Лёд и Снег • 2014 • № 3 (127)
Прикладные проблемы
УДК [551.583 + 551.326.7]:338.4 (98)
Последствия изменения климата для морской деятельности в Арктике
© 2014 г. А.И. Данилов, Г.В. Алексеев, А.В. Клепиков
Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург
aid@aari.ru
The consequences of climate change for maritime activity in the Arctic
A.I. Danilov, G.V. Alekseev, A.V. Klepikov
Arctic and Antarctic Research Institute, Sankt-Petersburg
Статья принята к печати 21 января 2014 г.
Арктика, воздействия, изменение климата, морская деятельность, морской лёд, Северный морской путь.
Arctic, climate change, impacts, marine activities, North Sea Route, sea ice.
Оценивается воздействие изменения климата в Российской части морской Арктики на судоходство, хозяйственную деятельность на шельфе и морские биоресурсы. В последнее десятилетие климат Арктики изменяется беспрецедентными темпами. Потепление климата и сокращение морского ледяного покрова обеспечивают более свободный морской доступ в Арктику, что увеличивает интерес к этому региону, где сосредоточены большие запасы нефти, природного газа и минеральных ресурсов, а также открываются новые возможности для трансарктического судоходства. Однако изменения в пространственном распределении льдов приведут к новым проблемам в этом регионе. Оценить последствия изменений климата для хозяйственной деятельности и разных секторов экономики в Арктике - задача сложная. При всей неоспоримости климатических изменений это - лишь один из факторов среди множества других. Поэтому перспективные оценки социально-экономических последствий изменения климата в Арктике должны проводиться в контексте междисциплинарных глобальных и региональных сценариев.
The review includes assessment of the impact of climate change on shipping, offshore business activities and marine bioresources in the Russian part of the Arctic Ocean. During the last decade the Arctic climate changed at an unprecedented rate. Assessment of the climate change consequences for the economical activity in the Arctic is a very complicated task. With all the evidences of the climate change, they are only one factor among many others.
Введение
Наблюдаемые в настоящее время изменения глобального климата наиболее активно протекают в арктическом регионе. Один из ярких региональных откликов на развивающиеся здесь процессы глобального потепления — быстрое сокращение протяжённости и толщины арктических морских льдов. Изменение ледовых условий в Северном Ледовитом океане может сильно повлиять как на окружающую среду (в первую очередь на морские экосистемы), так и на хозяйственную деятельность в регионе. Арктика наиболее уязвима к наблюдаемым и ожидаемым в будущем изменениям климата. Авторы Четвёртого оценочного доклада (2007 г.) Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) дали по этому поводу такое экспертное заключение: «В арктическом регионе (с высокой степенью вероятности) происходящие перемены будут иметь серьезные социальные и экономические последствия» [9]. Отметим, что ввиду разнообразия природно-климатических и социально-экономических условий в отдельных регионах Арктики ожидаемые экономические последствия (как положительные, так и отрицательные) будут существенно различаться.
Постановка проблемы
В последнее десятилетие климат Арктики изменялся беспрецедентными темпами. Стремительно повышалась температура воздуха на побережье и островах Северного Ледовитого океана, достигнув наибольших летних значений в 2012 г. [2]. Этот рост согласован с изменениями циркуляции атмосферы над Арктикой, которые сопровождались усиленным выносом льда из Арктического бассейна и поддерживали положительные аномалии температуры воздуха. В результате потепления площадь арктического морского льда к концу летнего сезона 2012 г. сократилась почти вдвое по сравнению с 1980-90-ми годами (рис. 1). Одновременно сокращалась толщина морского льда, прежде всего, в результате уменьшения количества многолетнего льда за счёт его выноса из Арктического бассейна и снижения темпов нарастания зимой. В среднем более чем на две недели увеличилась продолжительность летнего таяния льда. Сохранение наблюдаемых в последнее десятилетие темпов сокращения площади морского льда летом может привести к почти полному его исчезновению в конце лета 2030 г. Это означает, что морской лёд
Рис. 1. Изменение за период 1980—2013 гг. значений площади льда в Арктике в сентябре (в млн км2, кривая 1) по наблюдениям Национального центра данных по снегу и льду США (http://nsidc.org/data/seaice_index/index.html) и температуры воздуха в июне—августе (кривая 2) по данным 41 станции на побережье и островах Северного Ледовитого океана. R — коэффициент корреляции
Fig. 1. Changes over the period 1980-2013 of the sea ice extent in the Arctic in September (in millions km2, curve 1) from observations of the U.S. National Snow and Ice Data Center (http:// nsidc.org/data/seaice_index/index.html) and of the air temperature in June and August (in degrees Celsius, curve 2) based on data from the 41 coastal and island stations of the Arctic Ocean. R — correlation coefficient
в Арктике может стать сезонным, подобно льду на поверхности неарктических морей.
Увеличение объёма тающего льда летом сопровождается выделением дополнительного количества углекислого газа в атмосферу и в верхний слой океана. Повышение температуры воды в арктических морях в результате отступления морских льдов от берегов Сибири может дестабилизировать запасы метангидратов, содержащихся в осадочных породах на континентальном шельфе и вызвать выделение метана в водную толщу и, возможно, в атмосферу.
Считается, что основная причина глобального потепления климата в последние два десятилетия — рост концентрации парниковых газов в атмосфере в результате деятельности человека. В Арктике глобальное потепление усиливается за счёт увеличения переноса тепла и влаги из низких широт, который, в свою очередь, приводит в действие обратные связи в арктической климатической системе (рост поглощения тепла от Солнца в результате увеличения пространства с открытой водой, возрастание притока длинноволновой ра-
диации к поверхности за счёт роста концентрации водяного пара в атмосфере).
Заметные и быстрые изменения арктического климата обусловили необходимость рассматривать их как один из природных факторов, действующих на инфраструктуру, различные виды деятельности и население арктической зоны. «Основы государственной политики Российской Федерации в Арктике до 2020 года» рассматривают в качестве приоритетных задачи по освоению минеральных ресурсов арктического шельфа и расширению транспортного потенциала Северного морского пути (СМП). Фактор климатических изменений очень важен для долгосрочного стратегического планирования этих видов деятельности и реализации проектов, рассчитанных на несколько десятков лет. Это подтверждают крупные оценочные доклады, в которых рассматривались возможные последствия климатических изменений в Арктике [6—8, 10, 11].
Арктическая морская транспортная система
Экономическая привлекательность и развитие СМП обусловлены рядом факторов: мировой конъюнктурой в области морских перевозок; ледовыми условиями; тарифами, прежде всего размером ледового сбора за ледокольное обеспечение; инфраструктурой СМП — порты и связанное с ними навигационно-гидроакустическое и гидрометеорологическое обеспечение, аварийно-спасательные службы и т.д.; расширением деятельности по освоению шельфовых и прибрежных месторождений углеводородов. Современные и будущие климатические и, следовательно, ледовые условия на трассах СМП в значительной степени определяют проектные решения для новых транспортных и ледокольных судов на ближайшие десятилетия; выбор оптимальных судоходных трасс, обеспечивающих безопасное и наименее затратное мореплавание; сохранение контроля Российской Федерацией над плаванием судов в пределах своей экономической зоны (в соответствии со статьёй 234 Конвенции ООН по морскому праву), позволяющее в определённой степени компенсировать издержки на содержание российских атомных ледоколов за счёт ледового сбора. Существующие перспективы и стратегические планы развития арктического судостроения, по существу, не учитывают возможные в будущем климатические изменения в Арктике и ориентируются на ледовые условия ХХ — начала XXI в. Экспертный анализ деятельности по созданию перспективных арктических судов различного назначения, который выполняется в рамках феде-
ральной целевой программы «Развитие гражданской морской техники», подтверждает это.
Безусловно, возможное изменение климата в Арктике (в частности, изменение характеристик ледяного покрова) может существенно повлиять на тактику плавания, выбор оптимальных трасс и продолжительность навигации. Именно от изменений климата зависят следующие наиболее важные для судоходства параметры морского ледяного покрова: пространственное распределение льдов; продолжительность ледового периода на акватории СМП; опасные ледовые явления и образования; ледовые сжатия; торосистость ледяного покрова; айсберги; морфологические и физико-механические свойства льда — толщина, параметры торосов, прочностные свойства льда и ледовых образований [1]. При сохранении существующего климатического тренда ледовые условия на трассах СМП могут заметно измениться. Наблюдающееся сокращение площади льдов, особенно в летний сезон, наиболее отчётливо проявляется в окраинных арктических морях Российской Арктики (рис. 2). В то же время в отдельные периоды высокоширотная часть СМП (пролив Вилькицкого) может перекрываться льдами (рис. 3).
В перспективе в тёплый период вероятно полное очищение трасс СМП ото льда, однако зимой лёд будет повсеместно восстанавливаться на акваториях, через которые проходит СМП. Ожидаемые изменения свойств ледяного покрова в Российской Арктике можно охарактеризовать следующим образом. Средняя толщина ледяного покрова уменьшится, главным образом в результате практически полного исчезновения двухлетних льдов (в определённой степени за счёт некоторо
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.