По следам белого медведя. Как российские учёные исследуют Арктику

2 октября стартует очередная экспедиция в рамках масштабного исследовательского проекта «Беломедвежья перепись», целью которой станет мониторинг численности белых медведей на Медвежьих островах в Якутии. Этот проект Россия ведёт с 2022 года, и к результатам приковано внимание всего мира – не только стран, входящих в Арктический регион, но также Казахстана, Китая, государств Персидского залива и даже Бразилии.

Отчего поголовье белых медведей так сильно интересует жителей экватора, и какие передовые технологии используют петербургские учёные?

Со времён Ивана Грозного

Осваивать Арктику русский народ начал ещё в Средние века. Когда в конце XVI века на Шпицберген прибыли первые европейцы, то они с удивлением обнаружили следы пребывания на острове русских поморов из Архангельска. Во времена Ивана Грозного и Бориса Годунова российские землепроходцы вышли и на арктическое побережье Дальнего Востока. Малоизвестный факт – немалая часть исконных географических названий полуострова Таймыр русские по происхождению. Их давали первые постоянные обитатели этой северной территории – русские переселенцы XVI–XVII веков, известные по официальным документам как «затундренные крестьяне».

Особенно бурно освоение Арктики началось при советской власти. Имена героев-полярников знал каждый мальчишка, в Советском Союзе появилась собственная полярная авиация, была развёрнута сеть береговых полярных радиостанций, в 1937 году появились первые дрейфующие полярные станции. Именно в СССР был самый мощный ледокольный флот в мире, и по сей день Россия занимает лидирующую позицию по этому направлению.

Такое внимание к заснеженным просторам объяснилось не просто научным любопытством – колоссальные просторы Арктики это настоящая кладезь природных богатств, от залежей алмазов и редких металлов до нефтегазовых месторождений. Кроме того, именно Арктика позволяет развивать новые логистические маршруты с севера на юг, из Азии в Европу. И поскольку Северный морской путь большей частью проходит по прибрежным российским водам, то путешествие по Севморпути надёжно и безопасно. Именно поэтому любые российские исследования и действия нашей страны в Арктике привлекают так много внимания учёных, властей и бизнеса всего мира.

Где медведь – там и Севморпуть

В 2022 году стартовала так называемая «Беломедвежья перепись», часть национального проекта, реализуемого под эгидой Министерства природных ресурсов и экологии и направленного на оценку общего количества белых медведей, их состояния и путей миграции. Эта работа имеет практическое значение.

«Значимость легко продемонстрировать на примере: белый медведь – абсолютный хищник, находящийся на вершине пищевой цепочки. Чтобы выжить, ему нужно съедать до 50 тюленей в год. Тюленю требуется около 300 килограммов рыбы в месяц. Следовательно, исследуя изменения в распределении и численности популяции медведей, мы можем предположить тенденции изменений в их кормовой базе на обследованных территориях. Можем проследить пути миграции, проанализировать корреляции распределения популяции с динамикой изменения ледового покрова (охота идёт, в основном, у кромки воды) и так далее, вплоть до определения оптимального времени и маршрутов прохождения судов в зонах высокой концентрации животных по Северному морскому пути, интерес к которому сейчас огромен во всём мире. Ну и, кроме того, это знания о местоположении хищника, которые нужны людям, живущим и работающим в Арктике», – рассказывает эколог, руководитель экспедиции Илья Черноок.

Как считают белых медведей? Подробнее

С помощью нейросетей

Причём изучение медведей идёт при помощи самых современных технологий. В частности, активно используются беспилотные летательные аппараты и искусственный интеллект. Раньше для оценки численности белых медведей использовались самолёты и вертолёты. Учёные просто-напросто считали количество особей, которое попалось им на определённой площади. Далее этот результат пересчитывался на размер всей территории. Понятно, что метод очень приблизительный и неточный. Человек может не заметить зверя или, наоборот, ошибиться, принять за медведя какой-нибудь валун. Или пропустить большое скопление животных, разбежавшихся от звука вертолёта.

Теперь же петербургские учёные поднимают в небо звено из трёх-четырёх российских БПЛА, которые последовательно, целый день, по секторам изучают территорию, передают всю информацию нейросети. И уже «искусственный интеллект» обрабатывает собранные большие данные и выдаёт итоговое число встреченных медведей.

Такая методика позволила сильно повысить эффективность и точность исследований. К примеру, если в 2016-м российские и американские учёные, исследуя Чукотку и Аляску, совместно с вертолётов насчитали лишь несколько десятков особей, то в новом российском проекте, только при исследовании так называемого «родильного дома» этой популяции, острова Врангеля, исследователи обнаружили 864 медведя. Результат различается в десятки раз!

Кроме того, сейчас внедряются новые технологии для мечения медведей специальными радиодатчиками, которые позволяют собрать информацию о животном, его поведении и маршрутах перемещения в недоступный для наблюдений период. Нейросети помогают также обнаружить и идентифицировать медведя и с помощью нейрофотоловушек.

«Несмотря на то, что многое мы со времён СССР упустили, по некоторым направлениям Россия продолжает лидировать. Или вырвались вперёд в последние годы. У нас самый мощный и растущий ледокольный флот, построена и введена в строй плавучая атомная электростанция, а по использованию БПЛА и нейросетей для изучения белых медведей и морских млекопитающих мы опережаем всех соседей», – отмечает Илья Черноок.

Он также отмечает, что в этих исследованиях Петербург занимает особое место. Так сложилось и исторически, и географически.

«На мой взгляд, можно говорить о сложившемся в России «арктическом треугольнике». Петербург – как научно-производственная и кадровая база с сформировавшимися ещё в советское время традициями и наработанными методиками, Мурманск – как западная точка Северного морского пути и самая северная точка европейской части России, имеющая экономические интересы и прямой выход в Северный Ледовитый океан и, наконец, Анадырь – как наша опора и форпост на самом востоке. Именно с опорой на этот «арктический треугольник» Россия исследует и развивает Арктику, которая, по мнению многих экспертов, в XXI веке станет самым важным и самым значимым регионом планеты», – подчёркивает Илья Черноок.

Проект реализован на средства гранта Санкт-Петербурга.

Почётный полярник Боярский. Родился на Чёрном море, а жизнь связал с севером Подробнее