Подводные группировки: в РАН рассказали, как будут исследовать ресурсы Мирового океана

Подсчитано, что Дальневосточный и Арктический сектора Мирового океана, помимо всевозможных гидробионтов, обладают большими запасами углеводородных ресурсов и не только. На российском шельфе Баренцева, Карского и Охотского морей содержится 25% нефти и 50% запасов газа, а запасы шельфа Северного Ледовитого океана составляют четверть мировых запасов углеводородов.

По словам председателя Дальневосточного отделения РАН академика Юрия Кульчина, океан может стать спасением для растущего человечества, численность которого достигла почти 8 миллиардов, на фоне иссякающих ресурсов на суше. В нем есть все, что нам нужно, но при этом степень изученности Мирового океана до сих пор не превышает 10 процентов.

Сколько золота и германия под водой?

Между тем мировое научное сообщество не дремлет. Не многие знают о новой парадигме добычи металлов в XXI веке – их теперь добывают под водой.

Об этом поведал академик-секретарь Отделения наук о Земле РАН Николай Бортников и подчеркнул, что России, чтобы сохранить статус великой морской державы, тоже необходимо участвовать в этом процессе.

На сегодняшний день известно, что запасы некоторых металлов, покоящихся на дне морском, могут даже превышать континентальные. Они содержаться в железомарганцевых конкрециях на глубинах от 3 до 6 километров, и конкреции эти простираются на дне до нескольких тысяч квадратных километров. Есть также кобальт-марганцевые корки, которые залегают на склонах подводных вулканических гор. Исследователям известно более 33 тысяч таких гор, содержащих важные металлы, распространяющихся на площади 17 миллионов (!) квадратных километров, что составляет 4,7% дна Мирового океана.

Следующая разновидность запасов – глубоководные сульфидные руды. Они были открыты в прошлом столетии сначала в Красном море, затем на Галапагосских островах. Они, по словам Николая Бортникова, вероятные источники золота, серебра, меди и цинка. Подводные мировые ресурсы меди, по его словам, оценены в 50 миллионов тонн. Это пока меньше, чем на Урале, где содержится, по разным оценкам, от 70 до 385 миллионов тонн меди, но уже звучат предположения, что глубины раскроют нам в будущем до 600 миллионов тонн этого благородного металла.

В свое время советские и российские геологи Российской академии наук при помощи глубоководных аппаратов «Мир-1» и «Мир-2» открыли большое количество и сульфидов, и других руд в Мировом океане. В результате этого огромного вклада Российская Федерация заключила с Международной организацией по морскому дну три контракта по разведке кобальт-марганцевых корок и железомарганцевых конкреций в Тихом океане и сульфидов в Атлантике. «Это ответственность нашей страны, мы должны выполнить эти контракты», – сказал Бортников.

К сожалению, пока у российских исследователей нет возможности полномасштабно приступить к выполнению этих обязательств. А вот канадская компания Metals Company не только разведала, но и в 2022 году впервые в мире подняла железомарганцевые конкреции в больших объемах со дна океана.

О недостаточной изученности секторов российской ответственности в восточной Арктике и в северо-западной части Тихого океана сделал доклад академик РАН Григорий Долгих. По его словам, мы отстаем в исследованиях из-за плохого состояния научно-исследовательского флота, резкого сокращения исследований геолого-физического профиля по сравнению с многочисленными экспедициями, которые осуществлялись нашими учеными 30-40 лет назад в различные районы.

Между тем, по словам ученого, полученные ранее результаты говорят о большом потенциале российской территории, в частности, в шельфовых областях наших морей. Есть данные о наличии железомарганцевых конкреций почти во всех российских морях на глубинах от 5 до 300 метров, известны участки рудного и рассыпного золота, а также других благородных металлов. К примеру, по словам Долгих, в Восточно-Сибирском море найдены вольфрам, никель, молибден, в Чукотском море – платина, Японское море конкурирует по запасам рудных корок с содержанием германия до 96 грамм на тонну, что в пять раз больше, чем во всем Тихом океане!

Подводные гидрокосмические группировки

Зачастую поиск и разведка морских ресурсов тормозятся у нас из-за нехватки научных подводных аппаратов. «МК» ранее писал https://www.mk.ru/science/2024/09/18/okeanolog-mikhail-flint-rasskazal-o-bedstvennom-polozhenii-nauchnogo-flota-rossii.html о том, что в нашей экономической зоне, в Курило-Камчатской впадине, по согласованию с правительством РФ, уже работают китайцы на своем обитаемом подводном аппарате, очень напоминающем наши «Миры», и уже совершили ряд важнейших открытий, включая признаки больших залежей «топлива будущего» – газогидратов. А где же, спрашивается, наша техника?

К сожалению, обитаемых аппаратов, типа неработающих «Миров», у нас пока нет. По словам директора Института автоматики и процессов управления, члена-корреспондента РАН Роман Ромашко, дальневосточные ученые развивают серию беспилотных подводных аппаратов.

Он сообщил, что уже сегодня создано семейство аппаратов от тяжелых автономных, не имеющих ограничение по глубине погружения АНПА (автоматических необитаемых подводных аппаратов), до малогабаритных, погружающихся до 300 метров. Они могут мониторить акваторию, вести поиск, разведку и добычу ресурсов. К примеру, тяжелый «Витязь-Д» в 2020 году погружался на дно Марианской впадины, достигнув глубины 10 028 метров. Это стало первым в мире случаем, когда полностью автономный необитаемый аппарат достиг самой глубокой точки Мирового океана. А АНПА средней тяжести «Морской технолог» по поручению правительства РФ успешно выполнил более 30 глубоководных работ, в частности на глубину 4 тысяч метров, где им была выполнена оценка железомарганцевых конкреций на российском участке в Тихом океане площадью 250 квадратных метров.

Одним из современных технологических новшеств являются телеметрически взаимосвязанные группировки подводных аппаратов. По словам Ромашко, они создаются для обследования больших территорий, поскольку одиночные аппараты там малоэффективны. Ученый представил проект перспективного морского робототехнического комплекса «Альфа», представляющего собой базовый автономный аппарат, который является носителем группы более мелких необитаемых аппаратов.

Они, по словам Ромашко, будут эффективны для одновременных измерений среды в разных точках пространства для построения донных карт, а также для навигации под водой. Планируют ученые и разработку стационарной донной платформы «Альфа-2» для техобслуживания роя подводных аппаратов под водой.

Эти перспективные морские комплексы предлагается включить в разрабатываемую программу.

Морской огурец и губки

Морские организмы — это еще один вид ресурсов, который может подарить нам Океан для получения новых биоактивных и химически активных соединений. Условия морской среды сильно отличаются от наземной, – в ней представлены все классы химических соединений, причем некоторые очень сильно отличаются по своим свойствам от известных ученым.

По словам директора Тихоокеанского института биоорганической химии имени Г.Б. Елякова, члена-корреспондента РАН Павла Дмитренка, на сегодняшний день 15 инновационных препаратов на основе морских соединений активно используются в мировой медицине. Так, среди морских придонных соединений выделен самый мощный противоопухолевый агент, который добыли из морских тропических губок, самый сильный из обнаруженных в живой природе токсин – майтотоксин, продуцируемый водорослями динофлагеллятами. Токсины, к слову, входят в состав многих медицинских препаратов и используются в косметологии. Мировой океан подарил нам и высокоактивные антибиотики группы цефалоспоринов, и противовирусное вещество, и стимулятор иммунитета, добытый из дальневосточного съедобного морского огурца. Ну а о ценных компонентах пищи из рыбьего жира, ракообразных, моллюсков, иглокожих и водорослей, думаю, и говорить не стоит.

Как и в случае в полезными ископаемыми, российскими биологами недостаточно изучены глубины Восточной Арктики и северо-восточная часть Тихого океана. По словам Павла Дмитренка, там, по прогнозам ученых, можно будет обнаружить более 200 новых биологически активных веществ.

В заключение он привел пример разработок своего института. К примеру, на основе некоторых добытых на дне пептидов биологами создано болеутоляющее средство, а препарат на основе пектина, добытого из морских трав, долгое время применяли на предприятиях свинцово-цинковой промышленности для профилактики отравления персонала.