«Хрустальный компас»: голосуем за наших!

Это первая в XXI веке комплексная академическая экспедиция в Арктику для исследования состояния экосистем Норильского промышленного района и полуострова Таймыр. Более 30 специалистов из 14 институтов Норильска, Новосибирска, Красноярска, Томска, Якутска и Барнаула, входящих в систему СО РАН, работали на пространствах от норильских пригородов до прибрежной таймырской тундры.  Пешком пройдено суммарно около 1 000 километров, примерно 500 — вертолетом, 300 — на вездеходах. Цель экспедиции — подготовка рекомендаций для формирования новых подходов к ведению хозяйственной деятельности в Арктической зоне с целью минимизации воздействия на окружающую среду и ликвидации последствий ранее осуществлявшейся деятельности, первоочередная задача — выяснение причин разлива нефтепродуктов на норильской ТЭЦ-3 и степени воздействия аварии на экосистемы Таймыра.

На лабораторном и аналитическом этапах количество участников проекта выросло до нескольких сотен. Обработано более 2 000 проб и образцов, результаты свыше 4 000 изменений. Полная версия отчета составила около 1 000 страниц. «За тысячей страниц полного отчета БНЭ стоят миллионы единиц информации. СО РАН готово координировать разработку систем накопления, обобщения и применения разнообразных данных о состоянии и динамике природных и технологических систем в Арктике, а также на первых ролях участвовать в научно-технологической экспертизе проектов и решений по различным направлениям деятельности в Арктическом поясе России», —считает академик Валерий Крюков, действительный член Норвежской научной академии полярных исследований.

Ссылка для голосования за заявку Сибирского отделения РАН

Познавательный марафон

Чистые помыслы

Тема была анонсирована широчайшая — экология и здоровье. Основным спикером выступил председатель Сибирского отделения РАН академик Валентин Николаевич Пармон. Не удивительно, что его доклад был посвящен инициативам СО РАН в экологической сфере. «Большая Норильская экспедиция уже вошла в историю», — констатировал В. Пармон. В том числе и тем, что с «Норникелем» на берегу была достигнута и полностью выдержана договоренность: никакой ангажированности — что ученые обнаружат, то и представят общественности. На самом деле, при всем накале страстей вокруг разлива топлива на норильской ТЭЦ-3 в мае прошлого года,  СО РАН и оперативно организованный им полевой отряд оказались вне критики.  А успех породил последствия на перспективу. «Поскольку последствия норильской аварии будут проявляться не один год, — подчеркнул глава СО РАН, — мы продолжаем долговременное сотрудничество с “Норникелем”, что обеспечило организацию Научно-исследовательского центра “Экология” в структуре Сибирского отделения». По словам Валентина Пармона, появились аналогичные запросы и от других крупных российских компаний, имеющих схожие с «Норникелем» проблемы.

Другими начинаниями СО РАН в сфере экологии были названы консорциум под стомиллионный грант Минобрнауки РФ на создание цифрового двойника озера Байкал и учреждение Научного совета по проблемам экологии Сибири и Восточной Арктики как стратегического штаба и мозгового центра: «В науке полагается сначала корректно поставить задачу, затем подобрать адекватный инструментарий, и только после этого приступить непосредственно к работе». В этой работе В. Пармон выделил две целевые линии: сохранение природного разнообразия и трансформацию окружающей среды «в дружественную для человека». В Научном совете предполагается несколько тематических секций: по экологии городов, наземным экосистемам, водным ресурсам. Впрочем, процесс их формирования и самоопределения только начат.

 

Выступает Валентин Пармон

Доклад Валентина Пармона был стержневым, но далеко не единственным. Тон задавали математики, поскольку современная экология непредставима без моделирования состояний окружающей среды и ее элементов: воздуха, земной и водной поверхностей, биосферы и всего прочего. Председатель Клуба межнаучных контактов член-корреспондент РАН Сергей Игоревич Кабанихин (МЦА НГУ) выступил с обзором по теме мониторинга и моделирования качества воздуха. Во многих крупных городах оно оставляет желать много лучшего, в списке самых проблемных названы сибирские Братск, Новокузнецк, Омск, Чита и Норильск.

«В каждом городе, в зависимости от местных условий, выбирают свои приоритеты для достижении поставленной цели — повышения качества воздуха», — констатировал Сергей Кабанихин. Например, в Алматы подсчитали, что местные ТЭЦ дают около 23 тысяч тонн выбросов в год, а автотранспорт — 190 тысяч. И когда в городе ввели ограничительные меры в связи с Covid-19, небо очистилось за несколько дней. Аналогичный проект с участием сибирских ученых реализуется в Шанхае со свойственным современному Китаю размахом. Состав атмосферы мониторится десятками беспилотников, на покупку электромобилей выделяются государственные и муниципальные субсидии, а госрегистрацию и номерные знаки их владельцы получают бесплатно.

Профессор Александр Бакланов из исследовательского департамента Всемирной метеорологической организации под эгидой ООН (World Meteorological Organization,WMO) вышел на связь из Швейцарии и рассказал о международной программе оздоровления климата и долгосрочного экологического развития городов. Она распространяется на 30 мегаполисов мира, включая Москву (с участием РАН, МГУ, Росгидромета и т.д.). «Экономические факторы и ущербы от загрязнения окружающей среды и изменения климата для различных секторов города и для здоровья являются ключевыми для комплексного решения задач устойчивого развития экологически и климатически умных городов, — прокомментировал А. Бакланов. — Хотелось бы, чтобы в эту программу был включен и один из сибирских городов, тем более что северным территориям не всегда подходят решения, предлагаемые для более мягкого климата. Математические модели — это ключевой инструмент исследования, и сибирские ученые могут сказать свое веское слово». Участники обсуждения сначала предложили включить в международную программу Новосибирск, но затем сошлись на Красноярске, который не намного меньше, а проблема чистоты воздуха там стоит объективно острее.

 

Немного Красноярска в Новосибирске

Поветрие по графику

В широком эколого-медицинском контексте нельзя было обойти тему коронавирусной пандемии, тем более что одно из сообщений делала коллега Сергея Кабанихина по институту кандидат физико-математических наук Ольга Игоревна Криворотько. В новосибирских СМИ она выступает с весьма конкретными эпидемическими прогнозами, построенными на разрабатываемой в ИВММГ СО РАН метамодели. Конечно, точность моделирования (и как следствие прогнозирования) зависит от достоверности входящей информации. Но ученые-экспериментаторы знают, что если прибор врёт одинаково, на его показаниях можно строить динамические ряды. И если кроме официальной статистики нет никакой другой, то используют ее.

Ольга Криворотько рассказала, что для задач эпидемиологии применяется несколько типов моделей, ранее опробованных в метеорологии. Основных типов два. Агентное моделирование идет «снизу вверх», от индивида и его атрибутов (пол, возраст, место проживания, состав семьи, мобильность и т.п.) к сообществам. Модели SIR-типа (susceptible, infectious, recovered — восприимчивые, заразные, выздоровевшие) строятся по обратному принципу, «сверху вниз», то есть от популяций к индивидам. Базируясь на некоторых статистических массивах, модели учитывают ряд факторов: например, неизвестности (восстановление отсутствующих данных посредством некоторых алгоритмов) и случайности (когда заражаются затворники и не заболевают социально активные). Обзор зарубежных и российских моделей распространения ковида занял немало времени, а когда докладчица дошла до прогнозов, то для Новосибирской области картина представилась оптимистичной. «По результатам нашего моделирования эпидемия уже идет на спад с учетом плановой вакцинации и соблюдения карантинных мер», — считает О. Криворотько.

 

Распространение ковида в Новосибирске, модель и относительная реальность

Но она же показала график, построенный на модели от другого академического учреждения — ФИЦ «Институт вычислительных технологий». Эта модель предсказывает новый пик заболеваемости новосибирцев в апреле 2021 года с нарастанием ежедневно выявленных случаев со 100 до 160 и с медленным затуханием только к февралю 2022 года. Не удивительно, что ученые стали обсуждать проблему корректности и полноты исходных данных для моделирования. Начальник департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска (на день заседания) Александр Николаевич Люлько, математик по специальности, акцентировал внимание на одном из базовых показателей — общей смертности. «У нас работает геоинформационная система “Ритуал”, где регистрируется 100 % захоронений и кремаций, — рассказал чиновник. — За 2020 год прирост общей смертности в городе составил 15,5 % к предыдущему году, впервые за 10 лет население Новосибирска не прибывало, а уменьшалось. Но пик уже пройден, он приходился на прошлый ноябрь». Александр Люлько считает, что на статистику общей смертности влияет два ключевых фактора: собственно ковид и недооказание квалифицированной медицинской помощи страдающим другими, более летальными, заболеваниями.

Схожей точки зрения придерживается академик Михаил Иванович Воевода: «Мы  оперируем понятиями смертности, заболеваемости и так далее, но эти показатели отображают не только ковид, но и его осложнения. Они напрямую зависят от общего состояния системы здравоохранения и требуют стандартизации. К примеру, если в каком-либо регионе проводится массовая диспансеризация населения, то цифры сразу меняются в разы. Поэтому истина в последней инстанции — данные рандомизированных популяционных обследований по известным науке правилам. Это и есть основа для построения самых адекватных моделей». Попутно в ходе обсуждения подвергся сомнению тезис о том, что в условиях пандемии «природа настолько очистилась…» Не очистилась.  Доктор физико-математических наук Александр Самуилович Гинзбург, член экологического консультативного совета при московской мэрии, сообщил, что в марте 2020 года на пике локдауна в столице наблюдался повышенный уровень аэрозольных загрязнений.

 

Александр Люлько и мэр наукограда Кольцово Николай Красников

Доклад академика Николая Александровича Колчанова не касался ковидной пандемии, но тоже базировался на обширных массивах медико-биологической статистики. Речь шла о связи генетического полиморфизма человека и глобальных миграционных процессов. Одним из примеров стала эпидемия (то есть превышение порога в 20% взрослого населения) ожирения в США, которая, по прогнозу ученого, должна случиться и в России «с задержкой лет на 20». Это заболевание в основном вызвано причинами из области метаболической эпигненетики. Проще говоря, при определенном пищевом программировании в организме происходят генетические изменения, передаваемые нескольким поколениям потомков. Последствием может стать не только ожирение. Николай Колчанов рассказал о том, что у коренных африканцев, живших во влажных тропических лесах, дефицит натрия в организме нивелировался заменой одной аминокислоты  на другую. Когда же произошло массовое насильственное переселение негроидов в Северную Америку, то затем, спустя столетия, при изменившемся режиме питания и климатических условиях этот переходящий по наследству механизм повлек повышенные риски развития гипертонической болезни. «Глобальные миграции неизбежно будут приводить к росту дифференцированной смертности и снижению общей приспособляемости населения Земли», — резюмировал академик.

Под занавес

Дискуссия в малом зале Дома ученых затянулась, но, как говорится, не отпускала. Причиной тому была не только широта и актуальность заявленной темы, но и проявившаяся в этот вечер (пятничный, заметим) востребованность именно такого формата научного (и одновременно межнаучного) общения. Кандидат экономических наук Наталья Викторовна Горбачева из Института экономики и организации промышленного производства СО РАН говорила о необходимости участия ее коллег в обсуждении экологических, медицинских и всех остальных проблем. «Многие технологии и достигаемые за их счет эффекты далеко не бесплатны для государства, — заметила Н. Горбачева, — и распространяются в пространстве и обществе весьма неравномерно». Напомнив, что Новосибирская область выбрана одной из семи российских площадок для создания «карбоновых полигонов» для испытания новых технологий поглощения двуокиси углерода из воздуха, экономист подчеркнула важность вовлечения в этот процесс некоммерческих организаций, которые «формируют общественное мнение и модели поведения».

Заместитель председателя СО РАН доктор физико-математических наук Сергей Робертович Сверчков, открывая заседание Клуба межнаучных контактов, вспомнил его историю и предысторию. Еще в 1965 году при знаменитом клубе-кафе «Под интегралом» появился «Кибернетический клуб». Его первым мероприятием стала дискуссия «О перенесении человеческого разума в кибернетическую систему». «По сути, едва ли не впервые в нашей стране, зашла речь о создании искусственного интеллекта, — поделился С. Сверчков, — но такой подход сильно противоречил марксистско-ленинской теории, и первое обсуждение стало последним, клуб разогнали». Формулировка и само сообщество «межнаучных контактов» появляется примерно десятилетием позже. «Этот клуб гремел на всю страну», — вспомнила директор Дома ученых СО РАН Галина Германовна Лозовая. По ее (и не только) мнению, время востребовало восстановить такой формат общения с использованием онлайн-включений. На первом заседании на связь выходили Москва, Париж, Женева, ряд сибирских точек.

«Всё хорошее так или иначе продолжается» — обобщил председатель возрожденного клуба Сергей Кабанихин. Клубная система предполагает некоторые формальности: уже избрано правление, пишется устав, обсуждается программа следующих заседаний. При этом посещать их, задавать вопросы и участвовать в дискуссии может любой, кто прочел этот текст. Или увидел анонс следующей встречи.

Андрей Соболевский

Фото автора, схема из презентации Ольги Криворотько

 

В СО РАН создан научно-исследовательский центр «Экология»

Полное название созданной структуры — Научно-исследовательский центр по проблемам экологической безопасности и сохранения благоприятной окружающей среды (НИЦ «Экология») Сибирского отделения  РАН. Его высшим консультативным органом выступит формируемый в СО РАН Научный совет по проблемам экологической безопасности и сохранения благоприятной окружающей среды территорий Сибири и Арктики, который включит ведущих экспертов из ряда институтов, центров и университетов под научно-методическим руководством СО РАН.

«Миссией нашего подразделения, — подчеркнул его руководитель кандидат технических наук Николай Викторович Юркевич, — является содействие в обеспечении экологической безопасности территорий РФ, снижение антропогенной нагрузки, формирование индустрии экономически эффективного обращения с отходами». Инструментами осуществления этой миссии ученый назвал заказные прикладные исследования, комплексное экспертное сопровождение действующих производств и индустриальных кластеров, разработку рекомендаций по рациональному использованию природных ресурсов, а также в области нормативного регулирования и метрологического обеспечения экологии.

«Идея создания такого центра возникла в ходе Большой норильской экспедиции, когда руководству Сибирского отделения удалось оперативно сформировать мультидисциплинарный временный коллектив из 38 специалистов в разных областях, — поделился Николай Юркевич. — Эта команда отлично сработала: в частности, нам удалось выявить нарушение устойчивости одной из опор резервуара № 4 норильской ТЭЦ-3 (рядом с демонтированным аварийным) за счет сочетания трех методов — стоячих волн, радарной интерферометрии и электротомографии.».  

«В целом Большая норильская экспедиция — очень успешный кейс Сибирского отделения как научной и экспертной платформы, как единого окна для взаимодействия с запросами индустриальных и региональных партнеров, как организатора межинститутской и междисциплинарной работы в их интересах, — акцентировал Н. Юркевич. — Сегодня практически в каждой крупной корпорации, в каждом регионе Сибири и Российской Арктики есть свои “экологические бомбы замедленного действия”.  НИЦ “ Экология” способен их обнаружить, всесторонне исследовать и предложить методы обезвреживания».

Н.В. Юркевич подчеркнул, что собственный штат НИЦ «Экология» будет небольшим, три—пять сотрудников, основная же работа по профилю центра будет вестись силами временных коллективов и институтов СО РАН. «Мы сильны в формировании междисциплинарных команд», — подытожил руководитель НИЦ «Экология».

«Наука в Сибири», фото пресс-группы Большой норильской экспедиции