Выявление и наблюдение естественных выходов углеводородов со дна Каспийского моря методами спутникового дистанционного зондирования

В работе обсуждаются вопросы совершенствования и применения методов спутникового дистанционного зондирования для выявления и анализа пространственно-временных характеристик естественных нефтепроявлений на морской поверхности –выходов с морского дна жидких и газообразных углеводородов, питаемых подземными месторождениями.
Основными районами интереса являются: часть Каспийского моря вблизи юго-западного побережья в провинции Гилян в Иране к востоку от мыса Сефид Руд и часть Каспийского моря к западу от полуострова Челекен, которая административно принадлежит Туркменистану.
Представленные результаты основаны на анализе массива многолетних спутниковых данных, накопленном за период с 2010 по 2020 год и включающем в себя данные РСА ИСЗ Envisat (до 2012 г.) и РСА ИСЗ Sentinel-1A;-1B (начиная с октября 2014 и сентября 2016 соответственно). Кроме того, использовались данные многоспектральных сенсоров MSI ИСЗ Sentinel-2A, сканирующих радиометров ETM+ Landsat-7 и OLI/TIRS Landsat-8 полученные за эти периоды в видимом диапазоне при облачном покрытии не превосходящем 10%.
На иранском шельфе две близкорасположенные точки выхода нефтеуглеводородов на морском дне идентифицированы как повторяющиеся точки всплытия на поверхность.
157 и 172 нефтяных сликов соответственно.
Естественные выходы углеводородов в районе Челекенского полуострова ранее не были отмечены в научных публикациях и впервые выявлены и описаны нами в ходе данного исследования [1]. Повторяющаяся точка всплытия 423 нефтяных сликов определяет местоположение источника углеводородов на морском дне с координатами находящегося на глубине 25 м на расстоянии 44 км от западной оконечности Челекенского полуострова.
Отдельное внимание уделяется обсуждению ограничений методов дистанционного зондирования для обнаружения и исследования естественных нефтепроявлений на морской поверхности. Понимание этих ограничений должно привести к повышению надежности дистанционного выявления естественных нефтепроявлений и восстановления их количественных параметров. В частности, отдельное внимание уделяется сезонной изменчивости количества естественных нефтепроявлений на морской поверхности, выявленных на спутниковых снимках двух районов интереса различными сенсорам и обсуждению ее возможных причин [2].
Продемонстрирована возможность повышения достоверности выявления загрязнения морской поверхности нефтяными пленками естественного происхождениями на основе совместного анализа данных спутниковых радиолокаторов и многоспектральных сенсоров оптического диапазона.
Рассчитаны распределения площадей индивидуальных нефтяных загрязнений морской поверхности в различных тестовых районах (представленные оценки базируются исключительно на спутниковых данных и могут отличаться от измерений, проведённых in situ). Показано, что объемы поступления сырой нефти с морского дна на поверхность в туркменских водах в районе полуострова Челекен выше, чем вблизи иранского побережья в районе мыса Сефид Руд.
Построены карты нефтяного загрязнения морской поверхности, обусловленного выходами нефти с морского дна, для двух регионов интереса, и на основе этих карт сделаны оценки вероятности загрязнения отдельных участков морской поверхности в этих регионах.
Полученные нами результаты подтверждают давно назревшую необходимость осуществления оперативного спутникового мониторинга загрязнения поверхности Каспийского моря для выявления источников загрязнения, количественной оценки его масштабов и прогнозирования параметров дрейфа и растекания.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда № 19- 77-20060. Обработка и анализ спутниковых данных проводились с использованием возможностей Центра коллективного пользования «ИКИ-мониторинг», развитие которой осуществляется в рамках темы «Мониторинг» (госрегистрация № 122042500031-8)