Четвертое лето подряд на Таймыр высаживается студенческий научный десант. Заполярный государственный университет при поддержке "Норникеля" проводит полевые школы по изучению вечной мерзлоты.
Практика на просторах Арктики для студентов разных инженерных и естественнонаучных специальностей в этом году оказалась особенной. Участники полевой школы ЗГУ впервые провели исследования на промышленных объектах, начали изучать мерзлоту под промышленными обьектами и дорогами, нашли 5 заброшенных скважин, которые можно использовать для получения данных о температуре грунтов.
Главная перемена состояла в том, что образовательный проект, признанный лучшим на Международном климатическом конкурсе "Зелёная Евразия"-2025, теперь перерос в полноценную научно-исследовательскую экспедицию по геокриологии.
"Эта полевая школа отличается от всех остальных. Кроме образовательной площадки, на которой студенты учатся проводить мерзлотные и инженерно-геокриологические исследования, мы пригласили учёных из разных уголков страны для того, чтобы они провели свои работы на наших полигонах. Получилась такая синергия образования и науки", - подчеркнул
Павел Котов, директор Научно-исследовательского центра технологий строительства и мониторинга зданий и сооружений Арктики ЗГУ, главный менеджер Департамента диагностики Заполярного филиала "Норникеля".
В этом году к студентам шести российских вузов присоединились инженеры-геологи и несколько научных групп.
Команда Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН изучает, можно ли применять новые аэрокосмические технологии для оценки современного состояния мощности и влажности почвогрунтов сезонно-талого слоя. Представитель Института физико-химических и биологических проблем почвоведения им. В.А. Ковды РАН вместе со студентами Пущинского филиала РОСБИОТЕХа проводил необычные для Норильска почвенные исследования.
"Я выполняю проект российского научного фонда (РНФ), изучаю почву в разных регионах, где распространена мерзлота – от Шпицбергена до Чукотки. По плану работ в 2026 году одной из точек исследования был Норильск. Очень удачно совпало, что помимо выполнения гранта мне удалось привезти на полевую школу моих соисполнителей-студентов, как говорится, "убить двух зайцев". Они получают своё, какое-то более широкое представление о территории, о почвах на мерзлоте, и при этом мы выполняем конкретные задачи, которые заявлены в гранте РНФ", - рассказал Алексей Лупачев, научный сотрудник Института физико-химических и биологических проблем почвоведения им. В.А. Ковды РАН.
Основной комплекс работ, который проводят участники летних полевых школ ЗГУ, остаётся постоянным с 2023 года. Они методично проходят все ключевые участки на территории от Талнаха до Дудинки, изучая особенности разных ландшафтов и то, как они изменились по сравнению с прошлыми годами. Чтобы определить параметры мерзлоты, на полигонах проводят геофизические исследования, инженерно-геологическое бурение, на месте определяют глубину сезонного оттаивания, а в полевой лаборатории - состав и свойства мёрзлых грунтов. В этом году к четырём геофизическим методам добавили еще один – сейсморазведку. Кроме того, молодые исследователи организовали длительные опытные испытания использования специальной пленки для оценки ее влияния на температурный режим грунтов.
"Каждый год мы смотрим, где у нас не хватает данных, и назначаем дополнительные участки, на которых проводим маршрутную съёмку. До сих пор мы использовали малоглубинное геофизическое оборудование. Сейчас Заполярный государственный университет закупил оборудование с большей силой тока, поэтому мы дополним данные геофизической информацией о мощности мёрзлых пород. Ещё одна задача для студентов, выходящих на полевые маршруты в этом сезоне, — поиск старых скважин, которые можно восстановить для термометрических исследований. Такая информация о районе Красных Камней в последний раз собиралась в 1980–е годы. Обновить данные и восстановить уже имеющиеся скважины значительно дешевле, чем бурить новые", - пояснил
Алексей Гунар, ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского центра ЗГУ и доцент МГУ.
Итоговый отчет молодые исследователи представили специалистам Заполярного филиала "Норникеля". Участники IV летней полевой школы ЗГУ собрали большой массив данных для оценки состояния грунтов в природных условиях и создали хороший задел на будущее:
нашли 5 ранее пробуренных скважин глубиной от 10 до 20 метров; обработали имеющиеся показатели температурного режима скважин фонового мониторинга; получили данные о теплофизических параметрах покровов, которые будут в дальнейшем использоваться при выполнении прогнозного моделирования; построили 10 крупномасштабных карт ландшафтов и десятки разрезов разного рода.
Геокриологические исследования, которые постоянно проводятся во время летних полевых школ ЗГУ, помогают не только актуализировать данные, но и отслеживать динамику изменений мерзлотных условий.
"На карты мы наносим ландшафты и мерзлотные процессы, которые там появляются. Мы проводим мониторинг этих процессов. Например, термокарстовые озёра на одном из полигонов увеличились на 15% за последние 20 лет. А за этот год было незначительное изменение. Это может быть связано с тем, что в холодный год там не происходило оттаивание, а возможно, уже вытаяли те льды, которые там находились. Сейчас мы размещаем рядом с этими озерами специальные термометрические косы, для того чтобы изучать температурный режим грунтов прямо в них. Нам это понадобится для моделирования развития термокарстового озера", - пояснил Павел Котов.
Полученные в ходе полевых работ материалы станут основой для математического моделирования и прогноза изменений мерзлоты на 75 лет вперёд. Работы по оценке устойчивости линейной инфраструктуры (трубопроводов, дорог) и производственных площадок важны для Норильска прямо сейчас. Они помогут решать практические задачи, связанные с эксплуатацией и проектированием объектов в условиях Крайнего Севера.
"Мы впервые начали проводить исследования на промышленных объектах. Применили геофизические методы и получили достаточно интересные результаты. Например, на технических объектах были выявлены таликовые зоны. Они опасны тем, что по ним может фильтроваться вода и происходить деформация грунтов. Если мы эти зоны выделяем, то предполагаем, что здесь может быть какая-то проблема. Возле дороги в районе Оганера мы как раз обнаружили просадки в районе талика. Вот она - взаимосвязь мерзлоты и технического сооружения: мерзлота тает, происходит деформация дороги, а мы в рамках полевой школы выявляем, из-за чего это происходит, какую мощность имеют таликовые зоны. В дальнейшем мы сможем применять эти технологии не только в рамках обучения, но и для каких-то промышленных испытаний и исследований, непосредственно на производстве. Студенты, которые были на полевой школе, также смогут участвовать в этих работах", - пояснил директор Научно-исследовательского центра ЗГУ.
Крупнейшие недропользователи возлагают большие надежды на новые методы исследований, опробованные на полевой школе-2026. Там, где невозможно пробурить скважину, перспективными могут оказаться электротомография на дамбе или метод электрической локации утечек.
"Расширение контура полевой школы связано с тем, что пора внедрять в неё практическую составляющую. Я благодарен ребятам и организаторам за то, что они это сами предложили. Мы им пошли навстречу - предоставили доступ на объекты, где нужно – помогли. Надеемся, что этот результат действительно будет для нас полезен. Все исследования, которые проводятся для линейных объектов – автодорог, железной дороги, для гидротехнических сооружений - могут быть очень востребованы в нашей текущей деятельности", - уверен
Гиорги Кунчулия, директор департамента диагностики Заполярного филиала "Норникеля".
Полную версию статьи читайте на
сайте Заполярного государственного университета.