XXVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Антропогенные нефтесодержащие разливы в Арктике: спутниковый мониторинг на примере Печорского моря

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Котлевский Д.О. 1

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №78»

Королёва О.В. 1

---

1МБОУ «СОШ № 78»

Работа в формате PDF

235.9 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Арктика является одним из наиболее уязвимых и хрупких экологических регионов планеты, характеризующимся уникальной природной средой и богатым биоразнообразием. В последние десятилетия активизация нефтяной и газовой промышленности в этом регионе привела к увеличению рисков возникновения антропогенных разливов нефти, что угрожает экологическому балансу и здоровью местных экосистем. Особенно остро проблема стоит в Баренцевом море, где сходятся основные судоходные пути и расположены важные промышленные объекты, связанные с транспортировкой нефти.

Текущие методы мониторинга нефтяных разливов зачастую недостаточно эффективны из-за сложных климатических условий, ограниченных возможностей наземных и морских наблюдений. В связи с этим возникает необходимость внедрения современных технологий дистанционного зондирования, таких как радиолокационная спутниковая съемка, которая позволяет осуществлять постоянный и точный контроль за состоянием окружающей среды.

Человеческая деятельность, связанная с транспортировкой и перегрузкой нефти в Печорском море, создает высокий экологический риск. Оценки показывают, что возможные разливы могут загрязнить до 100 000 км² акватории, включая побережья Скандинавии, Кольского полуострова, Белого моря и Новой Земли протяженностью более 4000 км. Учитывая развитую сеть судоходных путей и перегрузочных комплексов, риск аварий и разливов возрастает, что особенно опасно для хрупкой арктической экосистемы. Воздействие человека в виде нефтяных разливов угрожает экологическому балансу региона и требует постоянного мониторинга для предотвращения экологической катастрофы.

Объектом исследования в данной работе являются радиолокационные спутниковые снимки Баренцева моря.

Предметом рассмотрения послужили нефтеразливы в акватории исследуемого моря, а также зоны их распространения.

Проблема работы заключается в отсутствии систематического мониторинга нефтесодержащих разливов методами дистанционного зондирования Земли.

Актуальность видится в том, экосистемы Арктики крайне чувствительны к загрязнению. Нефтесодержащие разливы могут привести к серьезным повреждениям морской фауны и флоры, а также нарушить традиционный образ жизни коренных народов региона. Учитывая удаленность и сложные климатические условия акватории Печорского моря, спутниковый мониторинг представляет собой высокоэффективный инструмент для обнаружения и анализа нефтяных разливов, позволяя дистанционно охватывать большую территорию в короткие сроки.

В последние годы объем перевозок нефти через Печорское море увеличивается благодаря росту добычи на Приразломном месторождении. Ожидается, что до 2030 года общий объем перевозок нефти и СПГ может увеличиться в 2-4 раза. В наиболее благоприятном сценарии транспортировка нефти и СПГ по акватории Печорского моря может превысить 60 миллионов тонн в год.

Целью нашей работы являетсявыявление хронических зон нефтесодержащих разливов в акватории Печорского моря с помощью радиолокационных спутниковых снимков.

Данная цель обусловила постановку следующих задач:

1. Изучить специфику Печорского моря и воздействие человека на акватории Арктического региона.

2. Выявить дистанционно нефтяные загрязнения при помощи радиолокационной спутниковой съемки.

3. Идентифицировать источники нефтесодержащих загрязнений.

4. Провести анализ масштабов загрязнений и экологического ущерба.

5. Создание картосхемы нефтеразливов и статистики масштабов загрязнений за 2023-2025 гг.

Материалы:

1. Информационные ресурсы: 

• Спутниковые данные — радиолокационные снимки со спутника Sentinel-1 (ESA), обеспечивающие мониторинг в условиях облачности и низкой освещенности.

• ГИС-программа (QGIS) для обработки, анализа и визуализации геопространственных данных.

Нами была выдвинута рабочая гипотеза, которая звучит так: 

“Использование спутниковых снимков вместе с AIS-данными способствует быстрому, раннему и оперативному выявлению нефтяных загрязнений и установлению судов-нарушителей".​

В ходе исследования использовались следующие методы:

• Наблюдение;

Радиолокационные спутниковые снимки позволяют эффективно проводить наблюдения нефтеразливов на исследуемой территории.

• Измерение;

Современные технологии в области оптической и радиолокационной спутниковой съемки и её пространственного анализа допускают выявлять размеры и площадь того или иного разлива нефти.

Научная значимость работы состоит в том, что результаты исследования могут применяться для своевременного выявления хронических зон нефтеразливов и предотвращения крупных аварий, способных разрушить местную экосистему. 

ГЛАВА 1. Анализ текущего состояния на рынке

В России изучением спутниковых радиолокационных снимков и мониторингом разливов нефти и нефтепродуктов занимается несколько организаций, включая ООО "Газпром нефть шельф" (оператор месторождения "Приразломное"), а также специализированные сервисные компании, занимающиеся экологическим мониторингом и ликвидацией разливов нефти.

Несколько институтов РАН проводят мониторинг Печорского моря, в том числе Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН и Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ). ААНИИ, в частности, занимается мониторингом ледовых условий в замерзающих морях, включая Печорское. Также в мониторинге участвуют другие организации, такие как Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН, Геологический институт РАН, Географический факультет МГУ и Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии. 

В частности, ААНИИ: 

• Ведет мониторинг ледовых условий в Печорском море, в том числе отслеживает интенсивность льдообразования.

• Использует спутниковые данные и данные, собранные с морских станций, для создания актуальной картины ледовой обстановки в регионе.

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН: 

• Проводит комплексные морские экспедиции, включая исследования в Печорском море.

• Изучает гидрофизические и биогеохимические характеристики моря, а также потоки энергии и веществ.

• Участвует в создании национальной системы мониторинга климатических изменений.

Добыча нефти другими странами в юго-восточной части Баренцева моря.

Норвежское управление по океанической промышленности (Norwegian Ocean Industry Authority, Havtil) выдало компании Equinor разрешение на проведение буровых работ на месторождении Johan Castberg в Баренцевом море.

Норвежская компания Equinor вместе с партнерами (Equinor Energy AS владеет 46,3% в проекте и выступает в роли оператора, Var Energi ASA — 30%, Petoro AS — 23,7%) запустила разработку нефтяного месторождения Johan Castberg в Баренцевом море. В планах компании — добывать около 220 тысяч баррелей нефти в сутки уже во втором квартале 2025 года.

Оценочные запасы месторождения составляют от 450 до 650 миллионов баррелей нефти. Добыча планируется осуществлять с помощью плавучей платформы в течение примерно 30 лет. [2].

Существующие решения идентификации нефтесодержащих 

разливов в акватории

В настоящее время помимо спутниковой съемки существуют другие способы идентификации разливов нефти на поверхности воды, такие как:

1. Буй для отслеживания нефтяных пятен.

Буй применяется при исследовательских и спасательных работах. Способен отслеживать нефтяные пятна, а также шлейф загрязнений в результате дноуглубительных работ. Все данные, в том числе данные о течении и температуре поверхности воды, передаются в режиме реального времени. 

2. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА).

БПЛА также способны отслеживать нефтесодержащие разливы, но по сравнению с радиолокационной съемкой подобные аппараты требуют постоянного присутствие оператора для технического обслуживания.

Спутниковые снимки как доказательство незаконного слива нефти 

Спутниковые изображения позволяют проводить ретроспективный анализ происхождения разливов. В зонах, охваченных программами мониторинга нефтяных загрязнений, архивные снимки могут зафиксировать момент первого обнаружения разлива, а в некоторых случаях — даже визуально идентифицировать его источник. Для разливов в открытом море дополнительную информацию может предоставить сопоставление данных спутниковой съемки с другими источниками, например, с системами автоматической идентификации судов (AIS), что помогает установить связь между маршрутом судна и местом разлива. Это важно для определения ответственного за загрязнение. В ряде стран такие снимки служат доказательной базой при расследовании случаев незаконного сброса нефтепродуктов.

ГЛАВА 2. Влияние нефтесодержащих разливов на акваторию

Последствия разливов нефти на морских обитателей.

В морских экосистемах основными местами обитания, подверженными воздействию, являются приливные и сублиторальные отложения и, в меньшей степени, толща воды. Разлитая сырая нефть может быть генотоксична для рыб, особенно на ранних стадиях жизни (например, личинок сельди). Эксперименты in vitro с клетками крови показали, что различные виды сырой нефти также генотоксичны для взрослых морских рыб. Генотоксичность рыбы объясняется содержанием в ней сырой нефти. В естественных условиях даже при низких концентрациях полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) происходит значительное повреждение ДНК [4].

Сырая нефть генотоксична для морских двустворчатых моллюсков, что показано как в полевых условиях и в лабораторных экспериментах. Чувствительность к сырой нефти снижается с возрастом, особенно чувствительны свежеоплодотворенные эмбрионы [4].

Организмы, проживающие в акватории Печорского моря, занесенные в Красную книгу.

Малоротая корюшка (Hypomesus olidus)

Речной угорь (Anguilla anguilla)

Деформированный пирулофузус (Pyrulofusus deformis)

Аплекса обыкновенная (Aplexa hypnorum)

Белый медведь (карско-баренцевоморская популяция) (Ursus maritimus Phipps)

Морж (атлантический подвид) Odobenus rosmarus rosmarus

Атлантический белобокий дельфин (Lagenorhynchus acutus Gray)

Морская свинья (североатлантический подвид) (Phocoena phocoena phocoena)

Высоколобый бутылконос (Hyperoodon ampullatus) [5].

Нефтесодержащие разливы в акватории

Как только нефть попадает в морскую среду, она подвергается воздействию ряда природных процессов, известных как «выветривание». Эти процессы меняют поведение нефти и распространяют большую ее часть в другие части окружающей среды. Значение каждого процесса на распространение нефти зависит от экологических условий и типа нефти. Распространение нефти оказывает огромное влияние на механизм и масштабы экологических последствий.

Выветривание и распространение нефти в арктических условиях затруднены, главным образом из-за низких температур. Низкая температура приводит к тому, что нефть, попавшая в окружающую среду, теряет свою прежнюю текучесть, и образует локализованную пленку нефти. Толщина слоя нефтяной пленки в арктических условиях намного больше, нежели в условиях южных морей [6].

Испарение

Большая часть видов свежей нефти содержит определенное количество низкомолекулярных углеводородов. Когда эти углеводороды попадают в море или на берег, они начинают сразу испаряться в атмосферу под влиянием движения воздуха и температуры окружающей среды. Этот процесс постепенно увеличивает вязкость разлитой нефти, а также уменьшает объем и токсичность остающейся нефти. Если нефть остается на поверхности в течение многих часов или дней, то в результате процесса выветривания может остаться липкий осадок с относительно низкой токсичностью. Доля остатков нефти может варьироваться от почти нулевой до почти полного объема первоначально разлитой нефти. 

Распространение и перемещение нефтеразливов в условиях арктических вод

Пролитая на поверхность моря нефть будет распространяться даже без влияния приливов и ветра.

Скорость распространения зависит от точки текучести и вязкости нефти: легкая нефть будет распространяться очень быстро вне зависимости от температуры моря, тяжелые масла будут распространяться медленнее, а толщина пленки будет оставаться большой дольше, особенно в холодных морях, где это может также привести к снижению скорости дисперсии. Животные, которым требуется выплывать на поверхность для дыхания, попадут под влияние нефтяного пятна, а скорость и направление ветра и приливов будут оказывать воздействие на продольное и поперечное распространение пятна. 

Характерной особенностью распределения нефти является то, что они объединяются в следующие последовательные этапы: 

1. гравитационно-инерционный, для которого характерны процессы образования пятна и начальное фракционное разделение нефтяных углеводородов; 

2. гравитационно-вязкостный, когда поведение дисперсной фазы в дисперсионной среде определяется влиянием внешних гидрологических и метеорологических характеристик; 

3. дисперсионно-пленочный, когда силы поверхностного натяжения между фазами и силы вязкости влияют на высоту слоя нефтяного пятна и начинается его биологическая и биохимическая трансформация.

Растворение

Когда нефть попадает в море, небольшая ее часть растворяется, при этом объем и скорость растворения зависит от состава нефти и вязкости. Растворимая в воде часть характеризуется непропорциональным влиянием на морские организмы, будучи более биодоступной в сравнении с другими углеводородами и зачастую более токсичной. Высокая концентрация этих углеводородов обычно характерна для в воды в непосредственной близости от места разлива, при этом наблюдается быстрое распространение в вертикальном и горизонтальном направлениях. 

Дисперсия

Волны и другие причины колебания нефти на (или в) воде ведут к формированию капель нефти, которые смешиваются с толщей воды, при этом чем больше колебания, тем больше смешивания. Большинство типов нефти при разливе на поверхности моря, под водой или на береговой линии, в конечном итоге рассеивается. Более крупные капли, смешанные с толщей воды, быстро возвращаются обратно на поверхность, однако небольшие капли обладают меньшей плавучестью и могут не возвращаться на поверхность; они смешиваются с толщей воды в горизонтальном и вертикальном направлении. Масштабы и глубина перемешивания зависит от волнового действия и течения воды. Этот процесс потенциально может привести к загрязнению морских экосистем. 

Эмульгирование

Многие виды нефти поглощают воду с образованием водонефтяных эмульсий, что может вызвать увеличение объема загрязнителя в пятикратном размере.

ГЛАВА №. Воздействие нефтесодержащих продуктов на человека

Разливы нефти из протекающих трубопроводов, нефтеперерабатывающих заводов, корродированного или стареющего оборудования, а также повреждения, вызванные боевыми действиями, являются обычным явлением и увеличивают воздействие канцерогенных нефтехимических веществ в районах добычи нефти. Выбросы от сжигания попутного газа также представляют собой серьезную экологическую проблему. В процессе добычи газ, добываемый вместе с нефтью, сжигается или закачивается обратно в пласт. Выбросы от сжигания попутного газа являются продуктами неполного сгорания. В условиях нефтяных месторождений в воздух попадает множество твердых частиц и других вредных газов. Некоторые из этих опасных углеводородов включают бензол, стирол, этинилбензол, этинилметилбензолы, толуол, ксилолы, аценафтилен, бифенил и фтор [13].

Этапы разведки и добычи нефти создают экологические риски и часто требуют месяцев, чтобы вызвать заболевание, а в некоторых случаях могут привести к смерти. Неблагоприятные симптомы для здоровья человека, связанные с сырой нефтью, обычно включают нарушения кроветворной системы, печени, почек и легких, изменения настроения и когнитивных  функций, психологические проблемы, нарушение репродуктивного здоровья, поражение дыхательных путей, рак и общие проблемы со здоровьем [12].

Острая и кратковременная токсичность

Вдыхание паров может вызвать пневмонит, а летучие органические соединения сырой нефти (бензол, толуол и ксилол) могут вызывать раздражение дыхательных путей и угнетение центральной нервной системы. У работников, занимающихся ликвидацией последствий разливов сырой нефти, проявляются такие симптомы, как головная боль, головокружение, тошнота, рвота, кашель, затрудненное дыхание и боль в груди, которые являются типичными симптомами острого воздействия углеводородов или сероводорода. Контакт кожи с сырой нефтью и диспергентами, используемыми после разливов нефти, вызывает обезжиривание, приводящее к дерматиту, вторичным кожным инфекциям и реакции гиперчувствительности кожи (эритема, отек, жжение, фолликулярная сыпь)[4].

Хроническая токсичность

Неблагоприятным воздействиям сырой нефти на кожу подвергаются  работники нефтяной промышленности. Это включают сухость, пигментацию, гиперкератоз, бородавки и экзему. Работники, занятые в морской нефтегазовой промышленности, имеют интенсивный контакт с сырой нефтью и подвержены повышенному риску гематологических новообразований. Некоторые соединения сырой нефти являются признанными канцерогенными химическими веществами. Бензол вызывает лейкемию у людей, а толуол является признанным тератогеном в высоких дозах. Высокомолекулярные соединения, такие как нафталин, испаряются медленнее и представляют опасность при длительном воздействии. У работников, занимающихся ликвидацией последствий разлива сырой нефти, наблюдается высокая распространенность головной боли, раздражения горла, а также боли или зуда в глазах в течение недель или месяцев после воздействия. Также сообщалось о незначительном повышении частоты диареи, тошноты, рвоты, боли в животе, сыпи, хрипов, кашля, боли в груди, повышенные повреждения ДНК, изменения в работе иммунной системе. Неблагоприятные последствия для психического здоровья включают в себя генерализованное тревожное расстройство, посттравматическое стрессовое расстройство и симптомы депрессии [4].

Расчет персонала и оптимальные решения для круглосуточного мониторинга нефтеразливов

Для обеспечения эффективного круглосуточного мониторинга нефтеразливов и нефтесодержащих продуктов в акватории Печорского моря требуется специально организованная система наблюдения с учетом следующих ключевых факторов:

1. Штатная структура и обязанности персонала

Основной персонал системы мониторинга включает три категории специалистов:

1. Операторы анализа SAR-данных (6-8 человек):

   • Обработка и анализ спутниковых снимков (Sentinel-1А)

   • Верификация потенциальных разливов

   • Фильтрация ложных срабатываний (ледовые образования, биопленки, ветровые явления)

   • Подготовка первичных отчетов

2. Координаторы (2-3 человека):

   • Взаимодействие с надзорными органами (Росприроднадзор, МЧС)

   • Координация с нефтедобывающими компаниями

   • Организация оперативного реагирования

   • Ведение документации и отчетности

3. Технические специалисты (1-2 человека):

   • Обслуживание и настройка ПО для обработки данных

   • Калибровка оборудования

   • Техническая поддержка операторов

   • Интеграция с другими системами мониторинга

2. Организация рабочего процесса

Для обеспечения непрерывного мониторинга применяется сменный график работы:

• 3 рабочих смены по 8 часов (00:00-08:00, 08:00-16:00, 16:00-00:00)

• В каждой смене:

  • 2 оператора анализа данных

  • 1 дежурный координатор (в дневные часы)

• Технические специалисты работают по гибкому графику с возможностью удаленной поддержки

3. Пример расчета штатного расписания

4. Особенности работы в Печорском море

Специфика региона требует:

• Дополнительного обучения персонала для работы в условиях:

  • Ледового покрова (6-8 месяцев в году)

  • Полярной ночи

  • Интенсивного судоходства

• Разработки специальных алгоритмов обработки данных для:

  • Различения нефтяных пятен и ледовых образований

  • Учета течений и ветровых условий

• Тесной интеграции с:

  • Системами судового мониторинга (AIS)

  • Метеорологическими службами

  • Береговыми наблюдательными постами

5. Перспективы оптимизации

Внедрение современных технологий позволяет:

1. Сократить штат операторов на 30-40% за счет:

   • Внедрения ИИ-алгоритмов первичного анализа

   • Автоматизации процессов отчетности

2. Повысить эффективность работы за счет:

   • Интеграции с системами машинного зрения

   • Использования дронов для верификации данных

3. Улучшить качество мониторинга благодаря:

   • Прогнозным моделям распространения разливов

   • Автоматическим системам оповещения

Таким образом, для организации полноценного спутникового радиолокационного мониторинга нефтеразливов в акватории Печорского моря рекомендуется создание специализированной группы из 9-12 человек, работающей в круглосуточном режиме. Предложенная структура персонала и графики работы обеспечивают необходимую оперативность реагирования (анализ снимков в течение 1-2 часов после получения) и высокую достоверность результатов. Дальнейшая оптимизация возможна за счет внедрения современных технологий обработки данных и автоматизации рутинных процессов.

ГЛАВА 3. Специфика и отличительные особенности Печорского моря

Печорское море можно рассматривать как юго-восточное продолжение Баренцева моря. Его средняя глубина составляет 6 метров (20 футов), в то время как максимальная глубина достигает 210 метров (690 футов). В южной части моря течёт восточное течение Колгуева, а также его продолжение к Новой Земле, которое прерывается притоком реки Печоры. Хотя Печорское море является частью более обширного Баренцева моря, у него есть своя уникальная история развития, особенности дна и структура осадочных отложений, а также отличия в гидрологических и ледовых режимах.

В полярных регионах с круглогодичными отрицательными температурами особую значимость приобретают специфические природные процессы:

• развитие ледового покрова

• морозное выветривание

• процессы засоления

• термическая абразия

Эти факторы не только оказывают существенное влияние на формирование современного рельефа, но в ряде случаев выступают определяющими в его преобразовании.

Природно-климатическая специфика Печорского и Баренцева морей формируется под влиянием нескольких ключевых факторов:

• их расположение в высоких широтах

• воздействие теплых атлантических вод

• влияние воздушных масс умеренных широт

Такое сочетание факторов создаёт сложную систему взаимодействий, которая обусловливает значительные колебания метеорологических показателей на протяжении года.

Спутник Sentinel-1A

Sentinel-1A – европейский радиолокационный спутник. Спутник Sentinel-1A предназначены для всепогодного, круглосуточного радиолокационного наблюдения Земли. Основное назначение — обеспечение постоянного мониторинга суши и морских акваторий, поддержка управления чрезвычайными ситуациями, слежение за льдами, деформациями земной поверхности, движением грунта, наводнениями, лесными пожарами, а также поддержка сельского хозяйства, инфраструктуры и городского планирования [8].

Ключевыми особенностями спутника являются высокая стабильность геолокации, поддержка нескольких режимов, возможность выполнения регулярных интерферометрических наблюдений для оценки деформаций поверхности с точностью до миллиметров, а также открытая и бесплатная политика распространения данных [8].

Он способен получать ночные изображения и обнаруживать небольшие движения на земле с помощью разных режимов работы [9].

Данные дистанционного зондирования Земли применимы на всех производственных циклах нефтегазовой отрасли: разведка и освоение месторождений, строительство объектов инфраструктуры, добыча, транспортировка, переработка, хранение нефтепродуктов [10].

уникальным свойством радиолокационной съемки по сравнению с оптической является возможность получать изображение с высоким пространственным разрешением (вплоть до нескольких метров) в широкой полосе обзора независимо от естественной освещенности (времени суток и года) и облачного покрова [11].

В России надзор за состоянием водных ресурсов осуществляет Министерство природных ресурсов и экологии. В настоящее время в рамках государственного мониторинга не проводится никаких мероприятий по оперативному обнаружению и ликвидации нефтяных разливов не катастрофических масштабов, хотя хорошо известно, что именно «фоновое» загрязнение наносит сегодня наибольший вред состоянию морской среды из-за его регулярности [11].

 ГЛАВА №. Мировой опыт выявления и фиксации нефтеразливов

Управление Росприроднадзора обратилось в арбитражный суд с исковым заявлением к обществу «Оренбургнефть». Госорган намерен взыскать задолженность по возмещению вреда, причиненного почвам как объекту охраны окружающей среды в результате разлива нефтепродуктов. Размер задолженности – 27 810 000 руб. Расчет размера вреда, произведенный в соответствии с Методикой № 238, судами проверен и признан правильным.

Согласно протоколам результатов количественного химического анализа ЦЛАТИ от 22.10.2020 № 275-П-286-П, а также заключению экспертной организации по результатам экспертного сопровождения в рамках федерального государственного экологического надзора от 25.12.2020 № 74/1 установлено превышение концентраций по нефтепродуктам от 2,4 до 32,9 раза.

АО «Оренбургнефть» оформило жалобу и привело доводы о недоказанности факта уничтожения плодородного слоя почвы. Доводы были рассмотрены судами первой и апелляционной инстанций и обоснованно отклонены.

Постановление Арбитражного суда Уральского округа от 22.05.2023 № Ф09-2089/23 по делу № А47-14485/2021

7 августа 2021 года в акватории близ Новороссийска (Краснодарский край) произошел разлив нефти с греческого танкера Minerva Symphony. Инцидент случился во время погрузочных операций на выносном причале Каспийского трубопроводного консорциума (КТК), расположенном в 5 км от береговой линии.

По официальному заявлению КТК, объем выброса составил ~12 м³, а площадь загрязнения — ~200 м². Однако последующий анализ радиолокационных данных со спутника *Sentinel-1* (снимок от 8 августа), проведенный учеными Института океанологии и Института космических исследований РАН, выявил значительное расхождение с этими данными:

• Фактическая площадь разлива достигла 80 км² — что в 400 тысяч раз больше заявленной;

• Нефтяное пятно растянулось на 19 км от берега в открытое море.

В зарубежной практике использование спутникового мониторинга не ново. Европейское агентство по морской безопасности (англ. European Maritime Safety Agency, EMSA) было создано еще в 2002 году с целью осуществления мониторинга акваторий Европейского союза на наличие загрязнений. EMSA предоставляет данные (в т.ч. радиолокационные снимки) в открытом доступе, а также публикует ежегодные отчеты, в которых содержится информация о местонахождении загрязнения, предположительном веществе, способе проверки, степени оценки. 

Спутниковые отчеты в действии:

• Сотрудничество между Нидерландами и Германией, инициированное службой CleanSeaNet

Запрашивающая организация: Береговая охрана Нидерландов.

Страны: Нидерланды и Германия.

В 2016 г. был отправлен сигнал CleanSeaNet о возможном обнаружении разлива, который частично находился в зоне оповещения Нидерландов, а частично — в зоне оповещения Германии. Нидерланды, которые регулярно организуют наблюдательные полеты, направили средство воздушного наблюдения, и судно было идентифицировано. Были сделаны фотографии, демонстрирующие сброс остатков груза через шланг, сбрасываемый выше ватерлинии.

Капитан судна подтвердил, что проводилась промывка танков от пальмового масла, но заявил, что это соответствует правилам Приложения 2 к Конвенции МАРПОЛ. Власти Нидерландов связались с компетентными органами Германии и передали им собранную информацию. После того, как судно пришвартовалось в порту Гамбурга, немецкие власти провели расследование на борту. Поскольку сливная труба находилась выше ватерлинии, немецкий прокурор постановил, что сброс не соответствует требованиям МАРПОЛ, и выписал штраф.

• Затопление судна «Олег Найденов», Испания, апрель 2015 г.

Запрашивающая сторона: Власти Испании.

Страна: Испания.

Судно «Олег Найденов» затонуло 14 апреля 2015 г. в 15 морских милях к югу от острова Гран-Канария (Испания) на глубине 2400 метров. Пострадавших нет. На борту судна находилось 1409 тонн топлива, 30 тонн газойля и 65 тонн смазочного масла. Судно было отбуксировано из порта Лас-Пальмас из-за неконтролируемого пожара, вспыхнувшего в субботу, 11 апреля. В дополнение к плановому мониторингу района, Испания запросила экстренные спутниковые снимки для оценки текущей ситуации. EMSA и CleanSeaNet было предоставлено тринадцать снимков.

• EMSA играет ключевую роль в оперативном мониторинге и координации ЕС.

• CleanSeaNet эффективна для трансграничного взаимодействия.

• Спутниковые данные используются как для планового, так и для аварийного мониторинга.

• Регулирование (МАРПОЛ) и межгосударственное сотрудничество помогают привлекать нарушителей к ответственности.

В Соединенных Штатах Америки в 1970 году было основано Национальное управление океанических и атмосферных исследований (англ. National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA), которое занимается мониторингом климата, управлением рыболовством, восстановлением прибрежных зон и поддержкой морской торговли. 

NOAA тесно сотрудничает с другими странами, чтобы развивать возможности прогнозирования и реагирования на изменения климата и другие экологические проблемы, которые ставят под угрозу природные ресурсы Земли, жизнь людей и экономическую жизнеспособность.

За десятилетия, в течение которых Управление реагирования и восстановления NOAA (Управление реагирования и восстановления) оказывало научную поддержку при ликвидации разливов нефти и химических веществ, учёные, занимающиеся исследованиями и реагированием, разработали целый ряд специализированных инструментов, помогающих им в работе.

Модель траектории разлива нефти GNOME (запущена в 1999 году). Этот набор помогает оценить, как разлитая нефть будет перемещаться по воде, как она будет подвергаться выветриванию или изменению. Он предоставляет пользователям доступ к данным и помогает оценить вероятность того, что разлив достигнет определённого района.

Аналогичным образом, программы, входящие в программный пакет CAMEO®, совместно разрабатываемый NOAA и Агентством по охране окружающей среды более 30 лет, помогают спасателям быстро характеризовать химические опасности, прогнозировать потенциальное воздействие химических выбросов на людей и окружающую среду и получать рекомендации по реагированию.

Предоставляют информацию о:

• Дате и месте разлива;

• Степень уверенности;

• С какого спутника получена информация;

• Площадь загрязнения;

• Фотоматериал;

Спутниковые отчеты в действии:

Июль 2020 года. Балкер Wakashio сел на мель на коралловом рифе вблизи Маврикия, правительство Маврикия обратилось за технической экспертизой к NOAA через Государственный департамент США и международный комитет помощи Национальной группы реагирования. OR&R (Office of Response and Restoration— программный офис Национальной службы океана (NOAA) в США), в частности, предоставила программное обеспечение NOAA для определения траектории движения судна, а также данные спутникового анализа, чтобы помочь спасателям определить, где следует искать нефть. Спутниковая карта разлива нефти. Спутниковые снимки показывают возможное наличие нефти у берегов Шри-Ланки во время ликвидации последствий катастрофы судна X-Press Pearl.

Май 2021 года. Контейнеровоз X-Press Pearl загорелся и через 12 дней затонул у берегов Шри-Ланки, повредив или потеряв за борт все свои контейнеры. Это вызвало опасения по поводу топлива и опасных материалов на борту. Кроме того, контейнеры с гранулами полиэтилена низкой плотности лопнули, покрыв близлежащие пляжи мелкими пластиковыми гранулами. Оказывая техническую поддержку правительству Шри-Ланки, OR&R предоставила и помогла расшифровать спутниковые снимки для отслеживания любых аномалий, которые могли указывать на утечку нефти или других химикатов с судна.

Февраль 2022 года. Учёных OR&R снова попросили присоединиться к членам Национальной группы реагирования США, направленным в Лиму, Перу, для поддержки перуанского правительства в реагировании на выброс почти 500 000 галлонов сырой нефти в морскую среду. NOAA предоставило перуанскому космическому агентству спутниковые снимки высокого разрешения, отчёты и анализ, демонстрирующие масштабы и степень загрязнения, что имело решающее значение для операций по экстренному реагированию.

Различия радиолокационной съемки и оптической

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ:

1. https://arctic.fedcdo.ru/wp-content/themes/arctic/doc/ekosistemy_arktiki.pdf

2. https://ru.investing.com/news/commodities-news/article-2705633 

2. https://cyberleninka.ru/article/n/neftyanye-zagryazneniya-na-morskoy-poverhnosti-morya-zapadnoy-arktiki/viewer 

2. I. Marigómez, Oil, Crude // Encyclopedia of Toxicology (Third Edition), Academic Press. − 2014. − Pages 663-669.

2. КРАСНАЯ КНИГА НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА

2. Матыцин, Е. Н. Анализ поведения нефтепродуктов при аварийном разливе на объектах нефтедобычи в северных регионах Российской Федерации со сложными климатическими условиями / Е. Н. Матыцин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2022. — № 40 (435). — С. 27-30. — URL: https://moluch.ru/archive/435/95337/.

2. Поведение морских разливов нефти

2. https://innoter.com/sputniki/sentinel-1a-1b/ 

2. https://www.airport-technology.com/projects/sentinel-1a-environmental-monitoring-satellite/?cf-view&cf-closed 

2. https://cyberleninka.ru/article/n/razlivy-nefteproduktov-na-vodnoy-poverhnosti-metody-analiza-dannyh-distantsionnogo-zondirovaniya-zemli-pri-ih-vyyavlenii/viewer

2.  Лаврова О. Ю., Костяной А. Г. Комплексный спутниковый мониторинг морей : монография. – М. : ИКИ РАН, 2011. – 480 с.

2. Maria Isabel Ramirez, Ana Paulina Arevalo, Santiago Sotomayor, Natalia Bailon-Moscoso, Contamination by oil crude extraction – Refinement and their effects on human health, Environmental Pollution, Volume 231, Part 1,2017,Pages 415-425,

2.  Impacts of crude oil exploration and production on environment and its implications on human health: South Sudan Review Article  in  International Journal of Scientific and Research Publications · April 2019