Версия для печати
18 октября 2022

Подспутниковая верификация нефтепроявлений, обнаруженных по данным космической радиолокации

Сотрудники лаборатории оптики океана ИО РАН м.н.с. С.К. Клименко и в.н.с. А.Ю. Иванов получили интересные результаты о подспутниковой верификации естественных нефтепроявлений, обнаруженных в результате спутникового мониторинга на примере нефтепроявления у банки Мария Магдалина в Черном море.

Шельф и прикерченская часть Черного моря привлекает внимание не только в связи с антропогенным воздействием и сопутствующим загрязнением в результате активного судоходства [1], но и из-за потенциальной нефтегазоносности. В рамках пятилетнего радиолокационного мониторинга Керченского пролива и прикерченских областей, помимо различных техногенных загрязнений, были впервые обнаружены три естественных нефтепроявления [2–4], одно из которых расположено на расстоянии около 2,4 км к юго-западу от банки Марии Магдалины и в 5,2 км от Бугазской косы (рис. 1). В 2022 г. пятна в месте обнаружения нефтепроявления продолжали появляться – особенно протяженными они были в конце июля - начале августа 2022 г. (рис. 2).

001

Рис. 1.
Пространственно-временная группировка пятен-сликов,
обнаруженных на радиолокационных изображениях
у банки Мария Магдалина в 2017–2021 гг.

На естественное происхождение обнаруженных пятен-сликов на радиолокационных изображениях (РЛИ) указывало их тяготение к одному источнику и характерная веерная структура, формируемая разновременными и разнонаправленными пятнами-сликами, которые в зависимости от течений и ветра, дрейфуют в разные стороны (рис. 1). Кроме того, в [4] отмечалось, что данное нефтепроявление расположено в границах Керченско-Таманской грязевулканической области и Таманского нефтегазоносного района, а потому может быть априори естественным. Однако нельзя было исключать и техногенное происхождение, например, обусловленное утечками нефтепродуктов из какого-нибудь затонувшего судна, выделения из которого возможны из-за разрушения топливных емкостей (случай истечения с затонувшего в 1986 г. т/х «Адмирал Нахимов» описан в [5]).

002

Рис. 2.
Нефтепроявления у банки Мария Магдалина на фрагментах оптических снимков (слева)
и радиолокационных изображений (справа), полученных в июле-августе 2022 г.;
источник показан сиреневой отметкой. © ESA

Для определения происхождения исследуемого нефтепроявления была необходима верификация, включающая в себя подспутиковые наблюдения данного нефтепроявления и его сигнатур непосредственно на интересуемой акватории. Для этого в начале 2022 г. авторы обратились к военно-патриотическому клубу «ЭПРОН» [6], который занимается подводно-поисковой деятельностью с целью обнаружения затонувших кораблей, судов и самолетов в прибрежной зоне Черного моря.

Перед поисковиками была поставлена задача верификации обнаруженных на РЛИ нефтепроявлений и определения их статуса – естественное / неестественное. В ходе работ необходимо было провести наблюдения за наличием проявлений, как на поверхности моря, так и на дне исследуемой акватории с фотовидео-фиксацией и отбором проб в случае обнаружения нефтегазопроявлений.

В экспедиции под руководством С.А. Долгова, директора ВПК «ЭПРОН», участвовали водолаз-спасатель Д.Е. Макаров и аквалангисты-исследователи А.Е. Малько и Р.Н. Хисамутдинов. Выход команды на катере к нефтепроявлению был осуществлен утром 5 августа 2022 г.

По данным дистанционного зондирования нефтепроявление (место всплытия легких фракций нефти) расположено в точке 45°02'08" с.ш. и 36°57'28" в.д., где и начинали формироваться маслянистые пленки на морской поверхности (рис. 2, 3). В ходе надводного обследования в данном районе было установлено наличие на морской поверхности пузырьков газа и небольших, размером до 2–3 см2 маслянистых пятен, которые мгновенно расплывались, образуя на поверхности тонкие нефтяные пленки (описанные явления можно увидеть на фотоснимках в месте проведения наблюдений на рис. 3). 003 1

003 2

Рис. 3.
Нефтегазопроявления в виде пузырьков газа (вверху)
и небольших пятен нефти и маслянистой пленки (внизу) на поверхности моря
к юго-западу от банки Мария Магдалина, в районе обнаружения нефтепроявления из космоса.
Фото ВПК «ЭПРОН».

Максимальное газовыделение обнаружено на некотором удалении от нефтепроявления – по данным подводных обследований максимальные выходы газа были обнаружены северо-восточнее, в точке с координатами центра 45°02'12'' с.ш. и 36°57'34'' в.д. (обозначено крестиком на рис. 4). Однако небольшие одиночные выходы пузырьков наблюдались на всей исследуемой акватории, чья общая площадь достигала сотен кв. метров (район, показанный овалом на рис. 4), а на дне были обнаружены многочисленные выходы газа разной интенсивности (струи пузырьков газа в количестве от одной до шести-семи – см. видео). Здесь были взяты пробы грунта для дальнейшего анализа в аналитической лаборатории ИО РАН.

004

Рис. 4.
Положение нефтепроявления (№ 2), обнаруженного в ходе радиолокационного мониторинга (см. рис. 1),
останков затонувшего торпедного катера (MAS 572) [7] и места максимальных газовыделений на навигационной карте;
район, где аквалангисты обнаружили многочисленные выходы газа
разной интенсивности, показан сиреневым овалом;
карта © Navionics

Затонувшее судно или другие возможные антропогенные источники в результате проведенных подводных исследований обнаружены не были.

Примерно похожим образом произошла верификация нефтепроявления, впервые обнаруженного методами дистанционного зондирования в норвежских водах Баренцева моря [8]. В 84-м рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш» в месте обнаружения нефтепроявлений была взяты пробы донных осадков (ст. 7105), а их лабораторный анализ показал аномальное содержание специфических углеводородов, что подтверждает их природное образование в осадочной толще моря [9]. В связи с этим также можно утверждать, что это нефтепроявление обнаруженное по данным спутниковой радиолокации в Баренцевом море, имеет природное происхождение.

Более того, на основе сравнения полученных результатов с итогами мониторинга 2014–2016 гг. сделан вывод об активизации подводных источников нефти на шельфе Черного моря, ибо ранее нефтепроявления в Прикерченском районе Черного моря из космоса с подобной частотой не наблюдались. Заметим также, что вспышки грифонной активности отмечались и в других частях моря, например, на северо-западном шельфе в 2018 г. и на шельфе западного и южного Крыма в районе Севастополя в 2019 г.

Как отмечалось в [10], «очевидной причиной активизации нефтепроявлений может быть совокупность техногенных и природных факторов. С одной стороны, имеются явные признаки нарастающей геодинамической активности в недрах Черного моря. С другой стороны, нельзя не учитывать и фактор техногенной дестабилизации недр в результате нефтегазодобычи и других видов техногенных нагрузок. Наконец, не следует забывать о проблеме климатических/глобальных изменений». Таким образом, причина того, почему подводные источники на дне морей стали появляться и, более того, активно выбрасывать нефть и газ, заслуживает более детального изучения. Для этого необходимо провести исследования как самих нефтепроявлений и их источников, так и общей геолого-геофизической среды и особенностей современной геодинамической активности, в которой нефтепроявления вполне можно рассматривать маркерами подобных изменений.

Полезные ссылки:

  1. Иванов А.Ю., Хлебников Д.В., Коновалов Б.В., Клименко С.К., Терлеева Н.В. Керченский пролив и его техногенное загрязнение: возможности оптического и радиолокационного дистанционного зондирования // Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 8. С. 21–27.

  2. ИО РАН, 2021. Пятилетний мониторинг пленочных загрязнений Керченского пролива 

  3. СКАНЭКС, 2021. На шельфе Керченского предпроливья Черного моря обнаружены естественные нефтепроявления

  4. Клименко С.К., Иванов А.Ю., Терлеева Н.В. Пленочные загрязнения Керченского пролива по данным пятилетнего радиолокационного мониторинга: современное состояние и основные источники // Исслед. Земли из космоса. 2022. № 3. С. 37–54.

  5. Кучейко А.А., Иванов А.Ю., Клименко С.К., Коваль Г.Я., Чайка А.А., Козлова Д.С. Наблюдение и оперативное спутниковое сопровождение случаев аварийных нефтяных разливов и утечек в прибрежной зоне Черного моря // Экология и промышленность России. 2022. Т. 26. № 10. С. 52–59.

  6. «Экспедиция подводных работ особого назначения» (ЭПРОН) 

  7. Ёлкин А.В., Курносов С.Ю. Затонувшие суда Чёрного и Азовского морей. Справочник. Тольятти, "Дилит", 2003.

  8. Иванов А.Ю. Естественные нефтепроявления в Каспийском и Баренцевом морях: обнаружение и анализ по данным дистанционного зондирования // Океанологические исследования. 2019. Т. 47. № 5. С. 52–64.

  9. Немировская И.А., Иванов А.Ю. Верификация данных дистанционного зондирования для определения природы углеводородов (на примере Баренцева моря) // ДАН. Науки о Земле. 2022. Т. 507. № 1. С. 104–109.

  10. ИО РАН, 2016. Признаки усиления грифонной активности в Черном и Каспийском морях по данным дистанционного зондирования