26-30 сентября 2011 г. в Южно-Сахалинске прошла научная конференция «Геодинамические процессы и природные катастрофы в Дальневосточном регионе», посвященная 65-летию Института морской геологии и геофизики ДВО РАН

Конференция «Геодинамические процессы и природные катастрофы в Дальневосточном регионе», посвященная 65-летию Института морской геологии и геофизики ДВО РАН, была масштабным событием для сахалинской науки. На ней были представлены 143 устных (6 пленарных и 137 секционных) и 25 стендовых докладов. Среди участников конференции было 41 приезжих, в том числе 4 иностранных гостя – 3 из Японии и 1 из США, 62 сотрудника ИМГиГ ДВО РАН и 40 представителей различных организаций Южно-Сахалинска.

На пленарную секцию были отобраны 6 докладов известных специалистов по наиболее актуальной тематике. Директором Института тектоники и геофизики ДВО РАН (г.Хабаровск) А.Н.Диденко был представлен доклад об имевших место инверсиях магнитного поля Земли (определявшихся по соотношению изотопов стронция в горных породах), несколькими различными методами выделялись скрытые периодичности в этом процессе.

Ведущим научным сотрудником Института теории и прогноза землетрясений РАН (г.Москва) М.В. Родкиным с соавторами был детально проанализирован характер форшокового и афтершокового процесса при Великом Японском землетрясении 11 марта 2011 года, значительное внимание уделено прогнозированию этого события различными специалистами и причинам ошибок прогноза. Приведены важные сведения о характере поведения помех-микросейсм и динамике сейсмического процесса до и после мега-землетрясения. Обнаружена высокая коррелированность поведения поля микросейсм в области подготовки очага мега-события за несколько лет до его возникновения. Сразу же после главного толчка эта коррелированность в очаге резко снизилась. В то же время к югу и северу от очага сохраняется возможность сильного повторного толчка. На это указывает и характер затухания афтершокового процесса.

Заведующим лабораторией сейсмологии ИМГиГ ДВО РАН И.Н. Тихоновым был дан обзор его 20-летнено опыта прогнозирования землетрясений, в котором наряду с большими достижениями (например, успешным прогнозом Невельского землетрясения 2 августа 2007 года) были также досадные ошибки, рассмотрены различные подходы, различные функции, основанные на изменениях характера форшокового процесса.

Заведующим лабораторией цунами Института океанологии РАН им.Ширшова (г.Москва) Е.А.Куликовым был выполнен анализ современных подходов к моделированию генерации цунами в зоне подводного землетрясения. На примере Тохоку цунами 11 марта 2011 года проведено сравнение результатов моделирования от источников, построенных на основе современной сейсмологической информации (американских моделей USGS, Caltech, японских специалистов). Показано совпадение нескольких расчетных волн с наблюдениями на глубоководных станциях DART, что является значительным прогрессом в проблеме цунами.

Членом-корреспондентом РАН директором Института Водных экологических проблем ДВО РАН Б.А.Вороновым был сделан доклад об экологических проблемах в бассейне крупнейшей реки Дальневосточного региона – Амура. Вследствие интенсивной бесконтрольной вырубки лесов и активного забора воды на промышленные нужды в последние годы произошло снижение уровня реки и резкое уменьшение рыбных запасов. Подробно автор остановился на сложных взаимоотношениях с Китаем, но отметил наметившееся изменение отношения наших соседей к экологическим проблемам Приамурья.

Ведущий научный сотрудник Института прикладной механики РАН (г.Москва) С.Ю. Доброхотов сообщил о достижениях группы аналитиков его организации в асимптотической теории волн и вихрей малой амплитуды, существовании точных решений для случая локализованных источников и возможных приложениях теоретических разработок в задачах геофизической динамики.

Первая секция «Тектоника и геодинамика Тихоокеанской окраины Азии» работала по четырем основным направлениям :

1) Современный вулканизм, методы его наблюдений;

2) Геофизические исследования, интерпретация геолого-геофизической информации;

3) Тектоника, углеводородный потенциал осадочных бассейнов;

4) Моделирование геолого-геофизических процессов.

Хорошие впечатления произвели сообщения группы вулканологов ИМГиГ, которым благодаря двум специальным морским экспедициям в центральную часть Курильской гряды удалось собрать уникальный материал о сильнейшем извержении последних лет вулкана Пик Сарычева (о.Матуа). Диапазон исследований, представленных в докладах, охватывает изучение морфологии, проявления современного вулканизма и палеовулканизм.

Несомненный интерес вызвало сообщение бывшего сотрудника Института, ныне преподавателя из Калининградского университета им. Э.Канта, Г.И.Аносова о проведенных в 70-е годы прошлого века исследованиях методами сейсмического зондирования вулканов Камчатки и Средних Курил, в ходе которых впервые в мире были получены сейсмические отображения магматических камер вулканов.

Высокий уровень научных исследований продемонстрирован в докладе В.П.Семакина (ИМГиГ ДВО РАН) о тектоническом районировании Охотского моря, в котором впервые представлена детализированная карта фундамента осадочного чехла.

В докладе Т.А.Емельяновой (ТОИ ДВО РАН) представлены новые данные о проявлении поздненеогенового магматизма и особенностях формирования Японского и Охотского морей. Сообщение В.М.Гранника (ИМГиГ ДВО РАН) с соавторами из ОАО «Дальморнефтегеофизика» о кайнозойских осадочных бассейнах Охотоморского региона, их строении и формировании вызвало у аудитории глубокую заинтересованность широтой освещения новых материалов и глубиной интерпретации.

Привлекло внимание аудитории также сообщение группы сотрудников ИМГиГ ДВО РАН о строении и перспективах нефтегазоносности Срединно-Курильского прогиба, представленного как новый объект поисков углеводородов в ближайшем

Вторая секция была посвящена изучению процессов в очаге землетрясений и вопросам оценки сейсмического риска. Удачным развитием темы пленарного доклада М.В. Родкина стало сообщение проф. Такахаши (Хоккайдский университет, Япония). На основе плотной сети GPS наблюдений в Японии были установлены косейсмические и постсейсмические деформации земной поверхности в районе о-ва Хонсю. Оценена повторяемость событий, подобных землетрясению 11 марта 2011 г.

В других докладах были затронуты практически все темы, указанные в названии секции. Динамика сейсмичности отдельных регионов Дальнего Востока и обработка данных была освещена в целой серии докладов. С большим интересом были заслушаны доклады гостей из гг. Пермь и Томск, касающиеся новых разработок в области механики разрушения геофизической среды. Так, коллективу авторов из Института механики сплошных сред УрО РАН удалось построить математическую модель завершающей стадии формирования очага землетрясения, как режима с обострением в локализованном ансамбле дефектов геосреды. Таким образом, в рамках этой модели наряду с описанием первой и второй стадий подготовки землетрясения удалось определить условия перехода к завершающей стадии - лавинообразному росту трещинообразования.

Сотрудник Института физики прочности и материаловедения (г. Томск) П.В. Макаров изложил свою математическую теорию эволюции нагружаемой геосреды. Она описывает фундаментальное свойство этой среды – самоорганизованную критичность. Это означает наличие в нагружаемой среде корреляционных взаимодействий во всей иерархии масштабов. Развиваемый подход описывает как медленную квазистационарную фазу формирования очага будущего землетрясения, включая наличие зон затишья, так и сверхбыстрый катастрофический этап разрушения (собственно землетрясение).

Интересные данные сейсмопрогностического характера были представлены в докладе А.И. Обжирова (ТОИ ДВО РАН). Они связаны с наблюдениями за интенсивностью выхода потоков пузырей метана из донных отложений в воду на шельфе и склоне Охотского моря. Установлено, что выходы метана приурочены к зонам разломов и их количество растет в периоды активизации сейсмичности.

Основными темами, рассматриваемыми на третьей секции, были

Проявления сильных цунами последних лет

Совершенствование Службы предупреждения о цунами

Штормовые нагоны и методы их прогноза

Штормовое волнение и волны-убийцы.

Большое внимание было уделено Тохоку цунами и характеру его проявления на тихоокеанском побережье России. На островах Курильской гряды собран большой фактический материал – оценки высоты и дальности заплесков, фотографии выброшенного на берег льда (особенностью цунами был взлом припая в бухтах и устьях рек и выброс тяжелого льда на берег, в том числе на территории рыбзаводов и улицы населенных пунктов). Показано, что в поселках Малокурильскаое и Крабозаводское высота волны достигала 2.5 м, в портах Южно-Курильск и Северо-Курильск, а также портпункте Буревестник – 2 м. Цунами нанесло незначительный материальный ущерб. По этому цунами получено большое количество инструментальных записей – на глубоководных станциях DART, береговых телеметрических регистраторах Службы предупреждения и автономных донных станциях Института морской геологити и геофизики.

Развитие в рамках ФЦП «Снижение рисков …» сети сейсмических и гидрофизических станций на Дальнем Востоке России дало новые, гораздо более широкие возможности для совершенствования Службы предупреждения. Но, с другой стороны, возник ряд новых вопросов, касающихся передачи, хранения и обработки поступающей информации. Эти вопросы также обсуждались на секции.

Штормовые нагоны являются еще одной серьезной проблемой для Дальневосточного региона. Хотя они не достигают таких катастрофических высот как цунами, но наблюдаются значительно чаще, и суммарный ущерб от них также весьма значителен. В то же время изучению этого опасного явления уделяется недостаточно внимания, в то же время их моделирование обладает рядом специфических особенностей, которые рассматривались на секции.

Значительное внимание было уделено штормовому волнению – как распределению расчетных высот волн по крупномасштабным полям атмосферного давления (для барических ситуаций различных типов), так и анализу инструментальных и визуальных наблюдений, выполняемых на прибрежных гидрометсанциях. Рассматривались также условия формирования аномальных усилений ветровых волн – так называемых волн-убийц.

Тематика докладов четвертой секции затрагивала вопросы исследования экзогенных геологических процессов (селевых потоков, оползней, абразии). Интересный доклад о проблемах и успехах в моделировании селевого потока сделал директор Сахалинского филиала ДВГИ ДВО РАН к.г.-м.н. Н.А. Казаков. О результате работы коллектива лаборатории снега и лавин СФ ДВГИ ДВО РАН по созданию новой карты подверженности территории о. Сахалин и, в частности, населённых пунктов, опасным геологическим процессам, а также о мерах по снижению последствий от их воздействия доложил Ю.В. Генсиоровский. О проблемах, связанных с техногенной активизацией и развитием береговых процессов о Сахалин, а также необходимости грамотного учёта геоморфологических факторов при освоении береговой зоны и побережья Сахалина рассказал сотрудник лаборатории морской геологии ИМГиГ ДВО РАН к.г.н. В.В. Афанасьев. Аспекты зонального развития береговых процессов рассмотрены в докладе сотрудника ДВФУ д.г.н. П.Ф. Бровко.

Часть докладов затронули опасные природные явления, такие как: лавины, цунами (палеоцунами). Последние были рассмотрены с точки зрения идентификации их отложений от современных эоловых отложений, а именно: о возможных диагностирующих признаках по результатам гранулометрического анализа. Любопытные доклады прозвучали от молодых сотрудников лаборатории снега и лавин СФ ДВГИ ДВО РАН: о сравнении протекания лавинных процессов в морфологически различных речных долинах юга о.Сахалин (Д.А. Боброва); о подверженности лавинам террасированного побережья, а также их опасности для населённых пунктов (Е.Н. Казакова); сравнительная характеристика потенциальных селевых массивов в различных геолого-геоморфологических комплексах Южного Сахалина (С.В. Рыбальченко).

В работе секции «Экологические и геоэкологические проблемы Дальневосточного региона» принимали участие ученые из Южно-Сахалинска (ИМГиГ ДВО РАН, СФ ДВГИ ДВО РАН), Владивостока (ТИГ ДВО РАН) и Хабаровска (ИВЭП ДВО РАН). Представленные на секции доклады можно сгруппировать в 3 направления: эколого-ботаническое, орнитологическое и геоэкологическое. Наиболее широко и разнообразно в докладах была представлена эколого-ботаническая тематика. Три устных и два стендовых доклада были посвящены новым методам оценки загрязнения окружающей среды, в частности, методам биоиндикации загрязнения атмосферного воздуха по изменению анатомического строения коры древесных растений, что имеет важное практическое значение для экологического мониторинга природных сред. Рассматривались также экологические проблемы, связанные с лесными пожарами в Дальневосточном регионе, а также вопросы, касающиеся сохранения биоразнообразия островных экосистем. Один из докладов по эколого-ботанической тематике был посвящен проблеме палеореконструкции климатических экологических условий в геологическом прошлом по данным палинологических исследований. Это направление весьма перспективно для оценки возможных глобальных изменений климата на Земле.

По орнитологической тематике необходимо отметить доклад, посвященный первым итогам использования на Сахалине современных дистанционных методов изучения миграционных путей птиц в азиатской части планеты, что важно для исследования экологии и поведения мигрирующих видов, а также для их охраны.

Доклады по геоэкологическому направлению в основном касались проблем антропогенного влияния на те или иные природные компоненты – донные отложения, почвенный покров, рекреационные ресурсы региона. В одном из докладов была представлена принципиально новая точка зрения на происхождение таких высокотоксичных загрязнителей окружающей среды, как диоксины. Считается, что диоксины и диоксиноподобные вещества имеют исключительно техногенное происхождение, однако, анализ образцов в местах проявления современной вулканотектонической активности позволил получить данные о существовании и природных источников поступления в окружающую среду высокохлорированных диоксинов. Их поступление из недр Земли на протяжении ее геологической истории позволяет по-новому взглянуть на экологическую роль диоксинов в эволюции биосферы.

В рамках работы шестой секции, были заслушаны доклады ученых в области создания и использования информационных технологий для решения научных задач при проведении геофизических исследований. Было отмечено, что в настоящее время все больше исследователей в своей работе применяют геоинформационные технологии, специализированные системы обработки и анализа данных. Это позволяет на современном уровне решать задачи не только систематизации массивов данных, но и проводить комплексные исследования, используя в качестве исходной информации инструментальные данные региональных и международных сетей наблюдений, данные дистанционного зондирования земли и т.п. В ходе заключительной дискуссии было высказано мнение о необходимости решения вопроса интеграции существующих архивов инструментальных сейсмологических данных и создания информационных систем для организации доступа и работы с ними. Большая часть докладов была представлена молодыми учеными и специалистами.

В целом, конференция прошла на достаточно высоком научном уровне и содействовала росту интереса к изучению опасных природных явлений и интеграции усилий специалистов различных организаций, а также повышению квалификации молодых ученых (молодыми учеными и аспирантами было представлено около четверти от общего числа докладов).

Решение конференции

Ввиду важности тематики, связанной с изучением природных катастроф в дальневосточном регионе и необходимостью интеграции усилий различных организаций, участники конференции считают целесообразным проводить аналогичные мероприятия на регулярной основе, с периодичностью три года.

По результатам опроса конвинеров секций конференции, отобраны 20 докладов, которые рекомендованы для опубликования в специальном выпуске журнала «Тихоокеанская геология», с редакцией которой была достигнута предварительная договоренность.

По статьям, тематика которых не соответствует данному журналу, Оргкомитет планирует обратиться в «Вестник ДВО» для решения аналогичного вопроса.