Татьяна Астафьева
Еще один масштабный проект, позволяющий сохранять биоразнообразие на Крайнем Севере, ученые, представители «Роснефти» и Минприроды анонсировали на форуме «Россия». Фото с сайта www.rosneft.ru
Российские ученые в этом сезоне впервые постараются пересчитать белых медведей, обитающих на берегах и в акватории Карского моря. Проект, реализуемый «Роснефтью», позволит получить данные о численности этих крупнейших хищников, а также состоянии их популяции в этом регионе. «Перепись» медведей проведут с использованием авиасъемки, в ходе которой будут использованы тепловизоры, а анализом огромного количества фотографий под контролем исследователей займутся нейросети. В масштабную программу работы ученых также включены исследования дикого северного оленя, краснокнижных рыб и редких видов птиц.
Как уже сообщала «Независимая газета», с 2020 года «Роснефть» в рамках национального проекта «Экология» выполняет масштабную корпоративную программу, в рамках которой изучаются ключевые виды-биоиндикаторы устойчивого состояния арктических экосистем. В приоритете ученых – занесенные в Красную книгу России белый медведь, атлантический морж, белая чайка, а также дикий северный олень. Результаты экспедиций, проведенных в рамках программы, помогли актуализировать и значительно пополнить данные о состоянии популяций, путях миграции и генетическом разнообразии исследуемых видов животных.
«Новый четырехлетний цикл работ предлагает новые методы и цели исследований, а мы ожидаем новых уникальных результатов, – заявил директор департамента научно-технического развития и инноваций «Роснефти» Александр Пашали, рассказывая о программе на выставке-форуме «Россия». – Географический фокус исследований смещен на другой регион – внимание ученых будет привлечено к устью Енисея, Западному Таймыру и акватории Карского моря. Программа состоит из четырех блоков: исследование белого медведя, дикого северного оленя, краснокнижных видов рыб и редких видов птиц в устье Енисея».
От оленей до редких рыб
В ходе первого блока работ ученые будут изучать таймырско-эвенкийскую популяцию дикого северного оленя. Сейчас информация об этих обитателях Западного Таймыра весьма фрагментарна и противоречива, исследователи рассчитывают дополнить и уточнить ее. «Роснефть» ранее уже организовывала изучение этого вида в ходе двух обширных экспедиций и организации авианаблюдения по маршрутам протяженностью более 26 тыс. км в районе центрального и восточного Таймыра. Полученные тогда данные позволили построить математические модели динамики численности, а также установить фактический и оптимальный размеры местной популяции. Теперь предполагается получить полную картину состояния этой группы оленей и понять, почему за последние десятилетия на пути их миграции произошли настолько серьезные изменения. «В 60-е годы XX века 90% популяции приходилось на западную часть Таймыра, но затем основная часть популяции почему-то сместилась на восток», – констатировал Пашали.
Исследования важны не только с научной, но и с социальной точки зрения, поскольку состояние популяции дикого северного оленя очень влияет на уклад жизни коренного населения, которое занимается традиционными промыслами. Полевые работы, которые будут проводиться в 2024–2025 годах, продолжат ранее организованные исследования в центральной и восточной частях полуострова, выполнявшиеся также при поддержке «Роснефти» 3–4 года назад. На основе различных показателей состояния популяции оленей ученые сделают выводы об экологических процессах, идущих в регионе, и их влиянии на местную природу.
Кроме того, ученые займутся изучением миграции краснокнижных птиц, а также редких рыб. Так, будет организовано исследование водных биоресурсов устья Енисея, являющегося важным центром биологического разнообразия районов Крайнего Севера. В 2024–2026 годы планируется составить карты экологической чувствительности берегов Енисейского залива и прилегающей акватории Карского моря в районе расположения Бухты Север, а также заказника «Бреховские острова», оценив при этом условия обитания ценных видов рыб в устье Енисея. Проведенные исследования позволят разработать меры по защите наиболее важных сред обитания краснокнижных и ценных видов птиц, среди которых белоклювая гагара, орлан-белохвост, сапсан, малый лебедь, краснозобая казарка и пискулька.
При выполнении облетов предполагается использование самолета-лаборатории со специальным оснащением. На его борту – автоматизированная фото- и видеоаппаратура, высокоточный GPS-комплекс, рабочие места для ученых и наблюдателей. Самолет способен работать в сложных условиях Арктического региона, а исследователям для выполнения работ необходим высокий уровень координации при сборе и обработке данных. Для построения карт нужно будет обработать навигационные данные и построить авиасъемочные маршруты, дешифровать изображения и аудиозаписи, описать распределение животных и зафиксированных особенностей экосистем по маршруту полета, а затем дополнить сведения фондовыми и литературными данными. Кроме этого, в национальном заказнике «Бреховские острова» в период гнездования за птицами планируют наблюдать на лодочных маршрутах.
А в устье Енисея исследователи намерены проверить условия обитания и состояние популяций краснокнижных и ценных видов рыб. Особенно интересны в научном плане стерлядь, сибирский осетр, сибирский таймень, муксун, нельма, омуль арктический и сиг. Собранные в результате генетического анализа данные позволят пополнить Российскую национальную коллекцию эталонных генетических материалов. При организации экспедиций будет задействована различная техника: катера, суда класса «река–море», а также судно на воздушной подушке. Общая протяженность зоны проведения исследования, включая притоки Енисея, составит порядка 280 км. По результатам исследований планируется разработать специальные рекомендации, которые помогут защищать и сохранять редкие виды рыб.
Уязвимый царь Арктики
|
|
Белый медведь – важнейший вид животных, по состоянию популяции которого можно судить об экологии Арктического региона. Фото с сайта www.rosneft.ru |
На российском Севере обитают четыре популяции белого медведя. В то время как две хорошо изучены, исследования карской и лаптевской популяций имеют, что называется, «экспертный характер» – количество животных там еще никогда не подсчитывали, а имеющиеся данные были лишь предположительными. «Без оценки численности этих двух популяций сложно отслеживать их состояние и планировать стратегии сохранения этих краснокнижных видов, – отмечает Пашали. – В новом цикле работ мы планируем остановиться именно на карской популяции и впервые в истории России провести авиаучет ее численности с привлечением современных методов обработки больших данных».
Для того чтобы следить за маршрутами перемещения медведей, на некоторых из них нанесут спутниковые метки. Раньше у ученых в распоряжении были только ошейники с «маячками», потому они были вынуждены метить только самок – у самцов мощные шеи и в связи с этим устройства на них надежно закреплять не удавалось. В этом году планируется опробовать новые миниатюрные метки, которые крепятся на ухо животного. Эти новейшие спутниковые передатчики позволят отслеживать перемещения медведей и дадут возможность больше узнать об их активности и сезонной миграции.
При этом исследователи намерены использовать все доступные варианты изучения животных, как традиционные, так и наиболее современные. В итоге в арсенале ученых будут авиаучет, судовые и наземные наблюдения, исследования отдельных особей, позволяющие получить биологические образцы для лабораторных работ, которые будут проводиться в том числе молекулярно-генетическими методами.
Облеты обследуемых территорий будут совершать одновременно два самолета-лаборатории, использующие тепловизоры нового поколения. Во время авиаучета съемку будут вести как в видимом, так и в инфракрасном диапазоне, а обрабатывать полученные материалы планируется с помощью нейросетей. «Без привлечения машинной обработки невозможно будет выполнить этот объем работ, – говорит Пашали. – Данные съемки на Чукотке 2016 года мы обрабатывали пять лет, а в рамках нового цикла работ мы планируем получить более 2 млн снимков, которые иначе не проанализируешь. Есть и еще одна особенность – белого медведя на снегу и в видимом диапазоне заметить достаточно тяжело, и в инфракрасном тоже – его шерсть обладает отличнейшими теплоизоляционными свойствами. Но нейросети помогут нам распознать медведей даже в этих условиях и выяснить их численность».
Как отмечает заместитель директора Росзаповедцентра Минприроды Ольга Кремер, успешный опыт подобных исследований уже есть – в 2022 году при помощи российских беспилотников «Орлан-10» был проведен мониторинг на острове Врангеля, который называют «родильным домом» чукотско-аляскинской популяции белого медведя. «Сделано порядка 25 тыс. снимков, пройдено порядка 10 тыс. км маршрута, – рассказала Кремер. – Беспилотник летел на высоте до 200 м, то есть никакого шумового воздействия на биоту не оказывал. Мы протестировали этот способ мониторинга в арктических условиях – поняли, что работает, что нужно усовершенствовать. А в ходе исследований были получены уникальные результаты – 856 особей белого медведя было определено для острова Врангеля – это почти треть всей чукотско-аляскинской популяции».
В 2023 году аналогичные работы были проведены в якутской части популяции, где впервые в мире сведения, получаемые с беспилотников, сразу же обрабатывались при помощи искусственного интеллекта – нейросетей. «Сейчас эти данные верифицируются учеными, мы проверим, правы ли нейросети или насколько ошиблись, – сообщила Кремер. – Пока имеющиеся сведения тоже уникальны – порядка 165 особей было определено для Медвежьих островов. Вместе с Арктическим научным центром «Роснефти» мы получаем сведения на модельных площадках, которые можно будет экстраполировать на все места обитания субпопуляции. Это важнейшие данные – когда мы эти сведения представили на совещании пяти стран ареала белого медведя, они произвели фурор. В других странах таких исследований не проводится, в этой сфере Россия – лидер».
В экспедиционных и камеральных исследованиях, организованных «Роснефтью», задействованы специалисты ведущих научных и проектных организаций страны. Исследования белого медведя и моржа проводятся совместно с Институтом проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН, дикого северного оленя – с Сибирским федеральным университетом, белой чайки – с Арктическим и антарктическим научно-исследовательским институтом. После завершения экспедиций начнется кропотливая камеральная работа – ученые будут изучать полученные образцы, материалы и данные в лабораториях.
«Чаще всего исследования проходят на территориях обитания коренных народов, и их представители привлекаются для сбора сведений о путях миграции тех или иных видов животных, – также говорит Пашали. – Иногда они привлекаются к участию в экспедициях, поскольку, например, для отлова животных нужны их уникальные навыки, которых нет у людей из центральной части России».
Ученые отмечают, что в последние годы, возможно в связи с изменением климата, все чаще белые медведи стали появляться на суше и пересекаться с людьми, которые, в свою очередь, активизируют деятельность в Арктическом регионе.
Сотрудничество государства и бизнеса позволяет сохранять краснокнижных животных
По словам Ольги Кревер, необходимость выполнения программы сохранения биоразнообразия позволила создать целый консорциум компаний, который помогает организовать исследования и сохранять российскую флору и фауну. Совместная работа позволила добиться увеличения численности приоритетных видов редких животных в 2–6 раз. «Зубра было 800 особей в начале проекта, а в прошлом году – более 2000 особей, численность аргали (алтайский горный баран. – «НГ») выросла с 800 особей до 2500, дальневосточный леопард – начинали с нескольких десятков, а сейчас уже более 130 особей, – говорит Кревер. – Хотелось бы получить сведения о карской популяции белого медведя, поскольку о ней сведений мало, серьезных исследований не проводилось».
Работы по изучению животных Арктики «Роснефть» ведет совместно с Институтом проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН. По словам его директора Сергея Найденко, за три года были проведены три большие экспедиции в Арктике, за это время исследователи встретили 48 медведей, отловили 19 особей и пометили спутниковыми ошейниками пять самок. «Удалось зафиксировать, что первое, что делают самки, выйдя с детенышами из берлог, – пытаются уйти от воздействия человека в высокие широты на лед, – говорит Найденко. – Причем перемещаются очень широко – от Земли Франца-Иосифа до севера Северной земли. Это приводит к тому, что идет постоянный обмен генами между этими двумя группировками. Мы внимательно оцениваем состояние животных и с некоторой опаской фиксируем увеличение числа животных с трихинеллой (это такой неприятный паразит арктических регионов) и с вирусом чумы плотоядных. Видимо, это происходит в связи с тем, что животные все чаще остаются на островах в теплый период, чаще контактируют друг с другом, что создает возможность для передачи патогенов. Медведи также в последнее время чаще контактируют с наземными животными, например с собаками».
У российских моржей – хороший иммунный статус
Также ученые обследовали популяции моржа – им удалось не только изучить уже известные лежбища этих ластоногих, но и открыть три новых, на одном из которых обнаружено более 2000 особей. Всего же в регионе было обнаружено до 7000 моржей. Ученые смогли установить на некоторых из них 26 передатчиков, организовали изучение кормовых ресурсов этого вида, а также провели генетические исследования. «Сравнивая наши данные на Земле Франца-Иосифа с данными, полученными в Гренландии, можно сказать, что в российской Арктике звери с более хорошим иммунным статусом и они могут быть более устойчивы к разным патогенам, которые проникают в популяцию», – говорит Сергей Найденко.
Ученые сходятся во мнении, что исследования, которые будут проведены в ходе экспедиций «Роснефти», уникальны – что-то подобное было организовано только в советский период, однако имевшиеся данные уже устарели, к тому же теперь будут использоваться новые методы получения данных. Полученные сведения сделают достоянием общественности – они, как и результаты ранее проведенных экспедиций, будут доступны не только специалистам, но и всем, кто интересуется биологией и природой Арктики. «Мы уже опубликовали более 20 научных статей и выпустили целую серию атласов, уже более 10 книг, – говорит Пашали. – Вся информация открыта для научного сообщества и всех желающих – распространяются бумажные версии, а электронные версии доступны для скачивания в интернете». n
Результаты недавних экспедиций
В девяти экспедициях в труднодоступных и малоизученных районах Арктики участвовали 50 ученых, представляющих ведущие научные учреждениях страны. За 14 месяцев полевых исследований было организовано 350 часов авианаблюдений для учета животных, из которых 120 часов – с использованием беспилотных летательных аппаратов. 79 животных были помечены спутниковыми передатчиками, в лаборатории проанализированы 1200 биологических образцов. Ученые установили в ключевых местах обитания исследуемых видов 18 фотоловушек, а затем получили и обработали примерно 300 тыс. полученных с их помощью снимков.
