Изотопы против айсбергов: новый метод поможет в защите трубопроводов
Ученые разработали новую методику для определения возраста айсберговых борозд на морском дне. Она поможет выявить зоны с повышенным риском их образования и защитить нефте- и газодобывающие установки от возможных повреждений. Исследование, поддержанное Российским научным фондом (РНФ), было опубликовано в Journal of Marine Science and Engineering. Об этом сообщает Indicator.Ru
Чем айсберги опасны для трубопроводов
Дно северных морей часто покрывается бороздами, образованными перемещением крупных айсбергов. Своими острыми краями они вспахивают нижележащую поверхность. Это может быть опасно для инфраструктуры, такой как нефте- и газодобывающие установки и трубопроводы. Дрейфующие айсберги способны повредить эти сооружения и вызвать утечку энергоресурсов.
Для выявления возраста и структуры борозд исследователи из Геологического института РАН, Мурманского морского биологического института РАН и Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН предложили использовать изотопы свинца и цезия. Они позволят измерить радиоактивность в донных отложениях. Атмосферный свинец-210, попавший в отложения из атмосферы при распаде урана-238, может помочь определить возраст отложений на морском дне. Этот метод ранее применялся для оценки скорости осадконакопления, но впервые его использовали для анализа борозд выпахивания.
Ученые провели исследование, с помощью которого им удалось определить возраст крупнейшей ледяной борозды на морском дне Карского моря. Этот подход, поддержанный Российским научным фондом, может быть полезным для обследования мест, где планируется прокладка трубопроводов или размещение нефте- и газодобывающих станций.
Подробности исследования
Исследователи воспользовались грунтовой трубкой для сбора образцов донных отложений на разной глубине борозды. Это позволило им получить информацию о слоях, накапливавшихся в борозде со временем. Затем ученые проанализировали радиоактивность изотопов свинца-210 и цезия-137 в этих образцах, измерив рентгеновское и гамма-излучение.
С помощью математических расчетов исследователи смогли определить возраст каждого слоя. Так, было выявлено, что на глубине 15 сантиметров под современным дном борозды отложения образовались в 2000-х годах, а на глубине 43 сантиметра — в начале прошлого века. Важным показателем стал изотоп цезия-137, который использовался для контроля правильности определения временных интервалов. Его высокие уровни указывают на периоды испытаний ядерного оружия или аварий на ядерных объектах. Таким образом, изучив уровни цезия-137 в слое 30-32 сантиметров, ученые обнаружили пик радиоактивности, который связан с периодом массовых испытаний ядерного оружия в 1963 году.
Наиболее интересным результатом стало определение возраста самых старых слоев, которые сразу после образования борозды начали накапливаться. Исследователями было выяснено, что борозда образовалась около 1810 года, во время Малого ледникового периода, который закончился в Арктике на рубеже XIX и XX веков.
Предложенный подход к определению возраста борозды может быть полезным для планирования строительства инфраструктуры на морском дне в районах Арктики. Поскольку потепление климата приводит к активному разрушению ледников и дрейфу айсбергов, знание возраста и формирования борозд поможет оценить безопасность хозяйственной деятельности в этих районах. Результаты этого исследования позволят лучше понять процессы, происходящие на дне моря, и предотвратить возможные угрозы для инфраструктуры, такой как нефте- и газопроводы, а также установки для добычи полезных ископаемых.
