Водные ресурсы играют определяющую роль в решении проблем жизнеобеспечения и экономического развития страны. Сложность и недо-статочная изученность природных процессов, протекающих в водных объектах, влияние на них изменений климата и антропогенной деятельности, противоречивость требований отраслей экономики к режимам водных объектов, реальность наступления глобального водного кризиса в ближайшие 20-25 лет обуславливают необходимость интеграции фундаментальных и прикладных междисциплинарных исследований в области наук о воде.
В рассматриваемой сфере уровень фундаментальных исследований не уступает мировому. Разработаны новые методы оценки и моделирования процессов в водной среде, прогнозирования экстремальных гидрологических ситуаций и смягчения последствий их негативного влияния на здоровье человека и экосистемы. Получены существенные результаты в развитии теории и методов управления крупными водохозяйственными системами. Выполнен комплекс научных исследований по прогнозированию и стратегическому планированию развития водохозяйственного комплекса страны. Разработана концепция «Водные ресурсы как стратегический фактор развития экономики России на долгосрочную перспективу», а также обоснованы оптимальные решения и стратегии управления водопользованием и водоохранной деятельностью. Реализация основных положений концепции требует единой государственной политики в этой области, совершенствования нормативной и законодательной базы, в частности, следует внести изменения и дополнения в Федеральный закон «Водный кодекс Российской Федерации», принять меры по созданию государственной системы единого комплексного экологического мониторинга; стимулировать развитие инновационной деятельности.
По направлению «Катастрофические процессы природного и техногенного происхождения, сейсмичность – изучение и прогноз» выполнено крупнейшее обобщение геолого-геофизических данных о катастрофических природных процессах (сейсмичность и связанные с ней процессы, вулканизм), опубликованное в пяти томах. Выполнены работы по совершенствованию методов оценки сейсмической опасности, проведены работы и составлены карты детального сейсмического районирования ряда территорий Российской Федерации. Существенное продвижение получено на пути создания комплексного метода, повышающего точность и устойчивость решения обратной задачи об определении положения поверхности разрыва и вектора смещений в очаге землетрясения. Успешно проводится сейсмический мониторинг в сейсмоопасных зонах и на ряде крупных горнодобывающих комбинатах. Выполнен комплексный анализ влияния природных катастроф, связанных с вулканизмом, на изменения состояния природной среды и климата. В данной области исследования российские ученые занимают лидирующие позиции, что, в частности, находит свое отражение в их ведущей роли в соответствующих международных организациях (IASPEI, ESC, ASC и др.).
В области геоэкологии и экологической безопасности основное направление фундаментальных исследований, развиваемое в последние годы, связано с разработкой теории комплексной оценки и управления природно-техническими рисками с целью обеспечения устойчивого развития России. Работа включает создание теоретических основ и практических аспектов анализа геохимических, радиационных и геодинамических рисков, а также методов прямого и косвенного (административно-хозяйственного) управления этими рисками. Практическим результатом этой деятельности можно считать разработку многофункциональной системы автоматизированного мониторинга опасных геодинамических процессов (землетрясений, оползней, опускания земной поверхности и др.), выполненную учеными Института геоэкологии РАН в кооперации с сотрудниками Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта и Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН. Эта система была внедрена на морских нефтедобывающих платформах на шельфе о. Сахалин.
По направлению Программы, связанному с изучением процессов в атмосфере и на поверхности Земли, механизмов формирования и изменения климата и проблем криосферы проводится мониторинг состава атмосферного воздуха и изучение химических реакций в атмосфере, возникающих в связи с выбросами, а также исследование циклов углерода, серы и азота. Следует отметить определенное технологическое отставание от уровня соответствующих исследований развитых стран.
В отношении климата важнейшей остается проблема выявлении и оценки глобальных и региональных изменений климата. В ближайшие годы будут подведены итоги первого периода реализации Киотского протокола и принято решение о дальнейших мерах борьбы с изменениями климата. Институты РАН (ИФА РАН, ИГ РАН, ИГКЭ Росгидромета и РАН) активно участвуют в работе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) и в переговорных процессах. Хотя веских оснований для утверждения об угрозе глобальной катастрофы в настоящее время нет, проблема требует серьезного научного обоснования. Несколько лучше обстоит дело с развитием численного моделирования, которое соответствует мировому уровню.
По направлению «Эволюция окружающей среды и климата под воздействием природных и антропогенных факторов, научные основы рационального природопользования, использование традиционных и новых источников энергии» получен ряд важных в теоретическом и практическом отношении результатов. Выполнены исследования природно-географических систем, определяемых сложным взаимодействием глобальных изменений окружающей среды и климата, с одной стороны, и быстро развивающимися социальными процессами – с другой. Устойчивость биосферы и понимание порога такой устойчивости остается до сих пор не решенной проблемой, требующей применения глубокого системного подхода. В этом смысле остается недо-оцененной роль экономической и социально-политической географии.
Важнейшей задачей современной географической и геоэкологической науки является понимание того, каким образом глобальные процессы и глобальные изменения преломляются в конкретных условиях и в конкретных регионах, а также где и почему возникают критические области, в которых процессы приобретают резкий, а иногда и необратимый характер. И, наоборот, нужно понять – могут ли и при каких условиях региональные изменения природы (например, экологическая катастрофа в регионе Аральского моря) вызвать серьезные глобальные изменения, которые будет трудно предотвратить. Современные исследования в этом направлении строятся на базе широкого использования спутниковых данных и развития специализированных геоинформационных систем.
Исследования по разработке методов, технологий, технических и аналитических средств исследования поверхности и недр Земли, гидросферы и атмосферы, геоинформатике проводятся путем создания новых технологий и программно-аппаратных комплексов исследования приповерхностного слоя Земли и ее внешних оболочек. Успешно развиваются технологии, соединяющие геоинформационные системы (ГИС) и ГИС-ориентированные методы искусственного интеллекта. В области развития отечественных методов и аналитических средств исследования вещества важным достижением является введение в строй аппаратуры для локального геохронологического исследования цирконов и других урансодержащих минералов U–Pb изотопным методом. Впервые в России использована методика лазерной абляции. Ряд достижений имеется в области изучения миграции трансплутониевых и других радиоактивных элементов в природной среде и разработке систем радиохимического мониторинга территорий предприятий ядерно-топливного цикла.
Разрабатываются новые аэрокосмические методы и технологии для иссле-дования гидросферы, атмосферы, земной поверхности сейсмоопасных территорий и областей проявления вулканизма, горнорудных районов. В частности, для изучения приповерхностного слоя океана, ГУ «АЭРОКОСМОС» Минобрнауки России совместно с институтами РАН разработаны методы регистрации коротких внутренних волн в водной среде по спектрам оптических и радиолокационных изображений; методы дистанционного мониторинга антропогенных воздействий на экосистемы прибрежных акваторий; методы обнаружения оптических неоднородностей морской среды, основанные на анализе характеристик изменчивости сигналов в разных спектральных каналах космической аппаратуры высокого пространственного разрешения; новые методы дистанционного мониторинга сейсмоопасных районов по геодинамическим, ионосферным, тепловым и другим предвестникам землетрясений, регистрируемым из космоса.
Перспективы развития России, в первую очередь, конечно, зависят от нашей государственной политики. Но, как представляется, надо очень внимательно исследовать серьезные фундаментальные изменения, которые происходят сейчас в мире. Это – мировой финансовый кризис, который на наших глазах превращается в мировой экономический кризис. Эти события отражают то, что можно назвать кризисом современной глобализации. Та модель глобализации, которая формировалась несколько последних десятилетий, сейчас оказалась в крайне серьезной и очень тяжелой ситуации. Потерпела и теоретически и практически крах неолиберальная модель экономического развития, которая господствовала в мире по крайней мере со времен Рейгана.