Географы будущего станут лучше понимать прошлое

Продолжаем публиковать прогнозы ученых о том, что будет с их областью науки в далеком будущем. Сотрудники Института географии РАН — гляциологи, палеоклиматологи, экономгеографы и почвоведы — заглянули на несколько десятилетий вперед.

Ольга Соломина, член-корр. РАН, гляциолог, директор Института географии РАН:

Многие области географии в последние десятилетия переживают технологическую революцию, однако своими успехами наша наука во многом обязана другим дисциплинам — математике, физике, химии, биологии. По моим представлениям, пока эти новые технологии позволяют географам скорее разъять, расчленить, посмотреть под микроскопом на процессы, происходящие на Земле. Удастся ли нам собрать эти части в единую систему так, чтобы она ожила и стала предсказуемой, или нет, не ясно, но, кажется, именно географы могут поставить перед собой такую задачу.

В прошлом году, когда Институт географии РАН праздновал свое столетие, мы выпустили книжку «Век географии»1, посвященную основным направлениям работы географов ИГРАН сегодня. Для последней главы этой книжки мы просили всех желающих написать о том, какой будет география через 30 лет (через полвека мы прыгать не стали). Получили около 60 небольших текстов. Вот некоторые из них.

Мария Гунько, социогеограф, науч. сотр. ИГРАН:

Население мира увеличивается, а с ним растет численность жителей городов. В наше время уровень урбанизации составляет около 50%, а, по прогнозам ООН, к 2030 году этот показатель достигнет 60%. Таким образом, геоурбанистика (география городов) останется актуальным направлением исследований. С течением времени она становится всё более междисциплинарной, интегрируя методологию городской социологии, антропологии, психологии, планировочных исследований, картографии.

В современном мире перед геоурбанистами открывается целый пласт новых данных и способов их обработки. В первую очередь это данные мобильных операторов и «спонтанные» городские данные, имеющие географическую привязку и получаемые из социальных сетей: Facebook, Instagram, Twitter и т. д. Они позволяют судить о повседневности городов, например о ежедневных перемещениях местных жителей и туристов.

Но пространственное развитие неоднородно: параллельно с ростом и внедрением инноваций в мегаполисах происходит сжатие малых и средних городов, которые не смогли стать фокусами мирового, национального и регионального развития. Исследование сжимающихся городов набирает обороты практически во всех странах мира: выясняются причины географии сжатия, идет поиск способов планирования и управления этим процессом, чтобы обеспечить местному сообществу комфортное проживание.

Владимир Мацковский, палеоклиматолог, науч. сотр. ИГРАН:

К 2050 году технический прогресс, а именно развитие интернета вещей, искусственного интеллекта и квантовых компьютеров, значительно повлияет на развитие географии. Основным драйвером станет получение обширной информации о Земле по наблюдениям из космоса, но, что еще важнее, благодаря развитию интернета вещей и постоянному сбору локальной информации. Искусственный интеллект (методы автоматического преобразования огромных массивов данных) позволит извлекать из всей этой информации важную составляющую либо непосредственно включать ее в физические модели Земли. Сами же модели, благодаря развитию квантовых компьютеров, достигнут нового уровня, недоступного классическим вычислениям на суперкомпьютерах, и позволят прогнозировать состояние нашей планеты гораздо точнее и в гораздо более широких временных рамках.

Анастасия Нагирная, экономгеограф, науч. сотр. ИГРАН:

В середине XXI века география будет одним из самых востребованных научных направлений и, полностью превратившись из науки описательной в преимущественно практическую, станет базой для междисциплинарных исследований. Важнейшим направлением географических изысканий станет исправление ошибок, допущенных человеком в освоении Земли и связанных с неконтролируемым потреблением природных ресурсов, загрязнением окружающей среды и внедрением технологических инноваций.

Среди ключевых направлений географии будущего можно предположить сохранение и возрождение редких и вымирающих видов растений и животных, поиск новых источников энергии на Земле и за ее пределами, различные виды регионального прогнозирования (в том числе прогноз стихийных явлений), освоение морского дна в качестве дополнительной территории для проживания человека и его хозяйственных нужд.

К этому я бы добавила разработку новых форм территориальной организации городов, развитие геоинформационных систем и картографии для разнообразных целей, а также изучение влияния космической отрасли на земные оболочки. Появятся новые научные направления и ответвления на стыке уже существующих дисциплин. Все задачи современной географии будут перенесены на космографию, на исследования других планет.

Никита Мергелов, почвовед, ст. науч. сотр. ИГРАН:

Инструментарий и методология географии будут востребованы очень широко: от познания устройства микромира на Земле до изучения строения оболочек и ландшафтов других планет. В ближайшие десятилетия по-новому зазвучит ансамбль географии, биологии и химии. Собственно, прелюдия слышна уже сейчас.

Филогеография, микробная география, география микробиомов отдельных организмов — это уже передний край биогеографии. И это очень востребовано обществом. Ведь, например, состав микробиома человека, влияющий на его поведенческие особенности, частично определяется географией проживания индивида. Молекулярная биогеография, названная по аналогии с молекулярной биологией, объясняет пространственные паттерны генетического разнообразия прежде всего с эволюционной точки зрения. Существует и другое понимание молекулярной географии (уже без приставки «био») как области познания пространственной организации вещества геосистем на молекулярном уровне. Например, появляются исследования глобальных закономерностей распределения молекулярного состава органического вещества, растворенного в океане или находящегося в почвах.

Или, наоборот, молекулярная география с глобального переходит на субмикроуровень, что связано с развитием тонких методов изучения вещества. Вторичная ионная масс-спектрометрия высокого разрешения оперирует картами элементов и их стабильных изотопов. В этих исследованиях оказались крайне востребованными методы обработки и классификации изображений, применяемые при дешифрировании космических снимков. Всё чаще публикуются работы химиков в сотрудничестве с картографами. Они уже не вызывают удивления — только научный восторг. Инструментарий геостатистики применяется для описания пространственных структур элементов, изотопов и молекул. Оказалось, что разработанные десятилетия назад подходы географии востребованы на совершенно ином уровне познания строения вещества.

Почему это важно? Потому что многие глобальные явления контролируются процессами, реализующимися на микроуровне. Например, планетарная функция почв по долговременному сохранению углерода поддерживается благодаря органоминеральным взаимодействиям на микро- и субмикроуровне, имеющем вполне конкретный «адрес»: агрегат, глинистая частица, комплексное соединение, макромолекула. Мы пока плохо понимаем и умеем описывать такие связи между глобальным и частным. В географии будущего мы станем лучше понимать прошлое.

Уже сейчас географы востребованы при описании ландшафтов других планет, прежде всего Марса. Красная планета — это простор для геоморфологической и палеогеографической мысли. Мощные потоковые структуры и толщи осадочных отложений были сформированы при наличии жидкой воды в палеогумидные (более 2,5–3 млрд лет назад) эры развития Марса. Палеопочвоведы уже интерпретируют ряд вертикальных неоднородностей в осадочных отложениях в кратере Гейл как почвы. В них есть явные признаки субаэрального выветривания с участием воды, а также такие потенциально биогенные, по земным представлениям, элементы, как углерод, водород, кислород, сера, азот, фосфор. Кто знает, может, в 2050 году наш институт будет называться Институтом географии и марсографии? Хотелось бы, чтоб РАН.

1 Век географии. Под ред. В. М. Котлякова, О. Н. Соломиной, А. А. Тишкова, В. А. Колосова. Институт географии РАН, Русское географическое общество, Российский учебник. — М.: Дрофа, 2018. — 448 с. См. рецензию в ТрВ-Наука: [1].