На очередном заседании Клуба межнаучных контактов обсудили, какие исследования можно будет вести на суперкомпьютере, который предполагается построить в Академгородке.

Для начала немного фактов, помогающих понять, почему этот вопрос столь актуален для развития Новосибирского научного центра. В мировом ТОР-500 суперкомпьютеров Россия занимает десятое место и представлена семью позициями. Это всего лишь 1,4% от суммарного их числа. Все они принадлежат Яндексу, Сбербанку, МГУ и МТС. Наиболее высокие (относительно, конечно, начиная с 19-го места) позиции в рейтинге занимают машины Яндекса. Суперкомпьютер Сбербанка – на 43 месте, суперкомпьютер «Ломоносов», принадлежащий МГУ – на 241-м. Все работающие в России суперкомпьютеры расположены в центральной части страны и в первую очередь обслуживают своих держателей. В Сибири суперкомпьютеров нет, вычислительных мощностей имеющегося в распоряжении СКЦ СО РАН, увы, не достаточно, чтобы претендовать на этот статус. А вот задач, решить которые с использованием обычных компьютеров, без приставки «супер» нельзя – у наших ученых хватает. О некоторых из них и рассказывали докладчики на очередном заседании Клуба.

Сам проект строительства суперкомпьютера в Академгородке существует уже несколько лет, точнее изначально было два конкурирующих между собой проектов – СКЦ ВВОД (лоббируемый ФИЦ Информационных и вычислительных технологий) и «Лаврентьев», который продвигал Новосибирский государственный университет. В конце прошлого года именно «Лаврентьев» стал проектом, которому была обещана федеральная поддержка. Правда, озвучивались разные условия, в частности, рассматривался вариант создания суперкомпьютера на базе Вычислительного центра СО РАН, а институты, располагавшиеся в нем, предлагалось ввести в структуру НГУ. Последнее вызвало резкое неприятие со стороны самих институтов и на сегодня организационная часть проекта находится в несколько подвисшем положении.

Не добавляют оптимизма и потенциальные сложности с приобретением импортных компонентов для будущего суперкомпьютера (в отличие от установки СКИФ, здесь обойтись силами исключительно российских производителей не получится, наша промышленность пока не готова решать такие задачи в полном объеме).

Как отметил один из участников заседания, пока формально проект суперкомпьютера не попал под санкции, но, если сейчас попытаться закупить нужное оборудование, эта ситуация может быстро измениться. И все надежды только на некую международную разрядку к тому времени, когда откладывать закупку импортного оборудования откладывать уже не получится.

Правда, до этой стадии проекту еще надо дойти, решив существующие разногласия в вопросах его организационного статуса и избежав «заморозки» финансирования в условиях разворачивающегося экономического кризиса. Впрочем, как уже говорилось, не это было главной темой заседания Клуба, а обсуждение тех задач, которые можно будет решать в случае успешной реализации проекта. Конечно, первыми на ум приходят вычисления для рабочих станций другого мега-проекта – Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ). Но о потребности СКИФа в суперкомпьютере говорилось уже много, поэтому более интересны были и другие возможные направления работы.

Одно из них – хранение, обработка и анализ больших данных (big data), полученных в ходе исследований генетиков. Этому было посвящено выступление научного руководителя ИЦиГ СО РАН академика РАН Николая Колчанова.

Ученый напомнил, что что сегодня темпы роста объема генетических данных на порядок опережают возможности компьютерного анализа. Не хватает мощностей, эффективных скоростных алгоритмов обработки и методов анализа больших данных. Кроме того, для работы с генными сетями сложность генетического секвенирования увеличивается на порядок.

«Уже сейчас в базах порядка 70 тысяч генных сетей человека, животных, растений и микроорганизмов, которые содержат описание десятков миллионов молекулярных событий. И их количество стремительно пополняется», – подытожил он.

Решить эту проблему можно лишь с помощью интеллектуальных методов автоматического извлечения знаний, основанные на машинном обучении и искусственном интеллекте. В мире создано около десятка таких систем, одна из них разрабатывается и в ИЦиГ СО РАН. Она работает с десятками миллионов источников информации, в том числе фотографических баз данных и патентов. Если же говорить о российской генетике в целом, то перед ней стоят два глобальных вызова: создание больших баз геномных данных и центров суперкомпьютерных вычислений для работы с ними. Академик выразил надежду, что частичным решением станет создание суперкомпьютерного центра «Лаврентьев» с центром компетенции по высокопроизводительным вычислениям и искусственному интеллекту.

Заместитель директора Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН, д.ф.-м.н. Иван Логашенко рассказал о том, для чего нужны суперкомпьютерные мощности ученым, работающим в области физики высоких энергий. Исследования в этой области требуют высокой точности, а это невозможно сделать без увеличения статистической базы, что только на действующих площадках ИЯФ СО РАН дает сотни террабайт данных в год.

«Но это только наши коллайдеры, а ведь мы участвуем во многих совместных проектах, как международных, так и российских. И часто возможности для нашего участия ограничены отсутствием собственных вычислительных ресурсов в достаточном объеме», - напомнил ученый.

Одним из самых масштабных российских проектов является строительство электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика. Этот проект на протяжении ряда лет разрабатывался учеными ИЯФ СО РАН. И хотя осенью прошлого года было решено строить его в Сарове на базе Национального центра физики и математики (НЦФМ), ИЯФ остается лидирующей организацией среди участников проекта.

Ожидается, что этот коллайдер даст исследователям 200-300 петабайт данных в течение десяти лет. И их надо будет где-то обрабатывать и анализировать. Причем, главную роль здесь будет играть даже не объем для хранения данных, а именно вычислительные мощности (что и отличает суперкомпьютеры), по расчетам ученых речь идет о диапазоне 1-3 петафлопс. «И хотя физически установка будет находиться в Сарове, мозговой центр остается здесь, поэтому суперкомпьютер становится очевидной производственной необходимостью для его полноценной работы», - подчеркнул Иван Логашенко.

Понятно, что упомянутыми двумя направлениями потенциальный «фронт работ» для суперкомпьютера (если он появится в Академгородке) не исчерпывается. Участники заседания Клуба говорили об исследованиях в области водородной энергетики, аэродинамики (в частности, создании новой авиационной и ракетной техники), изучении и моделировании климатических процессов в Арктике). Везде требуется обрабатывать объемы данных, превосходящие собственные возможности научных институтов. До сегодняшнего дня часто ученые решали эту проблему с помощью международного партнерства. Но в условиях нового «железного занавеса», который стремительно опускается между Россией и Западом, возможности в данном направлении стремительно съеживаются. И создание собственного суперкомпьютерного центра становится для новосибирской (и российской в целом) науки вопросом выживания и дальнейшего развития.

Сергей Исаев

Смена директора в Институте математики Сибирского отделения РАН неожиданно вылилась в острый конфликт. Напомним его суть: выборы на пост директора в институте выиграл один кандидат (Юрий Волков), но приказом Министерства науки и высшего образования, исполняющим обязанности директора, утвердили другого (Андрея Миронова).

Сотрудники института писали обращения в министерство науки и высшего образования, а также премьер-министру Михаилу Мишустину, выражая несогласие с таким странным кадровым решением, игнорирующим выбор коллектива. Однако понимания со стороны чиновников не нашли.

Не удалось найти общий язык с значительной частью коллектива и самому Миронову, напротив, как показали последние события — это противостояние все шире отражается в информационном пространстве. На Youtube-канале "Красная труба" (информационный ресурс левого оппозиционного общественного деятеля Николая Платошкина) вышел целый документальный фильм, посвященный этой истории. Посмотреть его можно по ссылке https://www.youtube.com/watch?v=4phVObQdOkk

Институт ядерной физики СО РАН передал Институту катализа СО РАН — заказчику и застройщику проекта Сибирского кольцевого источника фотонов - высокочастотные усилители мощности, которые будут использоваться в работе установки. «Усилители позволяют пучкам частиц, циркулирующим в синхротроне, ускоряться и летать по нужным траекториям, а также обеспечивают высокое качество этих пучков. В результате, мы получим рекордное по параметрам рентгеновское излучение в основном накопителе», – рассказал директор Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН, академик РАН Павел Логачев.

По заказу ИЯФ СО РАН усилители мощности были изготовлены новосибирским предприятием радиоэлектронной промышленности ООО «НПП Триада-ТВ». Это предприятие, которое буквально на днях отпраздновало свое тридцатилетие, «Триада-ТВ» известно, в первую очередь, как производитель цифровых телевизионных приставок. Но и опыт сотрудничества с научными организациями накоплен немалый. Ранее здесь неоднократно изготавливали оборудование как по заказам ИЯФ, так и для иностранных заказчиков (например, для знаменитого Большого адронного коллайдера в Швейцарии).

Переданные усилители являются твердотельными (это означает, что в их работе используют транзисторы). Эта технология получила распространение в мире в последние годы. Она позволяет обеспечивать более стабильную и надежную работу устройств.

«Надо помнить, что именно надежность работы усилителя являлась в данном случае для нас первоочередным параметром. Потому что, если из строя выйдет усилитель, используемый, например, в радиовещании, это может привести к некоторым сбоям в трансляции. Но в случае с ускорителем на СКИФ последствия стали бы куда серьезнее. И наша главная задача – обеспечить не только требуемую мощность пучка, но и гарантии стабильной работы самого оборудования», - подчеркнул заместитель гендиректора «НПП Триада-ТВ» Алексей Зинкевич.

Ускорители оказались в числе оборудования, изготовленногов первую очередь не случайно. Как объяснило руководство ИЯФ СО РАН, сейчас идет сборка первой части линейного ускорителя и элементов бустерного синхротрона, чтобы начать писать программное обеспечение по управлению всем ускорительным комплексом. Создание ПО для СКИФ – процесс очень трудоемкий, на него уйдет, вероятно, больше времени, чем на изготовление собственно аппаратной части комплекса. Для решения этой сложной научной задачи и необходимы те блоки установки, которые сейчас и монтируются.

До конца 2024 года «НПП Триада-ТВ» изготовит еще пять высокочастотных усилителей. «Часть оборудования, предназначенную для линейного ускорителя, используем уже этой весной. Ученые будут работать над получением первого электронного пучка», – рассказал директор Института катализа СО РАН, академик Валерий Бухтияров. По словам ученого, пока все работы идут в строгом соответствии с графиком.

Текущие реалии не могли не вызвать вопросов, насколько процесс строительства СКИФ уязвим для последствий развернутой против России санкционной войны. Однако, по мнению Валерия Бухтиярова, пока беспокоиться не о чем. Одной из причин, по которой проект СКИФ, в свое время, выиграл конкурс на строительство объекта именно под Новосибирском было то, что он на 90 % состоит из комплектующих российского производства. Да и замена оставшегося – задача вполне решаемая, там нет ничего такого, что было бы невозможно изготовить в России. Кроме того, напоминают ученые, Китай где научное приборостроение в последние годы бурно развивается, пока не намерен объявлять России экономические санкции, что также расширяет возможности для маневра в случае каких-то перебоев с поставками оборудования из-за рубежа.

Схожую позицию выразил и Павел Логачев: «Мы все равно будем этот проект делать всеми возможными силами за максимально сжатые сроки. Если становится сложнее, то физикам становится даже интереснее».

Напомним, создание источника синхротронного излучения планируется завершить в 2023 году, что позволит начать проведение научных исследований уже 2024 году.

Сергей Исаев

Один из самых авторитетных технических журналов — MIT Technology Review — опросил специалистов и в феврале опубликовал список самых многообещающих технологий года. Некоторые из них уже применяются, другие — находятся на стадии успешных экспериментов. Рассказываем подробнее, о чем речь.

Отказ от паролей

Взломы и утечки персональных данных стали настоящей эпидемией в киберпространстве. В этих условиях полагаться на обычный пароль становится все более опасно. Его могут украсть, получить с помощью подменных сайтов и выпытать при помощи хитрых манипуляций. Менеджеры паролей, такие как Dashlane и 1Password, — половинчатое решение. Особенно когда речь идет о безопасности глобальных систем, от которых зависят компании и государства. Более радикальный выход — в полном устранении паролей.

Сейчас компании все активнее переходят на биометрические способы идентификации. Система распознавания лиц Apple стала одной из первых, внедренных в массовом порядке. В марте 2021 года Microsoft объявила, что некоторые из ее клиентов могут полностью отказаться от паролей, а в сентябре предложила пользователям вообще удалить эту опцию.

Вариантов уникальной подписи, которые используются или находятся в разработке, уже около десятка. Помимо лица это радужка глаза, голос, отпечаток пальца или ладони, рисунок вен или даже ДНК. Впрочем, и здесь не все идеально. Во-первых, такой пароль нельзя передать другому при необходимости. Во-вторых, уже сейчас существуют программы, способные достоверно имитировать голос или черты лица. В-третьих, злоумышленники могут переключиться с охоты за паролями на прямой шантаж человека — обладателя нужных биометрических данных.

Еще одно опасение касается того, как собранные данные будут использовать правительства. Осенью 2021 года Европарламент призвал запретить правоохранителям использовать системы распознавания лица в общественных местах. Главный аргумент парламентариев — внедрение таких систем может привести к установлению тотального контроля за людьми, в том числе за их лояльностью.

Машинное определение структуры белков

Почти все процессы в нашем теле идут с участием белков. А то, что делает тот или иной белок, определяется в том числе его трехмерной формой. Белок состоит из ленты аминокислот, которая сворачивается в сложный узел. Неправильно свернутый белок может запустить в организме патологические процессы, например болезнь Крейтцфельдта — Якоба.

Понимая, как работает тот или иной белок, ученые могут разрабатывать точно нацеленные лекарства и изучать действие болезней. Но раньше определение трехмерной структуры и, следовательно, функции белка занимало месяцы кропотливой работы в лаборатории. Это был самый точный способ.

Все изменилось в конце 2020 года, когда компания DeepMind представила AlphaFold2. Это программное обеспечение на основе искусственного интеллекта, способное предсказывать форму белков с точностью до атома. Это первый раз, когда компьютеру удалось превзойти в этом деле человека. Результаты работы программы эксперты сочли "поразительными".

Научные группы по всему миру начали использовать AlphaFold2 для исследований рака, устойчивости к антибиотикам и COVID-19. DeepMind также создала общедоступную базу данных, которая заполняется белковыми структурами, предсказанными программой. Сейчас в ней около 800 тыс. записей, и DeepMind обещает добавить более 100 млн уже в 2022 году. Это почти каждый белок, известный науке.

Подлинное значение AlphaFold2 станет ясно только через год или два, но именно этот год может стать решающим.

Мониторинг новых вариантов SARS-CoV-2

Геном SARS-CoV-2 уже стал самым изученным из всех организмов в истории, оставив позади грипп, ВИЧ или даже наш собственный человеческий геном. На протяжении последних двух лет примерно 2% всех положительных мазков на COVID-19 уходил в машины для секвенирования генов. Цель: создать полную карту генома вируса SARS-CoV-2 — около 30 тыс. нуклеотидов — и посмотреть, как он меняется.

Быстрая расшифровка генома позволяет следить за тем, как вирус эволюционирует. Такой мониторинг позволил ученым вовремя предупреждать о появлении новых штаммов. Так, лаборатория в Южной Африке впервые подняла тревогу в ноябре 2021 года — после того, как ее секвенаторы обнаружили геном вируса более чем с 50 мутациями. Почти мгновенно компьютеры в Сиэтле, Бостоне и Лондоне использовали свои данные, чтобы выдавать прогнозы о том, насколько опасным будет этот вариант и чего от него ждать.

Возможно, именно поэтому волна "омикрона" оказалась быстрой, но в целом недолговечной и контролируемой. Главные вопросы сейчас — как именно SARS-CoV-2 будет эволюционировать и где ждать появления новых вариантов. Но, так или иначе, благодаря распространению секвенирования и обмену данными человечество подготовлено к новым атакам гораздо лучше, чем в начале пандемии.

Экономный майнинг криптовалют

Криптовалюты работают на блокчейне — системе записи и распространения цифровой информации, которая позволяет обмениваться данными анонимно и без посредников. В этом ее преимущество перед традиционными валютами. Но есть загвоздка: криптовалюты не выпускает банк, они появляются в результате вычислительной работы компьютеров. Это очень энергозатратно. К примеру, сейчас майнинг биткойнов требует более 120 тераватт-часов в год — почти столько же, сколько потребляет целая Норвегия. Поэтому блокчейн-индустрия ищет способы сократить энергопотребление.

Самая энергоемкая часть майнинга криптовалют связана с работой алгоритма, известного как доказательство выполнения работы (proof of work). Каждая транзакция в блокчейне начинается с ввода данных, которые копируются на все компьютеры сети. Транзакцию подтверждает каждый отдельный компьютер, в результате чего подделать данные или изменить уже сделанную запись невозможно. Доказательство выполнения работы обеспечивает защиту от злоупотреблений, но удорожает весь процесс. Потребность в энергии растет вместе с ростом популярности биткойна.

Один из способов оптимизации энергопотребления блокчейн-инфраструктуры предложил программист Виталик Бутерин, создатель сети Ethereum. Он считает, что можно отказаться от доказательства выполнения работы в пользу доказательства доли владения (proof of stake). В этом случае майнерам не нужно соперничать, тратя большие средства на энергию и вычислительное оборудование. Вместо этого в зависимости от единиц криптовалюты на их счету они могут участвовать в лотерее. Победители получают право проверять набор транзакций (и таким образом зарабатывать больше криптовалюты).

Критики считают, что это может отрицательно сказаться на децентрализации сети, однако более энергоэффективной процедуры пока не придумали. Пока что доказательство доли владения из крупных сетей использует только Ethereum. Но в случае успеха ее могут внедрить и другие сети.

Новые батареи для возобновляемой энергии

Страны мира начинают все больше зависеть от солнечной и ветровой энергии, а не от ископаемого топлива. Однако поступления этой энергии неравномерны. Солнце садится, а ветер стихает. Существующих накопителей энергии хватает от двух до четырех часов. Коммунальным службам нужны системы, способные давать ток в течение восьми часов или более.

Одно из перспективных решений — проточные аккумуляторы на основе железных электролитов. Они мало похожи на батареи в привычном нам смысле. Это гигантские сооружения, которые приводятся в действие мощными насосами. Жидкий электролит пропускают через ядро, состоящее из положительного и отрицательного электродов, разделенных мембраной. Когда солнечные панели или ветрогенераторы вырабатывают электричество, насосы прокачивают отработанный электролит через электроды, из-за чего он заряжается и возвращается в емкость, где хранится.

В отличие от распространенных сегодня литий-ионных аккумуляторов проточные аккумуляторы используют более дешевые, доступные и нетоксичные материалы: железо, соль и воду. Еще одно отличие: в то время как производители литий-ионных аккумуляторов стремятся сделать их достаточно маленькими, чтобы втиснуть их в постоянно уменьшающиеся смартфоны и ноутбуки, каждая версия железной батареи больше предыдущей.

Но ключевое нововведение не в размере батареи, а в емкости. Проточные батареи позволяют коммунальным предприятиям накапливать гораздо больше энергии, чем это возможно с литий-ионными батареями. Один аккумулятор, построенный компанией Energy Storage Systems, имеет достаточную емкость, чтобы питать около 34 домов в США в течение 12 часов.

Лекарства от COVID-19

На разработку, синтез и тестирование новых противовирусных препаратов ушло больше времени, чем на вакцины против COVID-19. И это понятно: вакцины только тренируют иммунитет человека распознавать патоген, а лекарства — подавляют работу вируса, уже попавшего в организм. Очень трудно найти вещество, которое бы одновременно мешало вирусу размножаться и при этом не вредило нашим клеткам.
Но такой препарат все же удалось создать. Таблетка от Pfizer под названием "Нирматрелвир" ("Паксловид") снижает вероятность госпитализации на 89%. Американский медицинский регулятор FDA одобрил препарат в декабре 2021 года, а правительство США заказало его на сумму $10 млрд.

Препарат захватывает и блокирует вирусный белок, называемый протеазой. Этот белок необходим для самокопирования коронавируса SARS-CoV-2. Без него вирус не сможет размножаться. Подобные ферменты существуют и в других коронавирусах. Это означает, что препарат также может быть готовой защитой от новых, сильно мутировавших вариантов.

У препарата есть и ограничения. Так, для нужного эффекта его нужно принимать в первые дни заражения — когда человек еще может не знать о том, что у него вирус. Но даже это может предотвратить множество госпитализаций и смертей.

Вакцина против малярии

Малярийный паразит — давняя головная боль всех инфекционистов. Он умеет находить бесчисленное множество способов уклоняться от иммунитета и процветать в организме человека. Малярия убивает более 600 тыс. человек в год, большинство из которых — дети в возрасте до пяти лет.

Но в октябре прошлого года, после многих бесплодных попыток, Всемирная организация здравоохранения наконец одобрила первую в мире вакцину для борьбы с болезнью.

Вакцина GlaxoSmithKline, известная как RTS или Mosquirix, дает защиту около 50% против тяжелой формы в течение года. Для детей в возрасте от пяти до 17 месяцев требуется три дозы, а четвертая доза — через 12–15 месяцев после этого. Сейчас прививку получили более чем 800 тыс. детей в Кении, Малави и Гане.

В октябре 2021 года ВОЗ рекомендовала ее для детей с повышенным риском заражения. Несмотря на невысокую эффективность, представители системы здравоохранения Африки называют ее изобретение переломным шагом. Ожидается, что в сочетании с другими мерами по борьбе с малярией, такими как обработанные инсектицидами надкроватные сетки и профилактические препараты, смертность от малярии снизится на 70%.

Синтетические данные для искусственного интеллекта

Синтетические наборы данных — это сгенерированные компьютером выборки, которые обладают теми же статистическими свойствами, что и реальные. По сути, подделки. Например, на сайте This Person Does Not Exists можно в один клик получить реалистичное изображение лица, которое никому не принадлежит. Мы никогда не найдем человека, который выглядит именно так. И это очень важно.

Для систем машинного обучения персональные данные — единственное и ценнейшее топливо. Они учатся распознавать лица, улицы городов, технику или следы опухоли на рентгеновских снимках, обрабатывая терабайты фотографий и других материалов. Но реальные данные людей достать непросто из-за жестких требований конфиденциальности. Выход — использовать данные, похожие на настоящие.

Беспилотные автомобили и раньше обучались на смоделированных в программе улицах. Однако за последний год технология стала более доступной. Множество предприятий и институтов начали предлагать такие услуги. Например, Datagen и Synthesis AI предоставляют сгенерированные лица. Другие — данные записей для банковского дела и страхования. Проект Synthetic Data Vault, запущенный в 2021 году лабораторией Data to AI Lab Массачусетского технологического института, представил инструменты с открытым исходным кодом — их может использовать любой.

Сторонники этой технологии считают, что она позволяет избежать предвзятости, которой страдают многие выборки данных. Например, в выборки чаще попадают люди с белым цветом кожи и европеоидной внешностью. Критики высказывают сомнения в точности и объективности этого метода. Например, сеть GAN, обученная на небольшой выборке лиц чернокожих, может создавать более объемные наборы синтетических данных с такими лицами. Но эти лица могут быть менее реалистичными.

Ввод в строй термоядерных реакторов

Создать "искусственное Солнце" было мечтой физиков на протяжении десятилетий. При температурах значительно выше 100 млн градусов, как на Солнце, атомные ядра сталкиваются друг с другом, высвобождая при этом огромное количество энергии. Если научиться производить эти реакции контролируемым и устойчивым образом здесь, на Земле, это может стать важным источником дешевого, всегда включенного, безуглеродного электричества с использованием почти неограниченных источников топлива.

Сейчас этого пытаются добиться с помощью гигантских магнитов. Магнитное поле удерживает раскаленный газ из ионов и электронов, называемый плазмой, внутри реакторов в форме пончика (тора). Чем мощнее магниты, тем больше термоядерных реакций можно произвести в меньшей и более дешевой установке.

Главная проблема — как достичь нужной мощности и обойтись без утечек тепла. Несмотря на десятилетия исследований и миллиардные инвестиции, никто еще не построил термоядерную установку, способную производить больше энергии, чем она потребляет. Однако поиски сегодня ведут уже десятки организаций по всему миру. И в последнее время у них наметился прогресс.

Так, исследователям из Commonwealth Fusion Systems удалось достичь индукции магнитного поля выше 20 тесла, используя десятитонный D-образный магнит. Это рекордная величина для такого гигантского магнита. Основатели компании говорят, что этот результат позволил решить серьезную инженерную задачу, необходимую для разработки компактного и недорогого термоядерного реактора.

Сейчас компания строит завод для массового производства магнитов и закладывает основу для прототипа реактора. Если все пойдет по плану, Commonwealth планирует начать поставки термоядерной энергии в электросеть к началу 2030-х годов.

Системы удаления углекислого газа из атмосферы

Концентрация CO2 в атмосфере уже давно волнует не только климатологов, но и крупные компании и государства. Углекислый газ создает парниковый эффект и приводит к изменению климата, которое может стать необратимым уже через 10–20 лет. Больше всего сил сейчас направлено на сокращение выбросов, но существуют и технологии улавливания CO2.

В 2021 году в Исландии начал работать крупнейший в мире завод по утилизации атмосферного CO2 от компании Climeworks. Фабрика под названием "Орка" (на исландском языке это значит "энергия") должна высасывать из атмосферы до 4 тыс. т углекислого газа ежегодно. Это равноценно выхлопам примерно 790 автомобилей за один год.

Специальные контейнеры с мощными вентиляторами забирают и фильтруют воздух. Углекислый газ под давлением смешивается с водой, а затем по массивным трубам перекачивается под землю для хранения. Там он вступает в реакцию с базальтовой породой и постепенно переходит в минеральную форму. Это почти гарантированно не даст ему опять попасть в атмосферу.

Вклад одного завода в очистку планеты очень невелик — всего 1% от выбросов одной угольной электростанции за год. Но есть надежда, что строительство новых и более крупных заводов по улавливанию углерода станет массовым. И новые электростанции будут строиться вместе с собственными уловителями.

Война и санкции против России стали настоящим стресс-тестом политики импортозамещения, провозглашённой еще несколько лет назад. Теперь нам на практике предстоит проверить, насколько она была успешной и какими ресурсами для решения этой задачи вообще мы располагаем. Эта тема обсуждалась 3 марта 2022 года на заседании Президиума Сибирского отделения РАН. Внести ясность в вопросе – чем сибирская наука может помочь стране – согласился один из членов Президиума, возглавлявший СО РАН в 2008 – 2017 годах, академик РАН Александр Асеев.

– Начну с того, что эта тема обсуждалась и накануне Президиума, на совещаниях в Москве и в нашем полпредстве Президента РФ, рабочих встречах. Сейчас все обоснованно озабочены этим вопросом. Сибирское отделение РАН готовит список институтов, которые могут внести свой вклад, естественно, в кооперации с промышленностью.

Ранее в СО РАН, не было своей отдельной программы по импортозамещению. Но были программы развития фундаментальных исследований, программа развития инноваций и программа работы в интересах обороны и безопасности страны, которые работали, в том числе, и на решение этой задачи. Работа идет, но это не значит, что нет проблем. И я в своем выступлении вчера говорил и о них.

– О каких именно проблемах шла речь?

– Колоссальный удар по этой работе был нанесен реформой РАН, когда с 2013 года главным и, фактически, единственным критерием эффективности работы научных институтов были объявлены публикации в ведущих западных научных журналах. И приоритеты в финансировании научных исследований отдавались именно по этому параметру. Это неизбежно повлекло проблемы у тех исследователей, которые по разным причинам, включая требование сохранения государственной тайны, не могли публиковаться за рубежом. Одновременно в упадок пришла вся система отечественной научной периодики, которая в большинстве своем не учитывалась при оценке результативности работы ученых. Теперь уже пошли письма с отказами западных журналов публиковать статьи наших ученых по политическим причинам. И нам сейчас придется, помимо общих для страны проблем, решать задачу импортозамещения и в этой области, очень важной для организации собственно научно-исследовательской работы. Научные статьи – это главный канал коммуникации между группами исследователей в разных институтах, регионах и так далее. А современная наука в одиночку не делается.

Другой сильный удар по науке – проявившийся в последние годы курс на уголовное преследование ученых. Свежий пример – академик Сергей Багаев. Выдающийся ученый, эксперт мирового уровня в области лазерной физики, руководит институтом, где ведут стратегически важную для страны работу. В частности, созданы атомные часы с рекордными параметрами, которые лежат в основе точности всех систем позиционирования, спутниковой навигации, ГЛОНАССа. И вот к нему приходят какие-то молодые ребята в погонах и обвиняют в заключении какого-то фиктивного договора, заводят уголовное дело, парализуя работу коллектива. А ведь таких примеров много – дела против руководства Института горного дела, клиники Мешалкина, НИИТО, планетария. И везде повод – формальные нарушения, а последствия для работы этих научных организаций – негативные. Так что, если власть хочет, чтобы наука работала с максимальной эффективностью для нужд страны, надо не только ставить правильные задачи, но и убирать барьеры, мешающие использовать наш потенциал в полной мере.

– А этот потенциал достаточен? Некоторые обозреватели уже заявляют, что «все пропало».

– Они ошибаются. У нас в системе РАН и СО РАН достаточно квалифицированных кадров, я сейчас говорю про науку, есть заделы, с оборудованием, правда, не все так хорошо, как хотелось бы. Но в целом, институты СО РАН еще живы и активно работают. Например, в наш Институт физики полупроводников буквально две недели назад приезжала делегация из АО «Элемент», во главе с их генеральным директором. Это группа компаний, объединяющая основные предприятия в области разработки и производства микроэлектронной компонентной базы в нашей стране. Новосибирский завод полупроводниковых приборов (НЗПП) тоже входит в эту структуру. Встреча получилась очень плодотворной, гости согласились, что для НЗПП и других предприятий в структуре «Элемента» использование разработок института – это важнейший и, зачастую, единственный путь для развития. И это не единственный пример, показывающий потенциал наших институтов для решения задач развития отечественной промышленности, что и является сутью процесса импортозамещения. Подробнее с ситуацией в этой области можно ознакомиться в моей последней книге «Наука Сибири на разломе эпох. Заметки участника событий», часть IX Сибирское отделение в XXI веке». В ней перечислены направления успешной работы наших институтов по актуальным проблемам обороны и безопасности и корпорации и высокотехнологические предприятия, с которыми работа ведется и по сей день, несмотря на все трудности последнего времени.

Георгий Батухтин

Некоторое время назад мы рассказывали, как ученые Института цитологии и генетики СО РАН, используя созданный ими метод главных генетических компонент, вместе с европейскими коллегами изучали генетическую составляющую хронической мышечно-скелетной боли. Далее группа решила применить разработанные методы для изучения генетики здорового долголетия, результаты работы опубликованы в Nature Aging.

Исследование проходило на базе трех крупных биобанков: биобанка Великобритании, Финляндии и Японии, каждый из которых содержит информацию о геномах более полумиллиона добровольцев, предоставивших полную информацию о своем здоровье и состоянии организма.

«В этой работе мы объединили шесть признаков, относящихся к старению, таких как долголетие, продолжительность жизни отца и матери, продолжительность здорового периода жизни и другие. И выделили 27 областей (локусов) генома, связанных с общей генетической компонентой этих признаков», рассказал заведующий лабораторией рекомбинационного и сегрегационного анализа ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Яков Цепилов.

Один из наиболее важных аспектов работы является то, что два локуса из 27 удалось реплицировать на основе выборок из финского и японского биобанков. Это означает, что эти локусы ассоциированы со старением в популяциях, живущих в разных концах планеты. Для понимания, всего таких «универсальных» и реплицированных локусов, связанных со старением, известно около пяти. Поэтому данное исследование значительно увеличивает число таких локусов, известных ученым.

Во второй части проекта, ученые изучали связь между концентрацией 857 различных белков в плазме крови человека и процессом старения с помощью метода менделевской организации. «Этот метод позволяет устанавливать причинно-следственные связи, иначе говоря, понять, что было первично, а что вторично. Меняется ли концентрация данного белка с возрастом или, наоборот, ее изменение становится одним из механизмов, которые уменьшают продолжительность жизни», - подчеркнул Яков Цепилов.

Такое исследование намного сложнее, но оно имеет большое значение с точки зрения поиска новых многообещающих мишеней для лекарств, продлевающих жизнь человека. В итоге, ученым удалось определить два белка, снижение концентрации которых в организме ведет к увеличению ожидаемой продолжительности жизни человека. На самом деле, полагают исследователи, таких потенциальных мишеней может быть намного больше. И примененный в работе метод генетических компонент значительно облегчит их поиск в дальнейшем.

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН,

На фоне российско-украинского конфликта бурно обсуждаются перспективы нового витка санкционной войны между Россией и Западом. У нас пока нет повода преуменьшать значимость этих событий для отечественной экономики. В то же время в потоке новостей иногда на задний план отодвигаются некоторые незначительные, на первый взгляд, новости, которые на самом деле могут оказаться знаковыми.

Так, 27 февраля в Германии два представителя франкфуртского ХДС – Беттина Висманн и Уве Беккер - предложили не останавливать работу трех оставшихся атомных электростанций в этой стране. Висманн заявила, что она выступает за продление срока службы реакторов, которые собирались отключить к концу текущего года. Беккер, со своей стороны, прокомментировал ситуацию на мероприятии, организованном Молодежным Союзом Германии (молодежная организация при блоке ХДС/ХСС). При этом - что очень важно для нашей темы - данное предложение было сделано с оглядкой на военные действия на территории Украины, способные (по мнению наблюдателей) усугубить энергетический кризис в Европе. По заявлению упомянутых политиков, энергоснабжение страны должно быть перенастроено с учетом украинских событий. В первую очередь это связано с возможным «отказом» от закупок российских энергоносителей (главным образом, природного газа и угля).

Мы понимаем, что выпады против России делаются западными политиками, прежде всего, в угоду собственным избирателям. Зачастую за громкими фразами не стоит никаких конкретных решений. И все же показательно то, что в сложившихся кризисных условиях надежда возлагается не на возобновляемые источники энергии, а на «мирный атом», распекаемый в этой стране на разных уровнях. Это принципиальный момент.

Еще раз напомним, что согласно консолидированному мнению европейских экспертов, последовательно выступающих за «зеленый» курс, единственный путь ослабления зависимости Европы от российских поставок энергоносителей – это ускоренное (именно ускоренное!) наращивание мощностей от возобновляемых источников (в первую очередь – ветра). Рассуждая в этой логике, немецким политикам было бы уместнее призвать руководство страны как можно скорее устранить бюрократические барьеры на пути к созданию новых ветропарков и солнечных ферм. Поэтому призыв отменить официальные планы по закрытию последних АЭС красноречиво свидетельствует о том, что кризисная ситуация всё же влияет на переосмысление официально утвержденных приоритетов.

Может показаться, что пример Германии не отражает общей картины, поскольку заявление политиков об атомных реакторах носит ситуативный характер. Однако в этой связи весьма показательно то, что другая лидирующая страна ЕС – Франция – в долгосрочной перспективе совершенно не намерена отказываться от атомной энергетики. И ее пример может, так или иначе, сказаться на корректировке «зеленого» курса.

Руководство этой страны выбирает некий «срединный» путь, где ветряки и солнечные панели должны соседствовать с атомными электростанциями. Так, 10 февраля президент Франции Эммануэль Макрон подробно изложил основные положения долгосрочной энергетической стратегии, где уделяется весомое внимание и «мирному атому». Согласно озвученным планам, к 2050 году Франция должна десятикратно нарастить солнечные мощности, развернуть около пятидесяти морских ветряных электростанций и возвести шесть атомных реакторов. По словам Макрона, отказ от ископаемого топлива потребует восполнения выбывших энергоносителей электрической энергией. Это означает, что в ближайшем будущем европейцам придется производить электроэнергии на 60% больше, чем сейчас. Полностью осуществить декарбонизацию такого количества электрических мощностей только лишь с помощью ВИЭ – слишком сложная задача, подчеркнул французский президент. По его словам, оптимальным решением на пути к обезуглероженной и безопасной электроэнергии является реализация многосторонней стратегии. Надо полагать, что именно включение «мирного атома» в перечень «зеленых» источников делает стратегию энергетического перехода более взвешенной и рациональной. Франция в этом плане демонстрирует подчеркнуто прагматичный подход, исключающий крайний «зеленый» фанатизм, так часто выдающий немецких политиков. Недаром Францию подозревают в тайном сговоре с Европейской комиссией, выдвинувшей предложение относительно включения атомной энергетики в «зеленую» таксономию» (о чем мы уже писали).

Напомним, что благодаря хорошо развитой атомной генерации Франция долгое время оставалась экспортером электрической энергии. Причем, в числе потребителей французской атомной генерации оказалась Великобритания и Германия. К сожалению, из-за длительного срока эксплуатации не так давно во Франции пришлось остановить семь атомных реакторов (о чем мы также писали). Данное обстоятельство является одной из причин удорожания электроэнергии, поскольку один из ключевых поставщиков электричества в Европе рискует перейти в категорию импортеров. В этом плане долгосрочная энергетическая стратегия, озвученная французским президентом, крайне актуальна именно в настоящее время, когда европейские страны буквально находятся в точке бифуркации своего развития. Мало того, влияя своим наглядным примером на соседние страны (включая и Россию).

В тоже время необходимо понимать, что изложенный Макроном вариант развития носит выраженный компромиссный характер, сохраняя весьма лояльное отношение к ВИЭ. Так, глава государства пообещал снять в ближайшее время нормативные барьеры для соответствующих проектов, если они будут приняты на местном уровне. Благодаря таким мерам французское руководство надеется к 2050 году превысить 100 ГВт установленной мощности для солнечной энергетики. Запланированные пятьдесят морских ветряных электростанций должны дать еще 40 ГВт. Так, уже в этом году должна быть введена в эксплуатацию первая морская ветряная электростанция у берегов Сен-Назера. Параллельно вдвое будет увеличена мощность наземной ветрогенерации.

Тем не менее, попытка французского руководства сохранить свой ядерный статус является весьма позитивным примером для нашей страны. Напомним, что в середине февраля этого года глава правительства РФ Михаил Мишустин официально утвердил Федеральный национальный проект «Новая атомная энергетика, в том числе атомные реакторы для удаленных территорий». На эти цели правительство обещает выделить 56 миллиардов рублей из Фонда национального благосостояния.

И, наконец, еще один показательный факт. Буквально на днях стало известно, что энергетические компании США лоббируют сохранение российского урана вне западных санкций против нашей страны. Примерно половина урана для своих АЭС Соединенные Штаты получают из России, Казахстана и Узбекистана. Отметим, что доля атомной генерации в общем энергобалансе США составляет примерно 20 процентов. Возможно, с этим как раз и связано то, что западные санкции на текущий момент не распространяются на продажу урана и связанные с ним финансовые операции. Данный факт весьма красноречив, особенно на фоне многочисленных призывов отказаться от российского углеводородного сырья. «Мирный атом», как видим, защищен от таких нападок куда лучше, чем уголь, нефть и природный газ. Возможно, этим косвенно подтверждается «зеленый» статус атомной генерации, с которой, судя по всему, на Западе не собираются попрощаться так быстро, как намерены это сделать с углем.

Константин Шабанов

Российские ученые с помощью компьютерного моделирования обнаружили, что избыточное количество цинка замедляет развитие болезни Альцгеймера. Этот металл включается в состав скоплений нейротоксичных белков, которые образуются в мозге во время заболевания, поэтому ранее считалось, что он только способствует их появлению. Открытие поможет разработать новые способы борьбы с нейродегенеративными заболеваниями на ранних стадиях. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.

Развитие у пожилых людей нейродегенеративных заболеваний — одна из серьезнейших проблем современной медицины, особенно с учетом тенденции к старению населения Земли. Многие из расстройств, в том числе болезнь Альцгеймера, пока не поддаются лечению, и, чтобы разработать лекарственные препараты, крайне важно понимать причины появления патологий.

На молекулярном уровне развитие болезни Альцгеймера вызывают амилоиды — неправильно свернутые белки. Они не только повреждают клетку, в которой образуются, но и «портят» другие белки, запуская сложный цепной процесс, приводящий к появлению нейротоксичных скоплений — амилоидных бляшек. Такие структуры закупоривают сосуды мозга и становятся одной из причин гибели нейронов. Исследования структуры амилоидов показали, что в них содержатся ионы двухвалентных металлов, в частности цинка. Они помогают создавать связи между отдельными молекулами неправильно свернутых белков, что ускоряет образование нейротоксичных агрегатов.

В своей новой работе химики из Института молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта РАН (Москва) создали компьютерную модель, воспроизводящую взаимодействие ионов цинка с молекулами амилоидов, и выяснили, что роль этого металла не так очевидна, как полагали ранее. Химики смоделировали три случая: когда количество ионов цинка не превышало число молекул амилоидов, когда металл находился в избытке и когда его совсем не было.

Оказалось, что, если цинка было в несколько раз меньше, чем молекул амилоидов, нейротоксичные агрегаты образовывались очень быстро. Когда ионы металла присутствовали в избытке, реакция практически полностью прекращалась. Это происходило благодаря тому, что цинк присоединялся ко всем особым участкам амилоидов (координационным центрам), которые могли бы связаться с соседними белковыми молекулами в процессе образования агрегатов. Принцип таков, что ион может взаимодействовать с центрами нескольких белков сразу, служа мостиком между ними. Однако если цинка слишком много, он займет все доступные «посадочные места», молекулам не придется делить один ион, а значит, связи между ними тоже не образуется. Таким образом, ионы металла разрывали цепочку патологичных взаимодействий.

«Наша работа показала, что роль цинка в развитии болезни Альцгеймера противоречива. Исследование поможет в будущем разработать лекарства нового типа для борьбы с ней. В дальнейшем мы планируем изучить роль других металлов, входящих в состав амилоидов, в процессе образования нейротоксичных агрегатов», — рассказывает Алексей Аджубей, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта РАН.

В свое время мы сделали несколько больших обзоров по вертикальным фермам, которые с определенных пор тесно ассоциируются с так называемым городским фермерством. Напомним, что тема городского фермерства стала набирать в нашей стране популярность примерно пять лет назад. Причем, Новосибирск оказался в числе тех городов, где осуществлялись весьма показательные эксперименты на этом поприще. Правда, в последнее время данная тема слегка отошла на второй план, а у общественности даже угас интерес к некоторым «шумным» стартапам, обещавшим небывалый прорыв в области выращивания продуктов питания.

Сегодня мы видим, что былого воодушевления уже нет. Не в последнюю очередь это связано с тем, что некоторые лидеры указанного направления переместили свою деятельность (по их сообщениям) за границу, видя там больше условий для развития этого «инновационного» бизнеса. Так или иначе, сложилось впечатление, что с вертикальными фермами возникла пауза, которую можно интерпретировать как угодно. Возможно, социально-экономическое значение городского фермерства с самого начала было несколько преувеличено. В этом плане нам не стоило бы впадать в преждевременную эйфорию, дабы не путать реальное положение дел с маркетинговыми уловками инициаторов подобных проектов, стремящихся на «хайпе» заманить инвесторов. Вероятность именно такого положения дел весьма высока, особенно в том случае, когда новоявленные дельцы, не имея серьезных научных обоснований по части применяемых технологий, с порога заявляют о небывалой коммерческой выгоде.

Тем не менее, судя по публикациям в зарубежных СМИ, городское фермерство пока что не собирается уходить в полное небытие. Эксперименты в этой области продолжаются, и не без успехов (опять же, если верить на слово их инициаторам).

В феврале этого года появилось сообщение о весьма удачно сингапурском эксперименте с вертикальными фермами.  Самым интригующим моментом стало то, что в таком сооружении, разместившемся в одном из жилых районов Сингапура, торжественно собрали первый урожай… риса. Специально подчеркиваем, что культивация овощей и зелени в подобных конструкциях во многом является уже банальной практикой. Другое дело -  зерновая культура! На этом пути в свое время споткнулись американские специалисты. Их опыты по выращиванию пшеницы в вертикальных фермах показали сумасшедшую себестоимость продукции, в силу чего батон хлеба из такой пшеницы оказывался на вес золота. В этом смысле любые эксперименты на указанном пути вызывают вполне закономерный интерес.

Если верить упомянутой публикации, сингапурский эксперимент наглядно продемонстрировал «совместимость» рисоводства с вертикальными фермами. Впрочем, необходимо сразу же сделать оговорку, что речь не идет о модной у нас и в США светокультуре, когда растения выращиваются в полностью изолированном пространстве с искусственным освещением. В Сингапуре, судя по всему, пошли более рациональным путем, используя свободные площади освещенных солнцем фасадов многоэтажных домов. Рисовая вертикальная ферма, о которой здесь сообщается, представляет собой вертикальный блок из шести уровней, закрепленных на торце бетонной многоэтажки. Как видно на фото, все ограждения прозрачны. Разумеется, подсветка присутствует, но все же о полной изоляции речь не идет. В каком-то смысле это есть некий «эконом-вариант», не требующий, к тому же, системы отопления (учитывая климатические условия Сингапура).

Иначе говоря, ключевым моментом в данной системе выращивания является использование свободных площадей на фасадах домов. К слову, этот вариант имеет давнюю историю, и такие технические решения применялись в европейских странах еще в 1960-х годах (о чем мы также писали). Правда, серьезного распространения тогдашние городские фермы не получили. Но в любом случае у нас есть все основания говорить о том, что нынешний сингапурский эксперимент представляет собой творческое развитие достаточно старых европейских наработок. И главной «фишкой» здесь является, опять же, обращение к принципиально важной для Юго-Восточной Азии зерновой культуре – рису (это примерно то же самое, как если бы европейцы экспериментировали с пшеницей). Он не является здесь основной культурой. Под рис занят только самый верхний ярус (на других уровнях выращиваются местные овощи). Тем не менее, именно эта культура приковывает к себе основное внимание наблюдателей, поскольку результаты такого эксперимента имеют принципиальное значение для густонаселенного азиатского Юго-Востока.

Вертикальная ферма управляется местной компанией Netatech, специализирующейся на технологии микрокапельного орошения и сбора дождевой воды (в целях экономии водных ресурсов). Как мы знаем, для выращивания риса воде придается особое значение. Эту проблему, если верить сообщению, компания Netatech успешно решила, используя свою технологию прецизионного капельного орошения. Если при традиционном выращивании в поле на один килограмм риса требуется 2500 литров воды, то в условиях искусственного выращивания, когда вода используется «точечно», достаточно всего 750 литров.

Что касается сроков выращивания, то для риса он укладывается в четыре месяца, тогда как для овощей – от двух до четырех недель. Разумеется, о коммерческой отдаче вертикального рисоводства пока что речь не идет. На текущем этапе мы имеем дело с чисто исследовательскими работами по данной культуре. Что касается овощей, то они отправляются на реализацию среди местных жителей. Как сказано в статье, данная вертикальная ферма производит примерно 165 кг овощей. Отмечается, что этого количества достаточно для снабжения около ста семей из четырех человек.

В целом эксперимент считается успешным. Власти Сингапура обращают внимание на то, что данный проект согласуется с целями национальной программы, согласно которой к 2030 году потребности в продуктах питания будут на 30% покрываться за счет выращивания на местах. Как сообщают представители правительства, успех вертикальной фермы уже вызвал немалый интерес со стороны жителей других жилых районов. Поэтому в настоящее время городской совет рассматривает вопрос о предоставлении свободных мест в остальных кварталах под выстраивание вертикальной фермерской инфраструктуры. Этот вопрос требует тщательной проработки, дабы не причинить какого-либо неудобства жителям домов.

Как бы мы ни оценивали практические результаты данного эксперимента, в нем в любом случае есть некое рациональное зерно. Возможно, пока что такие решения (несмотря на их длительную историю) выглядят еще сыроватыми. Тем не менее, стоит надеяться, что на этом пути нас ждут достаточно серьезные свершения мирового значения.

Николай Нестеров

Глобальное потепление отражается на состоянии водных ресурсов Сибири. Повышение температуры воздуха вызывает ежегодное протаивание многолетней мерзлоты, что способствует увеличению стока сибирских рек. Результаты исследования опубликованы в журнале Geography and Natural Resources.

Глобальное потепление сильнее проявляется в северных широтах нашей планеты. Эта проблема особенно актуальна для Сибири, так как большая часть этого региона находится в зоне вечной мерзлоты.

Исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» определили взаимосвязь между температурой воздуха и объемами речного стока. Они показали, что объем речного стока определяется не только количеством атмосферных осадков, но и температурой воздуха. Повышение температуры воздуха с одной стороны способствует оттаиванию мерзлых грунтов и повышению гидрологического режима северных рек, с другой — увеличению испарения в речном бассейне, что уменьшает поступление влаги в водоемы.

Ученые проанализировали динамику годового стока девяти рек, расположенных в лесотундре, северной и средней тайге, а также среднемесячные и среднегодовые температуры воздуха и количество осадки за 50 лет последних лет. В анализ были включены как малые, так и достаточно крупные реки, например, Подкаменная Тунгуска — один из основных притоков Енисея.

Результаты показали, что годовой и минимальный зимний сток имеют тенденцию к увеличению, несмотря на тренды снижения осадков. Данные по речному стоку и осадкам указывают на дополнительный источник влаги, поступающей в водоемы. С увеличением континентальности климата с юго-запада на северо-восток эта тенденция проявляется сильнее, что указывает на большую роль таяния многолетнемерзлых грунтов в увеличении стока в северных регионах.

«Мы пытались объяснить значительное увеличение воды в реках, зарегистрированное в последние десятилетия, которое не могло быть вызвано увеличением количества осадков в регионе. Среднегодовые приземные температуры воздуха в районе исследований начиная с середины прошлого века каждые 10 лет повышаются на 0,26-0,36°С. Это оказывает влияние на гидрологический режим рек. Увеличение годового стока с повышением температуры от июля к сентябрю косвенно свидетельствует о том, что на приток воды в эти реки влияет влага из периодически оттаивающих верхних горизонтов почвы. При этом весеннее уменьшение стока рек Гравийка, Турухан, Ерачимо и Подкаменная Тунгуска при повышении температуры мая может быть обусловлено более высоким испарением со снежной поверхности и отсутствием осадков в этот период. Это подтверждает, что динамика климатических условий меняет состояние водных ресурсов региона. Таяние вечной мерзлоты является дополнительным источником подземных и поверхностных вод, нарушающим установившийся гидрологический цикл в речных бассейнах и водно-солевой баланс в Северном Ледовитом океане, поскольку в него впадают практически все сибирские реки», — рассказала Тамара Буренина, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева ФИЦ КНЦ СО РАН.