Жизнь в облаках: не хаос, а порядок

Это открытие тюменских исследователей может повлиять, например, на методы долгосрочных прогнозов погоды и даже на возможности корректировать ее. Не исключено, что «разгонять облака» со временем будут более наукоемкими и экологичными средствами. О результатах научной деятельности в 2012 году на встрече с журналистами рассказал директор института академик РАН Владимир Мельников, заведующий кафедрой криологии Земли Тюменского государственного нефтегазового университета.

Так, исследование «капельных кластеров» (так называется это четвертое состояние воды), считает Мельников, повлечет за собой пересмотр существующих теорий. Российские и зарубежные исследователи удивляются: ведь это явление лежало на поверхности, буквально витало над чашкой горячего чая. Само явление было открыто в 2009 году доцентом кафедры микро- и нанотехнологий ТюмГУ Александром Федорцом.

Ученые Института криосферы Земли — доктор наук Анатолий Шавлов и старший инженер Игорь Соколов — добавили к этому изобретенную собственными руками установку из микроскопа, видеокамеры, зеленой подсветки и простого ингалятора. И увидели, что внутри облака (тумана) царит не хаос, а определенный порядок: капельный кластер образован каплями воды микронного размера, они располагаются друг от друга на определенном расстоянии и упорядочены внутри. Капли стремятся сохранить свою форму, несмотря на наличие быстро меняющихся воздушных потоков, то есть, предполагают исследователи, имеют большую вязкость, чем поток воздуха. Анатолий Шавлов поясняет: «Это значит, что облако является «немножко твердым» и «немножко упругим», а это затрудняет перенос в нем тепла и массы, хотя раньше считали, что «в облаке тепло и масса переносятся так же, как и в воздухе». Но не тут-то было: взаимодействие капель воды друг с другом подавляет конвекцию и тепломассоперенос. Кроме того, считали, что в небе нет никакого порядка, а на деле оказалось, что и там, как во всей Вселенной, все стремится к самоорганизации».

«Изучение и анализ геометрических и электрических свойств капельных кластеров продолжается, но уже сегодня понятно, что это — новая энергетика», — говорит Владимир Павлович.

Новые страницы открылись и в исследовании газовых гидратов: выяснилось, что их разложение происходит и при отрицательных температурах, а это открывает дополнительные возможности изучения механизмов динамики газовых гидратов — этих неустойчивых геологических образований, а также их использования.

Кроме того, полученные данные еще раз доказывают, что глобальное потепление из-за парникового эффекта нам не грозит. «Нам давно было понятно, что никакой катастрофы потепления нет. Мы еще не дожили до тех теплых температур, которые были при Чингисхане. Ведь известно, что после татаро-монгольского ига наступил малый ледниковый период с пиком в начале XVII века, когда Москва-река замерзала в середине августа. Этот период завершился лишь в середине XIX века. Сейчас идет восстановление тех температур, которые были естественны во времена Чингисхана. Наступила фаза похолодания, которая продлится ближайшие лет тридцать. Так что валенки скоро войдут в моду, так же, как в Европе», — дополнил Мельников.

Продолжается в Институте криосферы Земли и начатое в 2006 году изучение биологического потенциала знаменитых уже на весь мир реликтовых бактерий, обнаруженных несколько лет назад в Якутии на Мамонтовой горе, в районе реки Алдан. Напомним: там ученые выделили 300 штаммов бактерий. 70 удалось охарактеризовать, у четырех штаммов полностью расшифровали геном. Более того, на один из таких микроорганизмов, ранее не известный науке, получен патент. Эту бактерию назвали Bacillus Frost. Теперь ее изучают еще и в двадцати лабораториях: в России, Швеции, Японии и на Украине.

Исследования тюменских ученых отличаются тем, что происходят на стыке наук: биологии, криологии, фармакологии и других дисциплин. В частности, сегодня изучается влияние микробиологических свойств чудо-бактерий на клетки периферической крови человека: результаты вдохновляют, причем воздействие пониженными температурами повышает такие характеристики бактерий, как иммуномодуляция, быстрое заживление ран, устойчивость к стрессам (температурным, пищевым) и другие. «Наша криосфера и микроорганизмы обладают огромным биологическим потенциалом, — признается доктор биологических наук Людмила Каленова. — Возможности древних бактерий практически безграничны!»

Высокую оценку исследовательские проекты Института криосферы Земли получили на прошедшей в 2012 году крупнейшей в истории Международной конференции мерзлотоведов в Салехарде. В ней приняло участие около 600 делегатов из 22 стран. При этом 80 российских и 70 зарубежных молодых ученых смогли посетить конференцию за счет организаторов, что является важным вкладом в развитие будущего науки, обратил внимание академик Мельников. Общаясь с зарубежными коллегами, тюменцы каждый раз удивляют их своими научными находками и убеждаются в главном: «Мы идем тропами, еще никем не протоптанными».

Но все же самым масштабным событием ушедшего года Владимир Мельников назвал завершение грандиозного проекта по бурению скважины над озером Восток в Антарктиде: «Сейчас все ждут новых открытий, связанных с содержанием воды в озере Восток: есть ли там жизнь и какая она». Сотрудники Института криосферы Земли не только следят за происходящим, но и находятся в центре этой истории.

300 штаммов бактерий выделили учёные на Мамонтовой горе, в районе реки Алдан.

Фото Дмитрия Ткачука.