В декабре 2024 года в Керченском проливе затонули танкеры «Волгонефть‑212» и «Волгонефть‑239». Эта катастрофа обнажила острую научную проблему: как отследить мазут, который опустился на морское дно. В воду попало 3−5 тысяч тонн нефтепродуктов, часть которых смешалась с песком и осела в виде комков, угрожающих вторичным загрязнением. Чтобы этого не допустить, нужно точно знать, где именно они залегают и куда направятся при следующем сильном волнении.
Как сообщила порталу Наука Mail пресс-служба Минобрнауки РФ, ученые Морского гидрофизического института РАН разработали численный алгоритм для расчета перемещения таких отложений под действием волн и течений. Результаты опубликованы в журнале «Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря».
Мазут, смешавшись с песком и ракушей, превратился на дне в комки наподобие гальки — мы называем их песчано-нефтяными агломератами. Эти комки, как бомбы замедленного действия — при шторме они снова могут начать двигаться и выбрасываться на берег, создавая вторичное загрязнение. Главной целью нашей работы было понять, как именно эти агломераты движутся по дну, где оседают, а где, наоборот, снова взмывают в воду.
До сих пор поведение тяжелых смесей песка и мазута под водой почти не изучали: существующие модели плохо описывали динамику частиц разной формы, размера и плотности. Ученые МГИ РАН взяли за основу опыт исследования разлива нефти на платформе Deepwater Horizon в Мексиканском заливе, но существенно доработали подходы. В расчетный алгоритм включили модифицированную методику Солсби — с учетом размеров агломератов и плотности смеси песка и мазута.
Команда института воспроизвела поля ветра, волнения и течений в Прикерченском районе (13−27 декабря 2024 года) на основе моделей WRF‑ARW и ADCIRC+SWAN. Одновременно анализировали характеристики донных наносов и состав вытекшего мазута. В результате рассчитали индексы подвижности агломератов шести размерных классов (от 0,03 до 10 см) и потоки наносов для разных сценариев волнения.
Расчеты показали, что при волнении декабря 2024 года мелкие агломераты (до 1 см) могли перемещаться вдоль берега — от мыса Чауда до мыса Такиль и от мыса Панагия до мыса Анапского (на глубинах до 10 м), а в Керченском проливе и у берегов Азовского моря — до 5 м. Более крупные агломераты (от 5 см) оставались неподвижными: волны той интенсивности их не сдвигали.
Мы выявили районы, где загрязненный мазутом песок скорее всего скапливается на дне, например, район мыса Железный Рог и южная часть Анапской пересыпи. Там течения встречаются или замедляются, и грязный песок оседает. Зная эти «дорожные карты» и места скопления, спасатели и экологи могут точечно убирать мазут со дна, не тратя ресурсы впустую.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что найдено загрязнение почв у ледников Кавказа: металлов вдвое больше в туристических зонах.
