Зимняя школа «Future Biotech Winter Retreat 2020» стала восьмой по счету в России, но первой за Уралом. Новосибирск стал местом ее проведения не случайно, отмечают организаторы – здесь работают несколько ведущих научных институтов биологического направления, обладает хорошим заделом в этом направлении Новосибирский государственный университет, а с недавних пор быстро развивается биотехнологический кластер.  По этим причинам, в число организаторов Школы этого года, помимо ее основателя – московской компании «Биотехнологии будущего» (она была создана группой молодых ученых как раз для проведения таких школ), вошли ФИЦ ИЦиГ СО РАН, Технопарк Академгородка и НГУ.

– Нашей целью является дать возможность российским студентам прослушать лекции ведущих мировых специалистов о современном состоянии исследований по теме школы, которая ежегодно определяется высококвалифицированным программным комитетом, - рассказал один из организаторов, генеральный директор компании «Биотехнологии будущего» Денис Курек.

В 2018 году темой школы были ИТ-технологии в биологии и медицине, в прошлом – функции и редактирование генома. В 2020 году ключевой темой мероприятия стала геномика, были охвачены области геномики вирусов, микроорганизмов, растений, животных и человека, каждой области в программе школы отводился день, расписание которого формировалось ведущим специалистом-членом программного комитета.

В число этих специалистов вошел и заведующий лабораторией геномики животных ФИЦ ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Денис Ларкин. Он руководил секцией «Геномика животных», мероприятия которой проходили на территории ИЦиГ.

– Для участия в нашей секции, как и других, были приглашены лучшие специалисты из научных центров России, Америки, Евросоюза, Японии. И все лекторы, с которыми я общался, были приятно удивлены, как качеством подготовки и мотивации слушателей, так и их уровнем знания английского языка, - отметил Денис Михайлович.

Также участники Школы посетили Лабораторию экологического воспитания (ЛЭВ) ИЦиГ СО РАН, где, в частности, содержатся известные на весь мир доместицированные беляевские лисицы, смогли познакомиться с представителями современного юннатского движения Сибири и побывать на экскурсии в краеведческом музее при ЛЭВ.

Вообще, на протяжении всей недели работы школы, ее участники не только слушали лекции, но и участвовали в различных круглых столах, семинарах и мастер-классах, а по вечерам проходила проектная командная работа.

Одним из показателей эффективности работы этих Школ ее организаторы считают постоянный рост числа желающих принять в них участие. Например, в этом году было подано около пятисот заявок, из которых на конкурсной основе было отобрано 80 будущих слушателей. Больше половины из них приехали для участия в Школе из других городов страны, а некоторые – даже из других стран.

Чтобы максимально свести отбор к образовательно-научным критериям, организаторы школы стараются брать существенную долю расходов на себя, сами занятия в Школе – бесплатные, слушатели оплачивают только проезд к месту занятий. В результате, год от года преподаватели и организаторы отмечают высокий уровень подготовки и мотивации слушателей Школы, которые, в свою очередь, получают уникальную возможность пообщаться с ведущими учеными и приобретают бизнес-контакты в области передовых биотехнологий.

Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН

Часто приходится слышать недоуменный вопрос: «Зачем нам в Сибири маяться с выращиванием винограда, если его сюда завозят тоннами из Средней Азии?». Почему-то считается, что такая позиция отражает здравый смысл и экономическую целесообразность. Моя реакция на нее однозначна: подобные рассуждения из той же серии, что и подходы наших «эффективных менеджеров» к развитию страны: зачем, дескать, нам в России создавать свои технологии, если их можно купить на Западе в готовом виде?

Дело в том, что движущая сила прогресса не исчерпывается одной лишь хозяйственной целесообразностью. Хотите вы того или нет, но сам вектор развития определяется усилиями людей, движимых исключительно возвышенными мотивами. Так, стремление познать тайны природы породило когда-то современную науку. Точно такое же по силе стремление преобразить мир привело к важным техническим изобретениям (вспомним хотя бы историю космонавтики). Точно так же в хозяйственной деятельности важные достижения становились возможными исключительно благодаря энтузиазму отдельных людей, стремившихся решать сложные и нестандартные задачи (а не идти проторенными путями, подражая предшественникам).

Возьмем тот же виноград. В средние века монахи-цистерцианцы заложили виноградники на территории Бургундии, движимые возвышенной идеей уподобить здешние пустынные места райскому саду. Задача была нелегкой, особенно если учесть, что виноград предназначался для изготовления вина. Если бы монахи следовали здравому смыслу, то куда целесообразнее было бы выращивать в тех местах овощи, а вино завозить с юга (что было тогда в порядке вещей). Однако их старания окупились сторицей. Бургундские вина прославились настолько, что стали считаться «напитком королей». Даже римский папа (по легенде) решил переехать поближе к тем местам, чтобы иметь хороший доступ к прославленному вину.

Вот еще один показательный пример. Англия никогда не считалась винодельческой страной. Вино испокон веков завозилось туда из Франции, Испании и Португалии. Тем не менее, интерес к винограду был совсем не чужд увлеченным английским садоводам. В 1960-е годы там была создана Ассоциация виноградарей. Благодаря искреннему энтузиасту ее членов выращивание винограда и изготовление вина не так давно стало в Англии нормальным и прибыльным бизнесом. Теперь в этой стране площадь промышленных виноградников составляет почти 2 тысячи га, а английское вино (подумать только!) начинает потихоньку превращаться в экспортный товар.

Конечно, виноделие имеет свою специфику, и английские вина, обладая некоторыми уникальными характеристиками, вполне способны занять особую нишу на винном рынке. А как же быть с выращиванием столового винограда? Казалось бы, жителям прохладных стран необходимо надеяться здесь исключительно на импорт. Но это не так. Берем ту же Англию. Эта страна давно славится своим тепличным хозяйством. Виноград естественно, попал в список культур, которые с определенных пор активно выращивались в закрытом грунте. Тепличная культура винограда стала набирать популярность в Великобритании в конце XIX века. В 1880- годы было уже описано более 140 сортов для отапливаемых и неотапливаемых теплиц. Но, пожалуй, самым значимым достижением в этом деле стало появление знаменитого сорта Мускат Гамбургский, выведенного в Англии как раз для выращивания в теплицах. Сорт знаменит тем, что выступает ЭТАЛОНОМ ВКУСА для столового винограда категории люкс. Благодаря этим качествам, он получил широкое распространение и в других, типично винодельческих странах – во Франции, в Венгрии, в Румынии, в Греции и даже в США.

Казалось бы, как далеко это всё от наших сибирских реалий. Наши виноградари-любители до последнего момента даже не смотрели в сторону Муската Гамбургского. Несмотря на свои «благородные» данные, он не совсем подходил для наших условий – слишком длинный цикл вегетации (почти 150 дней) и низкая зимостойкость (не говоря уже о неустойчивости к болезням). В сибирских краях делали ставку исключительно на ранние сорта, а в последнее время в моду начали входить современные гибриды с групповой устойчивостью (отличающиеся высокой зимостойкостью, высокой урожайностью, коротким циклом вегетации и сопротивляемостью инфекциям). И, тем не менее, три года назад Мускат Гамбургский (и другие классические сорта) появился в теплице опытного КФХ «Сад Шубиной». Как мы уже неоднократно писали, в этом хозяйстве делают акцент на тепличной культуре винограда. Ведь даже в необогреваемой пленочной теплице, по словам главы хозяйства Людмилы Шубиной, период вегетации для винограда можно спокойно довести до 150 дней при сумме активных температур около 3 000 градусов (на тысячу градусов больше, чем в открытом грунте). Мускат Гамбургский прекрасно укладывается в эти границы. Так почему бы его не испытать?

С этим сортом, рассказывает Людмила Шубина, случилась занятная история. Один саженец был посажен в контейнер, который чисто случайно оказался в отапливаемой теплице, где производят выгонку тюльпанов (начиная с января).  И вот, ближе к концу января почки у виноградного кустика начали набухать. На радость хозяев теплицы, на одном побеге появилась сигнальная гроздь. Ягоды полностью созрели в середине июня (то есть вегетация четко укладывалась в сроки, отведенные для Муската Гамбургского – около пяти месяцев).

По словам Людмилы Шубиной, вкус винограда и в самом деле оказался изумительным: «Ничего подобного я раньше не ела!». Еще два куста высажены в грунт в пленочной теплице. Нормального плодоношения ждут в следующем году. При обычном тепличном выращивании без обогрева созревание ягод будет происходить в конце сентября.

Параллельно с Мускатом Гамбургским испытываются и такие сорта, как Мускат Александрийский, Мускат Белый, Мускат Янтарный, Победа. Здесь же растут и два представителя «винной классики» - Каберне Совиньон и Саперави. Это тоже важный прецедент. Сигнальная гроздь Каберне Совиньон оказалась довольно мелкой, тем не менее, ягоды поспели к третьей декаде сентября. У Саперави плодоношения еще не было, зато к указанному сроку лоза замечательно вызрела, а листья начали окрашиваться в красный цвет. Конечно, пока еще рано делать окончательные выводы. Первый опыт обнадеживает, но работы еще предстоит сделать много.

Главное, что нужно здесь понять, - любой прорыв в области агротехники невозможен без решения столь сложных задач. Даже если «благородная» классика у нас не приживется, этот опыт не пройдет даром и позволит нам существенно улучить подходы к выращиванию винограда.

Какую практическую пользу мы получим в итоге? Почему-то до сих пор виноград в наших краях не рассматривается в качестве тепличной культуры для коммерческого использования. Никто, собственно, не делал таких подсчетов, хотя опыта накоплено уже столько, что вполне можно браться за калькулятор. Мы знаем, что в окрестностях Новосибирска расширяются тепличные комплексы. Но все они рассчитаны только на выращивания овощей. И никого не смущает тот факт, что овощи везут сюда из той же Средней Азии и из Китая. А что не так с виноградом? Честно говоря, меня не всегда вдохновляет обсыпанный коллоидной серой Кишмиш Черный или пахнущие сырым картоном «дамские пальчики», или же недоспелый Кардинал. Между прочим, популярный у нас Кишмиш черный вполне подходит для тепличного выращивания (и еще целый ряд кишмишных сортов отличного вкуса). А Кардинал давно уже освоили некоторые виноградари-любители. Если эти сорта будут выращиваться в местных тепличных хозяйствах, их совсем не придется перед реализацией обрабатывать серой или снимать недозрелыми. Продажа ароматных виноградных гроздей прямо с куста – чем не перспектива?

Кстати, показательный пример дает нам Польша. В этой стране виноград выращивают давно – как в открытом грунте, так и в теплицах. С 1990-х годов тепличная культура винограда начала активно расширяться. Так получилось, что из-за экономических неурядиц фермерам стало невыгодно выращивать овощи в обогреваемых теплицах. И тогда внимание было переключено на виноград. Не исключено, что и в Сибири перепроизводство тепличных овощей вынудит наших сельхозпроизводителей искать какие-то альтернативные варианты. Возможно, как раз к тому времени наши энтузиасты-виноградари станут носителями очень важных компетенций, востребованных у владельцев тепличных хозяйств.

Олег Носков

Дата Ист выпустила интерактивную карту поселка Листвянка Иркутской области. Она включает информацию о пеших маршрутах, базах отдыха, музеях, памятниках зодчества, горных вершинах, смотровых площадках. Путешественники смогут сориентироваться на местности и посетить самые интересные места главного туристического центра озера Байкал.

Листвянка является отправной точкой для многих туристических маршрутов и водных экскурсий по Байкалу. Свое название поселок получил благодаря лиственницам, распространенным в этих местах. Среди самых популярных экскурсий у туристов – посещение архитектурного музейного комплекса под открытым небом Тальцы. В нем представлены экспозиции о быте и культуре коренных народов Прибайкалья. Другой знаменитый музей - Байкальский - рассказывает об экосистеме Байкала. В нем можно узнать о происхождении озера, многообразии бычковых рыб, омуле, хариусе, осётре и микроскопическом рачке эпишуре, который является основным очистителем воды в Байкале. В Листвянке можно сфотографироваться с байкальской нерпой в Нерпинарии, попариться в настоящей сибирской бане на берегу Байкала, попробовать деликатесы на местном рыбном рынке, прогуляться по живописной Большой Байкальской тропе. Недалеко от Листвянки находится одна из станций Кругобайкальской железной дороги - еще одной достопримечательности Иркутской области.

В цифровую карту включена информация смотровых площадках и музеях, маршрутах Большой Байкальской тропы, базах отдыха и гостиницах, заливах и мысах, горных вершинах и перевалах, объектах инфраструктуры – магазинах, аптеках, больницах и др. Загрузив карту в смартфон c помощью бесплатного приложения CarryMap, можно использовать ее без подключения к интернету. Есть возможность вносить путевые заметки и привязывать фотографии к точке на карте, а также записывать треки, чтобы поделиться с друзьями.

Ранее компанией «Дата Ист» - корпоративным партнером Русского географического общества - были опубликованы карты острова Ольхон, села Еланцы и города Слюдянка в Иркутской области, а также многих других привлекательных для туристов мест.

Скачать карту Листвянки  

Екатерина Вронская

ИВТ СО РАН уже достаточно долгое время сотрудничает с Научно-исследовательским центром «Планета», входящим в структуру Росгидромета. Технологии обработки данных с орбиты совершенствуются год за годом. Как именно — рассказала старший научный сотрудник ИВТ СО РАН кандидат физико-математических наук Елена Александровна Мамаш, работающая в совместной с Алтайским государственным университетом лаборатории аэрокосмического мониторинга и обработки данных.

«С 2012 года, когда я пришла в институт, наблюдается достаточно заметный прогресс — как в инструментальной, так в программной части. Увеличивается число спутников, предоставляющих информацию о состоянии территории Сибири. Соответственно нарастает поток данных — и у нас, и во всем мире они занимают всё больше места в хранилищах. При этом важны не только отдельные показатели, но и их динамика, дающая представление о процессах, происходящих вокруг нас: изменениях состояния снежного покрова, атмосферы, водоемов, лесов, хозяйственных угодий и многого другого». 

Как пояснила Елена Мамаш, речь идет об оптимизации работы со спутниковыми данными по нескольким параллельным направлениям: хранение и доступ, повышение оперативности обработки и числа интерпретаций единицы информации (чтобы «выжать» как можно больше из одного снимка или фрагмента, показания бортового прибора и так далее). «Проблема работы с данными стоит достаточно остро, поскольку требует больших мощностей, — прокомментировала исследовательница. — Нужны специальные программы и пакеты, удобные интерфейсы. Одно поколение быстро сменяет другое».

ИВТ СО РАН и НИЦ «Планета» находятся в числе немногих российских структур, получающих информацию как с национальных, так и с зарубежных спутников: сегодня это американские аппараты Landsat, Aqua и Terra и сменяющие их Suomi NPP и NOAA 20, российские — семейства «Метеор-M», «Канопус-В» и «Ресурс-П». Используются также архивные данные, ранее полученные с французского SPOT. «Основное пользовательское отличие наших разработок — их применимость к длинным рядам данным, позволяющая строить параметрические картины за прошедшие годы и десятилетия, — конкретизировала Елена Мамаш. — Это очень интересно с точки зрения долговременного анализа природных и антропогенных процессов». 

«Во всем мире программные продукты для обработки данных спутникового мониторинга можно буквально посчитать на пальцах, — рассказала Елена Александровна. — Поэтому перед нами стоят задачи в чем-то уникальные, особенно если говорить про анализ рядов данных, полученных с 1970-х годов. В нашем институте соответствующая система создана давно, но реальность подталкивает нас к ее модернизации через разработку новых методов и моделей. Универсальных инструментов не бывает, но хочется расширять и расширять круг исходных данных и решаемых задач — в интересах как науки, так и практики».

«Наши программы интересны и тем, что совместимы с зарубежными, например визуализация данных, загружаемых в нашу систему, реализуется на основе сервиса Google Earth, — пояснила исследовательница. — Уникальность же разработки ИВТ СО РАН заключается в специфичных алгоритмах обращения с данными, которые позволяют избежать этапа их пересчета на регулярную сетку. Наш метод не требует этой процедуры, что ускоряет обработку поступающей информации, а также минимизирует объемы хранилищ. Сегодня весь накопленный объем занимает до 450 терабайт, это сравнительно мало. Возвращаясь к скорости обработки — этот показатель зависит от объема данных и конкретной задачи: в среднем эта операция занимает от нескольких секунд до 20 минут. Преимуществом нашей системы является то, что сведения поступают оперативно, опережая получение данных NASA на 4 часа, что может быть критически важным фактором при мониторинге чрезвычайных ситуаций — например, лесных пожаров».

Новосибирск и Новосибирская область, а также Алтайский край — регионы, информация о состоянии которых приходит в ИВТ СО РАН в наибольшем объеме и обрабатывается с максимальной глубиной и разнообразием. Например, год за годом можно отследить источники нагрева городской атмосферы и критические точки, центры загрязнений, пожаро- и паводкоопасные участки, динамику расширения свалок и многое другое. «К сожалению, у нас практически не налажены контакты с региональными ведомствами, с МЧС, — констатировала Елена Мамаш. — Я помню эпизод, когда коллеги из Барнаула зафиксировали на местности небольшой очаг пожара, но пока власти осознавали происхождение информации и степень доверия к ней, выгорело целое село. Мы сотрудничаем и с почвоведами, и с аграриями, с Институтом автоматики и электрометрии СО РАН — взаимодействуем как разработчики, но с чиновниками и оперативными службами такого контакта пока не сложилось».

России пресной воды хватает. По количеству возобновляемых водных ресурсов (около 4300 км3) наша страна – на втором месте в мире после Бразилии, а по удельной водообеспеченности (почти 30 тысяч кубометров на душу населения) – на третьем, больше только у Канады и Бразилии. Объем 1,7 тысячи м3 воды в год ВОЗ считает порогом, ниже которого население страны испытывает водный стресс. Выходит, россияне – богачи по водным запасам? Но недавно в одном из интервью член-корреспондент РАН Александр ГЕЛЬФАН, директор Института водных проблем Российской академии наук, заговорил о необходимости «смены парадигмы водоохраной деятельности» в стране. Чем вызвано такое заявление, Александр Наумович? – спросил «Поиск» ученого.

– Вроде наше Отечество не страдает от нехватки воды. 

– В целом, да. Но водные ресурсы распределены по территории России крайне неравномерно: меньше 10% сосредоточены на ее европейской территории, где проживает бóльшая часть населения страны и находится почти половина производственного потенциала. Поэтому в засушливые годы даже в нашем богатом водой государстве может возникать нехватка водных ресурсов на юге Урала, Северном Кавказе и в других частях Европейской России.

Но это лишь малая часть проблем. Более серьезный дефицит может быть спровоцирован нерациональным потреблением и загрязнением природных вод. Обобщенным показателем нашего отставания от экономически развитых стран может служить сопоставление так называемого критерия эффективности водопотребления, высчитываемого делением величины ВВП на объем водопотребления. В России он равен примерно 28 долларам США на 1 кубометр воды (69-е место в мире), что почти вдвое меньше, чем в США, вчетверо меньше, чем в Германии, и более чем в десять раз (!) меньше, чем в Великобритании.

Главные причины нерационального использования водных ресурсов – применение устаревших технологий, излишне водозатратных, и потери при транспортировке воды потребителю. Почти 5 км3 воды в год теряются в орошаемом земледелии из-за низкого технического уровня и значительного износа мелиоративных систем и гидротехнических сооружений, около 3 км3 в год (100 тонн воды в секунду!) утекают зря в системах централизованного водоснабжения. Это огромные объемы, если вспомнить, что вся экономика России ежегодно использует немногим более 60 км3 воды в год.

– Загрязнение природных вод – тоже серьезная угроза.

– Конечно. В реки, озера и прочие акватории России ежегодно сбрасываются порядка 52 км3 сточных вод: 19 км³ из них подлежат очистке, но лишь 2 км³ подвергаются обработке до установленных норм. Особенно тревожит специалистов то, что доля загрязненных сточных вод мало уменьшилась за последнее десятилетие, несмотря на улучшение технологий и строительство современных очистных сооружений.

В результате воду на значительном протяжении Волги, Дона, Урала, Оби относят к категории грязной или загрязненной, а службы мониторинга что ни год, фиксируют несколько тысяч фактов экстремально высокого загрязнения пресноводных водоемов. Это наносит колоссальный экономический ущерб, ведь приходится нести дополнительные затраты на водоподготовку и водоочистку, плюс снижение качества вод грозит вывести природные системы за рамки экологической устойчивости, создает долговременные угрозы здоровью и безопасности будущих поколений. По существующим оценкам, более 80% водоемов страны не находятся в состоянии экологического благополучия.

– Есть еще неконтролируемые стоки.

– Да, большая часть загрязнений поступает в водные объекты не по трубам, а неконтролируемо, стекая с обширных территорий необорудованных ливневой канализацией населенных пунктов (таких у нас большинство), промышленных площадок, сельскохозяйственных полей, необустроенных свалок и полигонов с отходами, объектов накопленного ранее экологического вреда. О масштабах этой беды в каждом конкретном случае судить сложно, поскольку для перечисленных так называемых рассредоточенных источников загрязнений отсутствует система мониторинга.

Поэтому наш институт и говорит о необходимости смены парадигмы водоохранной деятельности. Нам нужна та, которая бы учитывала все источники загрязнения водных объектов. Иначе, если мы продолжим проматывать доставшееся нам от природы наследство, расширяющийся глобальный водный кризис докатится и до России.

– Что же это за парадигма, о которой вы сказали? На чем она основана?

– В нашей стране традиционно считается, что основными источниками загрязнения рек и водоемов являются сбросы недостаточно очищенных сточных вод. Соответственно, в основу государственных водоохранных программ на протяжении многих десятилетий была положена концепция сокращения сбросов промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод, поступающих из контролируемых источников. В частности, основная цель федерального проекта «Оздоровление Волги», входящего в национальный проект «Экология», состоит в уменьшении «не менее чем на 80% объема сброса загрязненных сточных вод в водные объекты Волжского бассейна».

Согласно государственной статистической отчетности в последние десятилетия на большинстве водосборов крупных рек России наблюдается уменьшение объемов промышленных сточных вод. За последние 25 лет объем всех загрязненных сбросов снизился в 1,8 раза, а объемы загрязнений нефтепродуктами, азотом и фосфором – до 10 раз. Однако ожидаемого улучшения качества воды в водоемах не происходит, зачастую – наоборот.

Этот эффект связан с действием неконтролируемых рассредоточенных источников загрязнения, которые я уже упомянул. В частности, исследования, выполненные в 2018-2019 годах институтами РАН в рамках проекта «Оздоровление Волги», показали, что объем загрязнений от неконтролируемых источников в бассейне Волги сопоставим с объемом загрязнений в сточных водах. Это означает, что достижение заявленного в проекте 80-процентного снижения поступления сточных вод приведет лишь к 40-процентному уменьшению поступления загрязняющих веществ в водные объекты Волжского бассейна.

– Что же мешает учесть эти рассредоточенные источники загрязнений?

– Сегодня отсутствуют обоснованные методы оценки рассредоточенного стока загрязняющих веществ от различных источников, подходы к ранжированию этих источников по воздействию на водные объекты, да и мониторинг этих источников. Нет соответствующих нормативно-правовых документов, что в конечном итоге и приводит к малой эффективности водоохранных мероприятий. Чтобы улучшить ситуацию, наш институт руководит работами по подготовке концепции снижения поступления загрязняющих веществ от рассредоточенных источников в бассейне Волги. В них участвуют несколько академических организаций, вузы, отраслевые институты, проектные организации. Разрабатываемый документ – первый шаг к смене парадигмы водоохраной деятельности, опыт, который, мы надеемся, будет распространен на другие крупные реки России.

– Смоделировать взаимодействие природных систем и техногенных сложно, они же – противоположности. Как эта проблема рассматривается в новой парадигме?

– Я бы не стал утверждать, что природные и техногенные системы – противоположности, если имеется в виду, что технологические решения ведут к необратимым изменениям природных систем. Существует позитивный опыт водоохранной деятельности, основанной на технологических решениях, деятельности, которая привела к улучшению качества воды в крупных водных объектах, восстановлению их экологического состояния. К сожалению, большинство примеров такого опыта – за пределами нашей страны. Среди обнадеживающих масштабных примеров – оздоровление Рейна, крупнейшей западноевропейской реки, после Шандозской экологической катастрофы в конце прошлого века, улучшение состояния Великих американских озер. Мировой опыт показывает, что принятие решений по осуществлению водоохранных мероприятий должно опираться на расчеты с помощью современных математических моделей, которые описывают гидрологические, гидрохимические и гидробиологические процессы в системе водосбор-водоем, влияющие на формирование качества воды и экологического состояния водных объектов при разных сценариях водоохранной деятельности. Разработка таких моделей – чрезвычайно сложная, наукоемкая и информационно емкая задача, решение которой для поддержки шагов в области водоохранных задач в нашей стране только начинается.

– Какие разработки институт готовит для страны? Не из числа залихватски шапкозакидательских, а разумных?

– Помимо новых методических подходов к решению водоохранных задач, о которых уже сказано, я бы выделил работу нашего института по созданию нового поколения моделей и технологий для информационной поддержки решения водохозяйственных задач. Прежде всего задач оценки риска и оперативного прогнозирования наводнений, регулирования стока каскадами водохранилищ. Речь идет о созданных в ИВП РАН геоинформационных моделирующих комплексах.

Они объединяют физико-математические модели процессов гидрологического цикла речного бассейна и движения воды в речных системах, технологии сбора, передачи и обработки исходной информации, базы данных о рельефе, почвах и растительности, средства визуализации исходных данных и результатов расчетов. В последнее время эти комплексы разрабатываются, в том числе в рамках Президентского мегагранта РНФ. Пример их применения – информационное сопровождение нашим институтом принятия решений по регулированию стока Волжско-Камским каскадом водохранилищ. Это чрезвычайно важная и ответственная работа, которая, учитывая роль Волжского бассейна в отечественной экономике, без преувеличения относится к задачам национальной безопасности. Наши модели применяют для сезонного прогноза притока воды к крупным водохранилищам России, разработки противопаводковых мероприятий в районах распространения крупнейших наводнений последних лет (в Крымске, населенных пунктах бассейна Амура, Великом Устюге, Тулуне), оперативного прогнозирования наводнений на Дальнем Востоке. В ИВП РАН собраны крупнейшие отечественные специалисты, которые создали гидрологические модели, известные во всем мире. Не будет преувеличением сказать, что разработка таких моделей – визитная карточка нашего института.

– В чем специфика, иначе говоря, плюсы и минусы диалога ученых и властей?

– Самый большой плюс последних лет – это то, что такой диалог начался, что уцелевший потенциал академических институтов, их разработки становятся востребованными. Их берут на вооружение Министерство природных ресурсов и его агентства, Министерство по чрезвычайным ситуациям, «РусГидро», региональные и муниципальные власти.

Что касается проблем, то я бы назвал прежде всего сложность доступа к данным мониторинга. Самые современные компьютерные модели и геоинформационные комплексы ничего не стоят, если нет возможности проверить их работоспособность по данным наблюдений. При реализации обоих проектов, о которых я рассказывал, – и федерального проекта «Оздоровление Волги», и проекта по информационному сопровождению регулирования стока каскадом волжских водохранилищ – мы сталкиваемся с трудностями или вовсе невозможностью получения данных. Особенно остро стоит вопрос получения оперативных данных гидрометеорологического и гидрохимического мониторинга. Причем ситуация с годами становится все хуже – об этом вам скажет любой специалист. В большинстве развитых стран данные государственного мониторинга находятся в открытом доступе – для решения исследовательских задач – но не у нас. Это приводит к тому, что уровень решения столь важных задач федерального масштаба, как разработка методов снижения загрязнения Волги и управления Волжско-Камским каскадом водохранилищ, оказывается в зависимости от ведомственных интересов.

– В чем сегодня, по вашему мнению, проблемы исследователей: в нехватке кадров, оборудования, вычислительных мощностей или в чем-то еще?

– Не буду оригинальным: наибольшие сложности связаны с падением престижа науки в стране, снижением уровня образования, недостаточным бюджетным финансированием научных исследований и как следствие уменьшением интереса к науке способных молодых людей. Мне как директору института пока удается концентрировать финансовые ресурсы на наиболее важных направлениях, но эти усилия иногда все больше напоминают латание тришкиного кафтана.

Андрей СУББОТИН

Пока внимание мирового сообщества сосредоточено на китайском коронавирусе, ведущие новосибирские ученые напомнили про гораздо более страшную эпидемию - сахарного диабета. Этой теме был посвящен брифинг в пресс-центре информационного агентства «Интерфакс».

О важности темы напомнил заместитель руководителя НИИКЭЛ по научной работе (филиал ФИЦ ИЦИГ СО РАН), д.м.н. Вадим Климонтов: «Такие инфекции, как коронавирус, приходят и уходят, а есть эпидемии, которые никуда не уходят. О них не так много говорят, но они гораздо более опасны по своим последствиям и масштабам». По подсчетам экспертов, в мире насчитывается почти полмиллиарда людей с сахарным диабетом и с каждым годом их число только увеличивается. Во многом в сложившейся ситуации виновато улучшение уровня жизни населения планеты. Не зря, диабет еще называют болезнью цивилизации.

Причем, опасность для пациента представляет не только диабет, но и развивающиеся на его фоне осложнения: инфаркт миокарда, инсульт и другие сосудистые заболевания. И, как следствие, длительная, а то и вовсе – полная утеря трудоспособности. Именно это и делает сахарный диабет социально-значимым заболеванием, вынуждая государство выделять немалые средства на борьбу с ним.

В настоящее время способов полного излечения от сахарного диабета всех типов не создано, поэтому стандартная терапия включает в себя регулярное наблюдение у врача и постоянный прием лекарственных препаратов. Существуют и более сложные (но и более эффективные) методы лечения, которые, пока, доступны лишь крупным медицинским центрам. В Новосибирске таким является НИИ клинической и экспериментальной лимфологии, с недавнего времени входящий в структуру ФИЦ ИЦИГ СО РАН. НИИКЭЛ занимается изучением сахарного диабета практически 30 лет, за это время были накоплены результаты, позволяющие оказывать высокотехнологичную медицинскую помощь. Возможности и научные кадры, которыми располагает НИИКЭЛ, позволяют ему занимать лидирующие позиции по лечению диабета в стране.

На сегодняшний день, в клинике Института проводятся хирургические операции разной степени сложности, включая реконструктивные вмешательства на сосудистой системе. О некоторых видах операций рассказал заведующий отделением хирургии клиники института, д.м.н. Олег Шумков: «Нашей первостепенной задачей является спасение ноги. Дальнейшее развитие событий может пойти по двум путям. Первое – это хирургическое вмешательство, которое выполняется на пораженной конечности. В таком случае, мы выполняем малые ампутации, стараясь сохранить опороспособность конечности. Второй большой блок – это сосудистые операции, которые направлены на восстановление магистрального кровотока. И сейчас такие операции проводятся в порядке 80-90% случаев, что позволяет предотвратить ампутацию конечности».

А в конце прошлого года у НИИКЭЛ появилась возможность осуществлять за счет средств федерального бюджета операции по т.н. бариатрической (или метаболической) хирургии. Как известно, часто сахарный диабет 2-го типа протекает на фоне развития у пациента ожирения, которое чревато опасными осложнениями. Традиционные способы борьбы с лишним весом далеко не всегда оказываются эффективными. В этой ситуации пациенту и могут помочь хирурги.

Есть несколько видов операций, которые относятся к данному типу хирургии. Во-первых, можно значительно уменьшить размер желудка и соответственно ограничить объемы потребляемой пищи. Во-вторых, с помощью шунтирования кишечника, можно частично ограничить усвоение питательных веществ. Третий способ подразумевает совмещение предыдущих.

Но это лишь общие направления, а на практике – для каждого пациента подбирается индивидуальный сценарий проведения оперативного вмешательства, с учетом заключения хирурга, эндокринолога и (при необходимости) других специалистов, подчеркнула заведующий эндокринологическим отделением клиники НИИКЭЛ, к.м.н. Елена Королёва. В этом, кстати, одно из главных преимуществ института – он располагает клиникой, в которой трудятся высококлассные специалисты самого разного профиля, что позволяет оказывать комплексную помощь пациенту.

Кстати, самой операцией лечение не заканчивается: хирургической вмешательство на желудочно-кишечном тракте ведет к уменьшению поступления полезных веществ. Восстановить необходимый баланс в организме входит в обязанности врача эндокринолога. Более того, как и в ведущих зарубежных медицинских центрах, работающих в этом направлении, НИИКЭЛ берет на себя пожизненное наблюдение за состоянием здоровья пациента.

Но «овчинка безусловно стоит выделки». Как показывают наблюдения последних лет, результатом таких операций у пациентов становится не только устойчивое снижение веса до необходимого уровня, но и заметный прогресс в течении собственно сахарного диабета. Многим пациентам больше не требуется регулярный прием лекарств, а нужный уровень сахара удается поддерживать с помощью диеты.

На брифинге был поднят вопрос доступности такого вида помощи нуждающимся в ней сибирякам. Как отметили представители НИИКЭЛ, пока им выделено финансирование на несколько операций в год, хотя возможности клиники позволяют оперировать несколько десятков человек ежегодно. А число потенциальных пациентов только в сибирских регионах – на порядки выше. Остается надеяться, что успешные результаты бариатрической хирургии будут способствовать ее более широкому применению в лечении больных сахарным диабетом.

Роман Шурупов

Новосибирские ученые, изучив цитогенетические характеристики гибридов тритикале, на несколько лет сократили процесс создания нового сорта этой важной сельскохозяйственной культуры.

Наша справка. Тритикале - гибрид ржи и пшеницы, впервые созданный немецким селекционером Вильгельмом Римпау в конце XIX века, отсюда и название – от латинских triticum – пшеница и secale – рожь. Долгое время она имела статус ботанической культуры. Затем, когда были созданы первые стабильные сорта, она нашла применение в сельском хозяйстве

В СССР работу по созданию коммерческих «зерновых» сортов в послевоенные десятилетия начал селекционер Андрей Фролович Шулындин. Но его сорта были рассчитаны на климатические условия Европейской части страны и для Сибири не подходили (плохо зимовали, давали зерно низкого качества). Созданием сибирского сорта озимого тритикале занялись в СибНИИРС.

– Мы решили, что начнём селекцию приспособленных к сибирским условиям форм этой культуры своим путем, скрещивая высокоморозостойкую озимую рожь, созданную здесь же, в СибНИИРС под руководством Николая Семёновича Владимирова, и зимостойкую в наших условиях озимую пшеницу, - вспоминает ведущий научный сотрудник СибНИИРС (филиал ИЦИГ СО РАН), д.с.-х.н. Пётр Стёпочкин.

Работа заняла более тридцати лет, но в итоге получилось два сорта озимого тритикале – Цекад 90 и СИРС 57, которые вот уже несколько лет успешно высеваются сибирскими аграриями.

В нашей стране тритикале используется как фуражная культура, но селекционеры отмечают, что этим ее применение не ограничено: например, мука канадских сортов тритикале используется в кондитерском производстве, а в странах Южной Америки она вообще является сырьем для производства биоэтанола. Еще одно достоинство этой культуры – высокая урожайность зеленой массы, да еще и с повышенным содержанием белка и сахаров. И сейчас в мире тритикале медленно, но верно вытесняет рожь.

В Сибири это было меньше заметно, потому что в условиях наших суровых зим с рожью другим культурам конкурировать сложно. Однако климат меняется в сторону потепления и меняет приоритеты в выборе набора высеваемых культур.

В настоящее время Пётр Стёпочкин с коллегами ведут работу уже с яровыми формами тритикале. Создавая предыдущие сорта, он заметил и описал любопытное явление: у гибридов, изначально имеющих 56 хромосом (что делает их нестабильными в плане воспроизводства свойств у потомков), с каждым новым поколением число хромосом постепенно снижалось. И в результате, спустя несколько поколений появлялись гексаплоидные (42-хромосомные) формы тритикале, стабильные по своей природе и сохраняющие те ценные качества, которые были получены в ходе гибридизации.

Кариотипирование полученных гибридов (анализ генома) позволили ускорить селекционный процесс и сделать его более целенаправленным. В результате, ученым удалось цитологически выделить в ранних поколениях стабильные гибриды с 42-мя хромосомами, сократив селекционную работу на несколько лет. И одновременно – получить ценную информацию о том, как протекает перестройка в геномах гибридов с их последующей стабилизацией. Эти знания пригодятся в дальнейшей работе по созданию новых гибридных сельскохозяйственных культур.

А отобранные для дальнейшей работы гибриды ярового тритикале теперь ждет размножение и одновременно изучение их «производственных» характеристик (вегетационный период, устойчивость к болезням и т.д.) в селекционных питомниках. По оценкам селекционеров, на эту работу уйдет еще три – четыре года, а затем селекционная линия будет передана на государственное испытание.

Пресс-служба ФИЦ ИЦИГ СО РАН

Продолжение. Начало - здесь

Часть вторая: Следы катастрофы

В свое время в научных кругах много шума наделали книги американского ученого Иммануила Великовского (Immanuel Velikovsky). Автор, будучи психоаналитиком, настаивал на том, что каждый из нас обладает некой коллективной (родовой) памятью, содержащей впечатления от пережитых человечеством глобальных катастроф, происходивших (причем, неоднократно) в далеком прошлом. Катастрофы будто бы носили глобальный характер, а пережитый ужас запечатлелся в родовой памяти, переместившись у многих людей в глубины подсознания. Реакция на этот ужас неоднозначна. В определенные эпохи родовая память дает о себе знать, приводя к различным умонастроениям, движениям, всплескам социальной активности. Многое зависит от того, как лично вы реагируете на мрачные содержания потаенных уголков вашей души. Страх может проявляться совершенно безотчетно, принимать разные формы и проецироваться на разные объекты, в том числе, влияя на образы будущего.

На мой взгляд, концепция Великовского не лишена смысла и выстроена достаточно логично. Однако, на свою беду, он так сильно увлекся, что перегнул палку, занявшись выстраиванием очень «оригинальных» космологических сюжетов и переиначив историю древнего мира на манер пресловутой «новой хронологии». Фантазии завели его так далеко, что удержаться в рамках академической науки оказалось совершенно невозможно. Созданные им построения стали приводить в качестве яркого примера псевдонауки. Некоторые критики из числа астрономов даже сочли его мировоззрение средневековым по своему духу.

Интересно, что в нашей стране на русский язык переведены почти все книги Великовского – в том числе и те, где представлены его самые сумасбродные гипотезы. И только наиболее содержательная и наименее сомнительная в академическом смысле книга – «Earth in upheaval» («Земля в перевороте») – до сих пор не удостоилась такого внимания со стороны российских издателей и переводчиков.

Эта книга увидела свет в 1955 году, но до сих пор, как мне представляется, не утратила актуальности. Мало того, она будет крайне полезной для тех, кто желает получить более полное представление о событиях прошлого нашей планеты. Главное достоинство «Earth in upheaval» в том, что здесь «концентрированно» собраны палеонтологические и геологические факты, которые обычному читателю-непрофессионалу очень трудно «выцедить» в таком объеме из обычной научно-популярной литературы. Фактически, Великовский позволяет своему читателю увидеть картину в том виде, в каком она предстает перед глазами полевого исследователя, и мы, таким образом, как будто получаем свое собственное впечатление об увиденном.

Представьте, что вы обнаружили в земле огромные скопления останков самых разных животных. Первое впечатление, возникающее в сознании любого вменяемого наблюдателя, говорит о том, что перед нами – жертвы большой катастрофы. Собственно, именно так и интерпретировались такие находки до того, как в науке восторжествовала униформистская парадигма. В первой половине XIX века у исследователей не возникало никаких сомнений относительно того, что в прошлом действительно происходили катастрофические события. Так, Жорж Кювье был абсолютно уверен в том, что в прошлом поверхность суши периодически накрывалась потоками воды. Причем, эти события происходили не постепенно, а внезапно. Именно внезапно! По его словам, жизнь на планете периодически нарушалась неординарными событиями, и бесчисленные живые существа становились жертвами катастроф. Этот факт, считал Кювье, наглядно подтверждался палеонтологическими находками.

Живший примерно в то же время английский геолог и палеонтолог Уильям Баклэнд (William Buckland) представил общественности массу свидетельств таких катастрофических событий. Он исследовал пещеры в Йоркшире, обнаружив там огромные скопления останков живых существ – зубы и кости слонов, носорогов, бегемотов, оленей, тигров, львов, медведей, волков, гиен, лис, кроликов. А также кости воронов, уток, бекасов и других птиц. Увиденное не вызывало у ученого никаких сомнений в том, что причиной массовой гибели животных стало крупное наводнение. Причем, Баклэнд был уверен, что катастрофа произошла не так уж давно (по геологическим меркам) – не ранее пяти или шести тысяч лет назад.

Современник Баклэнда – геолог-любитель из Шотландии Хью Миллер (Hugh Miller), – исследуя Старый Красный Песчаник («Old Red Sandstone»), охарактеризовал свою находку как историю «насильственной смерти». Здесь погибла целая водная фауна, включавшая в себя гигантское количество рыб. По мнению исследователя, когда-то в этих местах произошла ужасающая катастрофа. Эту мысль наглядно подтверждает хотя бы тот факт, что тела животных были искривлены, изогнуты, скручены, хвост во многих случаях согнут вокруг головы. Плавники рыб приняли ту форму, которая возникает во время конвульсий. Такая картина наблюдается на площади в десятки тысяч квадратных миль. Область Старого Красного Песчаника, исследованная Миллером, включает половину Шотландии - от Лох-Несс до северной оконечности земли. Тысячи разных мест, - утверждает он, - демонстрируют одну и ту же сцену катастрофической гибели.

Подобные картины наблюдались по всему миру. Тот же Баклэнд приводил пример окаменелостей, найденных на севере Италии, недалеко от Вероны. По его словам, обстоятельства, при которых обнаруживают ископаемых рыб, указывают на то, что их гибель была ВНЕЗАПНОЙ. На это указывает хотя бы то, что скелеты тесно переплетены друг с другом. Судя по всему, они были стремительно погребены в известняковых отложениях, и произошло это настолько быстро, что мягкие ткани не успели разложиться. Другим известным «месторождением» ископаемых рыб является район гор Гарц в Германии, описанный Баклэндом. Великовский приводит в своей книге большой список таких мест на территории Европы. В Северной Америке схожие слои, заполненные хорошо сохранившимися скелетами рыб, обнаружены в черном известняке Огайо и Мичигана, в русле Грин-Ривер в Аризоне, в слоях диатомовых водорослей в штате Калифорния, и во многих других местах.

Еще больше впечатляет печальная участь крупных травоядных. На территории Аляски геологи постоянно натыкаются на застывшую массу органики из замороженных останков животных и растений. По их словам, чтобы пробиться до золотоносных гравийных пластов, приходится постоянно удалять эту «грязь», содержащую огромное количество костей вымерших млекопитающих, таких как мамонт, мастодонт, а также ныне живущих, вроде бизона и лошади. Причем, некоторые американские ученые вынуждены признать, что, хотя бы часть этого материала была отложена именно в катастрофических условиях. Останки большинства животных расчленены, хотя некоторые фрагменты сохраняют в замороженном состоянии части связок, волос, кожи и мышц. Находящиеся в той же массе деревья скручены и разломаны. И, что самое интересное, в этих скоплениях обнаружено как минимум четыре слоя вулканического пепла.

Конечно, у ученых появляется соблазн объяснить подобные захоронения внезапным извержением вулкана, однако выкорчеванные с корнями и скрученные деревья свидетельствуют о том, что здесь имело место вторжение и других стихий, например, очень сильного урагана. Что касается животных, то их тела могли быть разорваны мощным потоком воды, который поднимал их, стремительно уносил, разбивал и перемешивал с грунтом.

Еще более сильное впечатление производит арктическое побережье нашей страны. Известно, что сибирские торговцы чуть ли не с XVI века обеспечивали более половины мировых поставок слоновой кости, идущей на изготовление бильярдных шаров, шахматных фигурок, клавиш для фортепьяно и самых разных художественных изделий. Некоторые острова в Северном Ледовитом океане были сплошь усеяны костями мамонтов и шерстистых носорогов. Останков была так много, что у исследователей, впервые посетивших эти места, создавалось впечатление, будто вся поверхность здесь сложена из костей упомянутых животных, сцементированных мерзлым песком. В свое время Кювье был хорошо наслышан об этих скоплениях. Он был уверен в том, что огромные стада мамонтов погибли в катастрофе планетарного масштаба. Животных застигли гигантские морские волны, после чего море отступило назад, оставляя после себя горы трупов. Это отступление волн, судя по всему, сопровождалось резким падением температуры, из-за чего часть тел была «прихвачена» сильным морозом, благодаря чему им удалось избежать разложения.

Даже Чарльз Дарвин, отрицавший глобальные катастрофы, в своей переписке признавался в том, что массовое вымирание мамонтов в Сибири было для него неразрешимой загадкой. Интересно, что ранее, во время своего кругосветного путешествия, он наблюдал в Южной Америке громадные скопления окаменелостей вымерших животных. Эта картина произвела на него очень сильное впечатление. В своих дневниках он задается вопросом: что же могло уничтожить такое большое количество видов и целых родов? «Сначала разум непреодолимо стремится поверить в какую-то великую катастрофу», - признается ученый. Но потом он отбрасывает эту мысль на том основании, что такая катастрофа должна была бы потрясти весь земной шар. Но с подобной мыслью разум ученого того времени смириться уже не мог.

Показательно, что предшественники Дарвина, не сомневавшиеся в катастрофическом характере захоронений окаменевших останков, уходили от прямого ответа на вопрос о причинах столь чудовищных событий в истории Земли. Ни Хью Миллер, ни Баклэнд (и даже Кювье), будучи строгими эмпириками, не рискнули специально прибегнуть к каким-то гипотезам на этот счет. Баклэнд допускал влияние кометы, но не считал, что данная проблема имеет отношение к его непосредственной деятельности (то есть деятельности геолога).  Возможно, указанное обстоятельство стало самым слабым местом катастрофизма. И это несмотря на то, что сама мысль о столкновении Земли с космическими телами не содержала в себе ничего фантастического или мистического. В наше время геологи уже без всякого стеснения приводят факты космических ударов, случавшихся в далеком прошлом. Если так, то ученые в состоянии объяснить приведенные выше «загадки» окаменевших останков в духе ньютоновской методологии. Здесь одной причиной можно объяснить сразу несколько явлений, по поводу которых ученые все еще плетут «кружева» самых разных, порой противоречащих друг другу, умозаключений.

Почему, все-таки, в научных кругах не прижилась гипотеза о катастрофическом воздействии на планету со стороны космоса? Как ни странно, но здесь сыграла свою роль классическая физика, к созданию которой «приложил руку» и Ньютон. Классики естествознания воспринимали «небо» как идеально организованный механизм, будто бы не способный стать источником случайных, непредсказуемых сил. Да, появление комет настораживало, но и в их движении пытались выявить строгий порядок. Что касается метеоритов, то в те времена представители академической науки вообще отказывались верить в их существование.

Как видим, история науки наглядно убеждает нас в том, что представления о мире, считавшиеся в определенные эпохи «пережитком» прошлого, постепенно возвращаются и получают углубленное развитие с позиций точной науки. То же самое, судя по всему, ждет теорию катастроф, которая имеет шанс вернуться в науку, но уже в новом качестве.

Олег Носков

Часть Первая: Тайна ледникового периода

Несмотря на то, что в научном сообществе сохраняется консенсус в отношении глобального потепления, есть и «несогласные». Их точка зрения диаметрально противоположна, и на усиливающиеся тревоги из-за разогрева планеты они дают «успокоительный» ответ: никакого разогрева не будет, поскольку в ближайшее время нас-де ждет закономерная волна похолодания - с последующим вхождением в новую ледниковую эпоху.

Примечательно, что прогнозы насчет грядущего похолодания всегда облачаются в более строгую научную форму. Я бы сказал, для обывателя они выглядят более наукообразно, вызывая у неискушенной аудитории некий благоговейный трепет (примерно так же, как математические формулы действуют на человека, плохо знающего математику). Есть еще один важный момент. Если глобальное потепление принято связывать с антропогенным фактором, а значит, ставить его в прямую зависимость от человеческой деятельности, то похолодание преподносится как некая неизбежность, от воли человека совершенно не зависящая. Дескать, здесь мы имеем дело с сугубо природным процессом, а потому деваться нам некуда. И в качестве весомых аргументов вам предъявят кучу цифр и графиков – без всякой «лирики», без всяких моральных аргументов в стиле «как же мы докатились до жизни такой?».

Сегодня в Сети гуляют изображения графиков, отражающих так называемые «Циклы Миланковича». Их приводят в качестве убедительных доказательств в пользу грядущего похолодания. Напомню, что еще в первой половине прошлого века сербский астрофизик Милутин Миланкович попытался дать ответ на вопрос: каковы причины возникновения ледниковых эпох? Считается, что оледенения на планете случались неоднократно. Отсюда делается вывод, что они возникали естественным путем, в соответствии с неким ритмом. Эту задачу и пытался решить ученый, поставив ледниковые эпохи в зависимость от характера движения Земли по орбите и наклона земной оси. Он указал на основные факторы, влияющие на количество солнечного света, получаемого разными областями нашей планеты, и подкрепил свои догадки соответствующими расчетами.

Миланкович рассудил так, что, если в северных широтах снизятся летние температуры, это приведет к тому, что снег станет всё дольше и дольше задерживаться на поверхности, отражая поступающую от солнца энергию. В результате охлаждение планеты только усилится, а значит, из года в год будет увеличиваться снежный покров, отражая еще больше энергии. Со временем образовавшийся ледник начнет расширяться на юг. И таким образом Земля вступит в ледниковый период. В дальнейшем, когда в северное полушарие начнет поступать больше солнечной энергии, процесс пойдет в обратном направлении.

Интересно, что существует множество способов объяснения природы данного явления. В ряде случаев мы сталкиваемся с прямо противоположными утверждениями. Так, одни исследователи заявляли, будто образованию ледников благоприятствовали очень суровые зимы. Другие, наоборот, считали, что это связано с мягкими зимами. По мнению одних ученых, похолоданию содействовали извержения вулканов. Однако им противоречили те исследователи, которые связывали с вулканической активностью процессы потепления. Точно так же противоречиво трактовалось и влияние солнечной радиации. Если одни полагали, что ее ослабление ведет к оледенению, то другие утверждали обратное. Аналогичным образом трактовалась и связь ледников с процессами орогенеза. Кто-то считал, будто ледники возникают вслед за горообразованием, кто-то, наоборот, рассматривал горообразование как результат оледенения. Такое же противоречие наблюдается и в трактовках влияния теплых течений. Для одних ученых к оледенению ведет изменение пути Гольфстрима, для других именно Гольфстрим, вызывая повышение влажности, содействует росту ледников.

Для современного естествознания подобная разноголосица является курьезом, поскольку отражает подходы к предмету, характерные для науки «до Ньютона». Напомню, что одно из главных методологических правил, сформулированных Ньютоном, - объяснять схожие явления одной причиной. Придумывать же для одного явления десятки причин –  явный анахронизм. В позднем Средневековье «испытатели природы» точно так же плели цепочки умозаключений, выдавая на-гора десятки самых разных «теорий», порой весьма «экзотических». В действительности обилие объяснений лишь указывает на то, что истина по данному вопросу не найдена, особенно в том случае, если из одной причины умудряются выводить противоположные следствия.

Для нашей темы показательно то, что представления о ледниковых эпохах утвердились в геологии после того, как научное сообщество отринуло теорию катастроф, которая по сию пору трактуется в наших энциклопедических изданиях как «реакционная». Со второй половины XIX века любая попытка связать какие-то глобальные изменения с внезапными событиями катастрофического характера воспринималась как моветон. Процессы мысленно растягивались на миллионы лет, и именно такое понимание событий стало считаться «научным».

Разумеется, в той же парадигме развивалась и климатология. Существующие в наше время полярные льды имеют - в понимании ученых - такую же «растянутую» историю, которая совершенно не укладывается в привычные мерки человеческой истории. Именно поэтому наблюдаемое ныне стремительное таяние арктических льдов вызывает беспокойство. По геологическим меркам процесс развивается «слишком быстро». Поэтому ссылка на антропогенный характер изменений хоть как-то снимает возникший казус. Точнее, позволяет ученым сохранять верность своим взглядам на геологическую историю, где всё якобы происходило медленно, плавно и постепенно. И, не вмешайся человек со своей хозяйственной деятельностью, так бы всё продолжалось и дальше. По большому счету, борьба с эмиссией парниковых газов как раз и нацелена на восстановление «геологической нормальности». Однако, учитывая серьезность ситуации с климатом, необходимо пересмотреть устоявшиеся подходы. Или хотя бы дать «право голоса» иным гипотезам и концепциям, которые плохо вписываются (или не вписываются вообще) в униформистскую парадигму.

В позапрошлом веке английский Физик Джон Тиндалл (John Tyndall), внимательно разобрав гипотезы относительно возникновения ледников, указал на то, что исследователи допускают серьезную ошибку, напрямую увязывая данное явление со снижением температуры. По его словам, они упускают из виду то обстоятельство, что расширение ледника демонстрирует одновременное действие двух факторов – тепла и холода. Один лишь холод, по его словам, не приведет к образованию ледника.

Тиндалл даже сделал расчеты, чтобы показать, какое количество тепла необходимо для этого затратить. Согласно его расчетам, для получения одного фунта пара, который в дальнейшем перенесется в полярные широты и выпадет там в виде снега, потребуется столько же энергии, сколько ее хватило бы для того, чтобы довести до точки кипения пять фунтов чугуна. Тиндалл полагал, что, если геологи учтут данный факт, сопоставив гору льда с пятикратно превышающей ее горой чугуна, они получат адекватное представление о высокой температуре, непосредственно предшествовавшей ледниковому периоду и формированию ледникового покрова.

Таким образом, представленные гипотезы, призванные объяснить причины ледниковых эпох, на самом деле ничего толком не объясняют. В случае сильного снижения температуры водоемы просто сковало бы льдом, земля бы промерзла на много метров, но мы не получили бы огромных ледяных массивов на суше. Кстати, о том же писал в свое время американский астрофизик Дональд Менцель (Donald Howard Menzel). По его словам, если возникновение ледников зависит от изменения солнечной радиации, то это, скорее всего, происходит в периоды роста температуры, а не снижения.

Пожалуй, именно это обстоятельство (то есть сочетание двух факторов – тепла и холода) и приводит к упомянутой выше разноголосице среди исследователей, когда появление ледников выводят из прямо противоположных причин. Похоже, мы просто имеем здесь дело с фрагментарной, а не с целостной, оценкой события. Просто одни концентрируют внимание на «финальной стадии» (когда идет конденсация водяного пара и его выпадение в виде снега), другие же подчеркивают «начальную фазу» (когда происходит испарение). Отсюда первые ставят во главу угла холод, вторые обращают внимание на тепло. 

Указанное противоречие снимается только в том случае, если мы сразу принимаем во внимание оба фактора, «синхронное» действие которых должно быть беспрецедентным по своей силе. Однако возможен ли такой вариант в рамках униформистской парадигмы? Одно дело, когда мы рассуждаем о постепенном изменении температуры, и совсем другое, когда выбранная модель предполагает резкий контраст температур, вряд ли наблюдаемый в наше время. В самом деле, какая сила могла испарить огромную массу воды, которая столь же стремительно выпала в виде снега в районе полюсов? Возможно, мы имеем дело с очень неординарными обстоятельствами, которые в академических кругах не принято обсуждать всерьез уже в течение полутора столетий.

И, тем не менее, факты, как говорится, вопиют.

Олег Носков

Продолжение следует

Все предположения о природе Тунгусского метеорита или Тунгусского космического тела (ТКТ), взорвавшегося и упавшего в Восточной Сибири в 1908 г. до сих пор остаются только гипотезами. Ученые Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) совместно с коллегами из Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева (ИГМ СО РАН), Государственного природного заповедника «Тунгусский», Института биофизики СО РАН исследуют следы катастрофы, чтобы восстановить ее сценарий. В последних исследованиях была показана возможность целенаправленного поиска микрочастиц внеземного происхождения с помощью синхротронного излучения (СИ) в датированных методом радиоуглеродного анализа слоях донных отложений. В слоях, датируемых 1908 – 1910 гг., присутствуют индикаторные микроэлементы, позволившие ученым сделать вывод о возможном присутствии в них и космического вещества. Предварительные результаты цикла исследований опубликованы в журнале «Известия Российской академии наук».

«Загадка «Тунгусской катастрофы» беспокоит ученых и общественность. Многие специалисты, принимая участие в экспедициях, не теряют надежду разгадать сценарий катастрофы 1908 г., – рассказывает заместитель директора по научной работе ГПЗ «Тунгусский», кандидат биологический наук Артур Мейдус. – Этого метеорита, как материального тела, нет, но есть сохранившиеся до сегодняшнего дня следы очень сильного взрыва и его последствий – их анализом и занимаются исследователи. Современные научные методы позволили продвинуться далеко вперед».

По словам Артура Мейдуса, один из способов – реконструкция события на основе анализа донных отложений глубоких озер, например, озера Заповедное. «Данное озеро, хоть и находится за пределами территории, пострадавшей в 1908 г., представляет большой интерес. Оно глубокое, и илистые отложения, накопившиеся в нем, не перемешиваются, а оседают и хранят информацию прошлых лет. Среди этой информации – история непрерывных климатических изменений и катастрофических событий. Весенне-осенние сточные воды и сама река Лакура принесли в это озеро следы «Тунгусской катастрофы», так как событие сопровождалось масштабными пожарами, выбросом в атмосферу частиц материи как земного, так и космического происхождения», – поясняет Артур Мейдус.

Возможность целенаправленного поиска микрочастиц внеземного происхождения в датированных слоях донных отложений показали эксперименты с применением современных методов микроанализа, таких как рентгенофлуоресцентный анализ с использованием СИ (сканирующий микро-РФА-СИ). Специалисты отработали данную методику на примере донных отложений озера Заповедное, выявили слой, датируемый 1908 – 1910 гг., микрочастицы и вкрапления размером менее 10 микрон, по некоторым особенностям своего состава схожие скорее с внеземным веществом, нежели с веществом земного происхождения.

«Согласно современным моделям, взрыв Тунгусского объекта произошел на высоте около 8– 10 км. Волна в эпицентре, идущая вертикально вниз, просто обрезала ветки деревьев, оставив нетронутыми стволы, а распространявшаяся в стороны положила лес на территории в 2000 квадратных километров, – рассказывает старший научный сотрудник Лаборатории литогеодинамики осадочных бассейнов ИГМ СО РАН, кандидат геолого-минералогических наук Андрей Дарьин. Деревья вывернуло с корнем, и уже весной следующего года произошел смыв терригенного вещества в озера, где оно и осело толстым слоем. В пробах донных отложений озера Заповедное мы обнаружили четко-выраженный светлый слой, состав которого (повышенное содержание калия, титана, рубидия, иттрия и циркония) позволяет связать его с последствиями взрыва ТКТ. Таким образом, мы знаем в каком слое донных отложений могут содержаться частицы внеземного вещества. Критерии поиска, то есть набор элементов, которые являются индикаторными, мы определили в более ранних работах с образцами Челябинского и Сихотэ-Алинского метеоритов. Следующий шаг предполагает поиск микрочастиц необычного элементного состава с использованием синхротронного излучения. Теперь мы знаем, где их искать – если вещество внеземного происхождения есть на изучаемой территории, то оно будет сконцентрировано внутри слоя 1908 – 1910 гг.»

«Рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) – неразрушающий метод изучения элементного состава. По положению пика на шкале энергий мы определяем химический элемент, а по интенсивности пика – содержание элемента в образце. РФА с возбуждением синхротронным излучением позволяет исследовать содержание элементов с относительными концентрациями от единиц процентов до миллионных долей, в зависимости от конкретного химического элемента в геологических образцах и поглощающей матрицей основного состава», – объясняет младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Федор Дарьин. – Использование поликапиллярной рентгеновской оптики позволяет уменьшить пространственное разрешение до областей с поперечным размером порядка 10 мкм. Изучаемый нами совместно с геологами слой выделяется на фоне темноокрашенных глин с тонкой слоистостью белым цветом и толщиной 5–8 мм. Такой большой слой отложился из-за повышенного сброса материала в озеро. Внутри именно этой области могут быть частицы внеземного происхождения».

Эксперименты по изучению донных отложений методом РФА с использованием синхротронного излучения проходили на станции «Локальный и сканирующий рентгенофлуоресцентный элементный анализ» Центра коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП «СЦСТИ») ИЯФ СО РАН. Одной из важных частей нового эксперимента является настройка оборудования на экспериментальной станции.

«Предварительная настройка станции, юстировка блока поликапиллярных линз для нового эксперимента может занимать два-три дня, – рассказывает младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Дмитрий Сороколетов. – Автоматизация работы блоков с поликапиллярной оптикой и сканерами проводилась мною ранее, в том числе была добавлена поддержка нового, используемого на станции, оборудования непосредственно перед проведением экспериментов. Мы очень тщательно готовимся к экспериментам, ведь если оптику настроить неправильно, то появятся различные эффекты, такие как асимметрия, «хвост», удвоенные артефакты, портящие нам картинку».

В проекте «Анализ устойчивости биоразнообразия на территории ГПЗ «Тунгусский»», в рамках которого проходят данные исследования, участвуют институты СО РАН и университеты Красноярска, чешские и итальянские университеты и научно-исследовательские институты. Стоит отметить, что задача проекта намного шире. Одна из главных целей – создание прогнозов будущих климатических изменений на территории России.

«Для прогнозов будущих климатических изменений важно знать циклические закономерности изменений температуры и влажности, которые не зависят от деятельности человека, – поясняет ведущий научный сотрудник Института биофизики СО РАН, доктор биологических наук Денис Рогозин. – Эти циклы можно выявить только с помощью реконструкции палеоклимата, то есть «расшифровки» палеоархивов. Такими архивами являются озерные отложения. Реконструкции климата сделаны по разным регионам Сибири, но озеро Заповедное находится в центре огромной территории, почти совсем неизученной с этой точки зрения. Реконструкция климата по данному озеру позволит заполнить более равномерно климатическую карту прошлого Сибири».

ЦКП «СЦСТИ» специализируется на фундаментальных и прикладных работах, связанных с использованием пучков синхротронного и терагерцового излучения, на разработке и создании экспериментальной аппаратуры и оборудования для таких работ, на разработке и создании специализированных источников синхротронного и терагерцового излучения. Ежегодно в Центре работают десятки российских и зарубежных организаций.