Travailler dans le Nord peut être assimilé à l’un des types d’activité humaine les plus dangereux, avec
Quel est le danger ?
Des températures basses pendant la majeure partie de l'année,les changements du niveau de la mer, des glaces de mer et des icebergs, et les changements climatiques assez rapides dans le monde, tels sont les principaux risques liés au développement de l'Arctique. Ainsi, en 1980, le célèbre accident du SSDR norvégien (appareil de forage semi-submersible - Hi-Tech) Alexander Kielland en mer du Nord a coûté la vie à 123 personnes. Et relativement récemment, en 2011, 53 personnes sont mortes sur la plate-forme flottante russe Kola dans la mer d'Okhotsk. Pour mémoire, le plus grand accident en termes d'ampleur (mais heureusement pas en termes de nombre de victimes) sur une plateforme de forage s'est produit le 20 avril 2010 dans le golfe du Mexique sur la plateforme Deepwater Horizon, qui appartenait à un filiale de la société transnationale British Petroleum. 12 personnes sont mortes, le bâtiment lui-même a été complètement détruit par un incendie et environ 15 000 tonnes de pétrole se sont déversées dans la mer. Presque toute la région sud des États-Unis a été touchée ; les côtes de trois États étaient au bord d’une catastrophe environnementale.
La Russie augmente intensément son potentiel de développementzones d'eau des eaux marines intérieures et du plateau arctique. Pour réaliser des travaux géotechniques, d'extraction et de transport de matières premières, il ne suffit pas de connaître les prévisions météorologiques exactes, il faut également un suivi hydrométéorologique multidimensionnel des plans d'eau - météorologique, océanographique, navigation. Et si cette analyse n'est pas effectuée de manière globale, mais dans plusieurs systèmes disparates, le risque de perte de données et, par conséquent, les dangers causés par une faible vitesse de décision augmentent.
Appareil de forage flottant Kolskaya. Photo: Andrey Pronin / TASS / Interpress
Il faut également tenir compte du fait que les mers de l’Arctiquehétérogène: la couverture de glace est quelque part plus épaisse et plus mince, mais plus dense en raison du fait que l'eau est presque fraîche. Tous ces paramètres (et il peut y en avoir des centaines) doivent être réunis pour établir des prévisions et évaluer la situation. À cette fin, les chercheurs utilisent les systèmes d’information géographique les plus complexes. Ils permettent non seulement de collecter et d'analyser d'énormes fichiers de données, mais également de faire des prévisions à court et à moyen terme. Par exemple, dans quelle direction le massif de glace le plus proche se déplace-t-il lorsque, pendant plusieurs jours, vous devez terminer les travaux pour éviter tout risque de collision.
Donc, JSC "Institut de conception environnementale etSurveys »(IEPI) dans le cadre de l'information et du support technologique des opérations de glace dans les eaux de la zone arctique de la Russie ont introduit un logiciel spécialisé basé sur la plateforme EverGIS développée par Everpoint. A l'aide de ce logiciel, le contrôle de la situation des glaces et la recherche de la pollution par les hydrocarbures sont effectués avec détermination ultérieure de leurs sources.
Analyse des conditions de glace et de la température de l'eau dans la mer de Kara dans le système EverGIS
Comment la technologie aide-t-elle à calculer les risques?
Avant la mise en place de systèmes d'information géographique, travailler sursur le plateau arctique ont été réalisées presque au toucher : toutes les activités étaient planifiées pendant trois mois de l'année, lorsqu'il n'y a définitivement pas de glace dans la zone d'eau. Mais souvent hors saison, vous pouvez commencer à travailler plus tôt et terminer un peu plus tard - tout dépend de la météo. Mais comme il était impossible de suivre cela, beaucoup de temps a été perdu. Au printemps et en automne, les chercheurs doivent être particulièrement prudents : c'est à cette époque qu'apparaissent les grosses banquises et autres objets dangereux.
Aujourd’hui, pour évaluer le degré de danger, les scientifiquesmodéliser la direction de leur dérive, leur vitesse, leur degré de menace. À cette fin, des données provenant d’un certain nombre de sources sont utilisées, y compris des organisations et des institutions scientifiques, telles que des grandes sociétés internationales telles que CLS (une branche du Centre national de la recherche spatiale française (CNES) et de l’Institut français de recherche sur le développement de la mer, IFREMER) et l’Institut de recherche russe sur l’Arctique et l'Antarctique Centre international Nansen pour l'environnement et la télédétection, Institut océanographique d'État N. N. Zubov, Marl n-Sud « et d'autres.
Données agrégées dans le système :
- informations générales - l'emplacement de l'objet, par exemple une plate-forme flottante ou fixe, les limites de la zone de sécurité, les limites des zones de licence;
- informations opérationnelles - données de télémétrie des radiobalises ARGOS placées sur des objets de glace potentiellement dangereux;
- informations océanographiques : température de la surface de la mer, vitesse et direction du courant, champs de vent, couleur de l'eau, bathymétrie, anomalies de surface, marées, salinité ;
- informations de navigation - navires identifiés à partir d'images satellite radar, de données AIS ;
- les conditions de glace - les limites et les directions de la dérive des champs de glace, la classification des types de glace, l'emplacement et les directions estimées de la dérive des objets de glace
- situation écologique - contours et directions attendues de dérive des nappes d'hydrocarbures et images satellite radar.
Certaines données du système sont mises à jour automatiquement chaque jour. Pour les autres ensembles qui ne nécessitent pas de mises à jour aussi fréquentes, un chargement manuel à tout moment à l'aide de mécanismes d'importation est acceptable.
Les entreprises clientes ont également accès aux informations opérationnelles et, en outre, fournissent souvent elles-mêmes des données spatiales au système.
Parmi les clients figurent des sociétés pétrolières et gazières - des entreprises du groupeGazprom, Rosneft, Gazprom Neft- et leurs sous-traitants, industrielsorganismes scientifiques et techniques. Actuellement, seuls Rosneft et Gazprom ont le droit de travailler sur le plateau arctique. Rosneft possède 28 licences de forage et Gazprom - 38. De nouvelles licences ne sont pas délivrées pour le moment - la Russie a introduit en 2016 un moratoire temporaire sur les zones d'autorisation du plateau arctique afin que, selon l'ancien ministre des Ressources naturelles Sergueï Donskoy, les entreprises puissent " se concentrer sur les engagements existants et réduire les délais d’ouverture de nouveaux domaines. Cependant, en septembre de l'année dernière, la Douma d'État envisageait un projet de loi visant à reprendre la délivrance de licences - uniquement à cause d'un site dans la mer d'Okhotsk. Selon les estimations de Gazprom, les réserves géologiques du champ Koryakia-1 pourraient s'élever à 420 millions de tonnes de pétrole et 1 000 milliards de mètres cubes. m de gaz. Les deux sociétés productrices de pétrole ont évidemment un grand intérêt à son développement.
Maintenant que le chercheur a tout frais dans les mainsdonnées, il peut former dans le système un plan d’action précis pour assurer la sécurité de la plate-forme et du travail. Pour cela, autour des objets d’intérêt (il s’agit en général d’un appareil de forage), une zone tampon est définie, l’entrée dans laquelle tout objet est clairement calculé et contrôlé pour assurer la sécurité de l’appareil de forage. Par exemple, la trajectoire et la vitesse de déplacement de la glace sont calculées, lesquelles sont relativement proches de la plate-forme de forage. La direction du mouvement des navires est contrôlée, la force des courants et des vents dans la zone d’eau choisie n’endommageant pas l’installation. Des paramètres plus «imperceptibles» sont également enregistrés - pression et humidité, changements climatiques saisonniers et bien plus encore.
Grâce aux nouvelles technologies, toutes ces donnéessont réunis. Le système calcule le moment où les employés de la plate-forme de forage doivent commencer et terminer leur travail, avec une précision de quelques jours. Il est également réglementé quelle route les navires doivent suivre pour atteindre leur destination dans un délai donné, en fonction de l'état des glaces, de la dérive des champs de glace, des champs de déformation et du mouvement des icebergs. Le coût d'une erreur est très élevé : si la situation dans la zone d'eau est mal évaluée et qu'un brise-glace est nécessaire pour les travaux, le coût des travaux augmente d'au moins 1 million de roubles par jour - c'est le montant qui démarre le coût d'exploitation un brise-glace par jour.
Mais il ne suffit pas de protéger les appareils de forageglace, ils doivent être construits correctement. Par exemple, l’accident sur la plate-forme norvégienne Alexander Kielland s’est produit en raison de ce que les experts appellent la « fatigue du métal ». Cela signifie que lors de sa construction, les propriétés des métaux, leur usure sous certaines charges, les changements de température, d'humidité et d'autres facteurs n'ont pas été pris en compte dans les calculs. Il existe un problème similaire lors de l'installation d'une plate-forme de forage flottante au sol - les chercheurs admettent que s'il y a peu de données ou des recherches géophysiques de mauvaise qualité, la probabilité d'accidents est très élevée. Par exemple, la plate-forme pétrolière stationnaire Prirazlomnaya a été construite sans tenir compte des recommandations de l'Institut de l'Arctique et de l'Antarctique, ce qui a entraîné des problèmes dans le fonctionnement de l'un des complexes de dispositifs de chargement direct de pétrole. Mais les systèmes analytiques modernes ont déjà appris à accumuler de grandes quantités de données nécessaires, à les traiter et, sur cette base, à analyser dans quelle mesure l'état de l'environnement est adapté à l'installation. Les données les plus utiles concernent les courants, le vent, les anomalies de hauteur de la mer, la température et la salinité. À propos, seules les données sur la vitesse et la direction de quatre courants dans la mer de Kara pèsent 50 Go dans le système - nous parlons de 22 millions de valeurs calculées.
Représentation sur la carte des données sur le mouvement des icebergs, sur la vitesse et la direction des courants dans la mer de Kara
Fuites de produits pétroliers ou cachent des capitaines sans scrupules
Si quelque chose ne va pas et qu'une fuite se produitproduits pétroliers, il est important de les retrouver rapidement, de déterminer la source et le degré de contamination. Les données radar et optiques sont analysées et une surveillance par satellite est effectuée. S'il s'agit bien de pétrole et non d'une prolifération d'algues sur l'eau, alors à l'aide de balises spéciales de qualité pétrolière, la direction de sa dérive est déterminée et la source de pollution est identifiée. C'est là que commence l'étape la plus difficile : vous pouvez évaluer formellement la probabilité de rejet de produits pétroliers d'un navire particulier en analysant simplement les données de ses équipements de navigation. Mais les capitaines désactivent souvent l’identification lorsqu’ils envisagent de rejeter des polluants dans la mer. Les spécialistes de l'IEPI sont alors contraints de prédire les routes des navires avec l'identification désactivée : les points d'entrée en mer, les points de destination, les dernières coordonnées enregistrées du navire et les images de l'espace sont pris en compte, et le SIG permet de rassembler toutes les informations. ces informations ensemble.
Il est à noter que les fuites ne sont pas seulementEverGIS aide à les distinguer. Ceci est important car les informations sur les fuites vont directement aux clients et il est important de ne leur fournir que des informations objectives sur l'efficacité de la production dans la région.
En plus de l'état actuel de la zone d'eau,Les chercheurs font une analyse à long terme: le changement climatique et le réchauffement de la planète obligent à surveiller régulièrement l’état des glaciers, la dynamique de la formation de glace et la purification de la zone d’eau, les modèles de dérive cyclonique. Dans EverGIS, vous pouvez effectuer une analyse rétrospective et étudier la dynamique des modifications de données dans le temps à l'aide de l'outil Filtre chrono. Une telle analyse aidera à identifier les tendances saisonnières, la relation entre les conditions météorologiques et l’état de l’environnement et à prévoir les tendances à court et moyen termes.
Mais les systèmes de données sont toujours supportésSurveillance «physique» de la zone d'eau: les chercheurs sont obligés de s'assurer. Des spécialistes sont en service sur des navires de sauvetage multifonctionnels de classe glace, tous les mouvements marqués sur la carte.
L'Arctique reste l'un des pays les plus prometteursorientations pour le développement d'un certain nombre d'industries. Nous ne parlons pas seulement d’exploitation minière, mais aussi de pêche, d’extraction de sel marin et même de construction de fermes pour la culture de plantes médicinales (il existe des espèces déjà utilisées dans la production de médicaments contre le cancer). On peut donc s’attendre à un développement rapide des technologies dans ce domaine, notamment des SIG. Leur développement ira dans deux directions principales : assurer la sécurité et économiser les ressources des plates-formes de forage et des transports lors de la production pétrolière, ainsi que réduire l'impact du développement industriel de l'Arctique sur l'environnement. Ce n’est un secret pour personne que le système biologique de l’Arctique est extrêmement fragile : même le niveau sonore excessif créé par les plates-formes de forage peut nuire à ses habitants. Par exemple, les baleines grises et boréales (déjà sur le point de disparaître) utilisent des ondes sonores acoustiques pour naviguer, trouver de la nourriture et communiquer, de sorte que tout bruit étranger est essentiel pour elles.