во время выездной сессии РАН на площадке Сахалинского государственного университета вы рассказывали о глобальной системе геомагнитных наблюдений и магнитометрической системе обсерваторий Российской Федерации. Как ваши исследования могут помочь развитию Сахалинской области?
Сейчас Геофизический центр РАН совместно с Сахалинским государственным университетом (СахГУ) обсуждает возможность создания магнитной обсерватории на территории острова. Не стоит забывать, что также в этом регионе у нас есть старейшее учреждение академической науки на Дальнем Востоке и первое на Сахалине - Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН. В этом учреждении работают профессиональные ученые, которые ведут фундаментальные и прикладные научные исследования геологического строения, геодинамики дна Тихого океана и его окраинных морей, закономерностей размещения месторождений углеводородов и других полезных ископаемых.
Вместе мы могли бы начать активную наблюдательно-регистрационную деятельность на Сахалине, - этого на острове явно не хватает -, а позже создать полномасштабную геофизическую обсерваторию на севере Сахалина. В первую очередь, в регионе нужно запустить магнитную обсерваторию. На сессии я рассказывал о том, как мониторинг магнитного поля может помочь извлекать больше нефти и газа из скважин, которые есть в Охинском районе Сахалина.
Далее эта обсерватория могла бы развиваться в сторону GPS, ГЛОНАСС-мониторинга и целого ряда других направлений.
Из презентации А.Д. Гвишиани
Как скоро это может произойти?
Мы представили свои идеи нашим коллегам и представителям власти Сахалина. Эта тема обсуждалась на совещании нашей делегацией Академии наук и руководства Сахалина. В данный момент мы ждем поддержки от губернатора острова, и, наверное, если идея всем понравится, то нами будут разрабатываться практические решения этой задачи.
Почему важно наблюдать за магнитным полем Земли?
Это важно по целому ряду причин. Магнитное поле Земли делится на внутреннее и внешнее. Внутреннее – практически не изменяется, оно постоянное и генерируется внешним жидким ядром Земли, где происходят процессы магнитного динамо. А вот внешнее поле, напротив, генерируется магнитосферой. Таким образом, у внешнего поля Земли есть функция, определенная происходящим на Солнце при солнечных вспышках и постоянном испускании светилом протуберанцев.
Протуберанцы постоянно бомбардируют магнитосферу Земли. При прохождении этими частицами границы магнитосферы возникают электрические токи, которые создают дополнительное магнитное поле.
Вот это вторичное магнитное поле приходит на Землю и усиливает магнитную активность. Оно может принести с собой много неприятностей. Например, при добыче таких ископаемых, как нефть и газ, это поле может исказить показания магнитометра находящегося в головке бура. Поэтому запланированная операция бурения может пойти не тем путем – ствол шахты может идти немного или сильно в другую сторону из-за этого дополнительного поля.
Поэтому надо нивелировать такие процессы, а, чтобы это сделать, нужно на севере Сахалина создать магнитную обсерваторию.
Проблемы могут возникнуть из-за того, что при сильной магнитной активности случается потеря радиосвязи, навигационные системы дают искажения или не работают вообще, происходят магнитные атаки на трансформаторы электростанций.
В 1978 году в Канаде в провинции Квебек почти на сутки полностью пропало электричество. Жизнь остановилась из-за атаки магнитной бури. Кроме того, магнитные бури могут отрицательно влиять на здоровье и состояние человека.
Почему эта проблема именно сейчас актуальна для Сахалина?
Она всегда была актуальна, но сейчас Сахалин – один из ключевых нефтегазоносных регионов России. Эта отрасль является прочной основой развития островной экономики, во многом определяет результаты проводимых преобразований, обеспечивает основу для выполнения социальных программ, повышения качества жизни сахалинцев и жителей Курильских островов. И главной задачей становится – вынуть в нужный момент из скважины как можно больше ресурсов.
Это колоссальная разница, ведь за те же деньги можно будет добывать намного больше продуктов.
Сахалинскому региону для решения этих задач хватит того научного потенциала, который сконцентрирован на острове? Или потребуется помощь научного сообщества страны?
У нас в стране функционирует целая сеть таких полномасштабных обсерваторий. Геофизический центр РАН остается главным ядром всей этой системы – у нас есть центр изучения данных, мы собираем их воедино в режиме реального времени, также наши лаборатории курируют создание и расширение российского сегмента мировой сети ИНТЕРМАГНЕТ.
Из презентации А.Д. Гвишиани
Я думаю, что знания и навыки специалистов, которые регулярно решают подобные задачи, были бы весьма эффективны на Сахалине, ведь в этом регионе нет опыта развертывания таких обсерваторий.
Ближайшая к Сахалину обсерватория находится в Хабаровске. Участие и наставничество людей из этой системы – очень важное звено в построении такого долгосрочного проекта в Сахалинской области.
Наши ученые смогут справиться с такой непростой задачей без привлечения иностранных специалистов и зарубежных технологий?
Для развертывания магнитной обсерватории понадобится некоторое иностранное оборудование. В ней должно находиться четыре прибора, два из которых – российского производства. У нас в стране налажено качественное производство таких магнитометров, а остальные два вида, видимо, придется закупить у иностранных коллег.
Идея, которая обсуждалась в первый день выездной сессии в Сахалинском государственном университете, заключается в следующем – РАН поставит и отрегулирует на Сахалине все необходимое оборудование, а местные власти создадут немагнитные домики и инфраструктуру этой обсерватории. Это тоже очень тонкий вопрос, ведь построить немагнитный домик – сложная задача. В нем не должно быть никакого железа потому, что железо автоматически создает свое магнитное поле, которое будет интерферировать с происходящим.
Ученые Академии будут прорабатывать все эти вопросы для того, чтобы Сахалинская область продолжала свое успешное развитие.
Подробнее - в презентации академика РАН А. Гвишиани.
