Живой интерес к земле: академик РАН и преподаватель Игорь Савин рассказал о выборе профессии и состоянии чернозёма в России

С 2020 года Игорь Юрьевич работает в институте экологии РУДН, где передаёт свой колоссальный опыт студентам. Его научная работа посвящена теоретическим и практическим вопросам применения спутниковых данных и геоинформационных технологий для инвентаризации, мониторинга и оценки почв и растительности. Именно им заложены основы принципиально новых методов картографирования, которые сегодня внедрены не только в России, но и за рубежом — например, при составлении почвенных карт КНДР и Почвенно-географической базы данных Европы.

Однако за сухими строками регалий стоит живой интерес к земле, который, по признанию учёного, родился не в поле, а за школьной партой.

Игорь Юрьевич, Вы стали академиком РАН, ваши разработки используют в Минсельхозе и даже в Европейской комиссии. А как вообще почвоведение выбрало Вас? Было ли в детстве что-то, что предопределило Ваш интерес к земле, или это случайность?

К сожалению, в детстве практически никто не знает, что такое почва и чем она отличается от земли. В школьных учебниках географии почвам уделено всего несколько страниц. В результате мало кто из окончивших школу имеет хоть какое-то представление об этом. Я к ней пришёл эволюционным путём. В школе моими любимыми предметами были химия и география. Это предопределило выбор географического факультета МГУ в качестве места получения высшего образования. А на факультете из множества кафедр более всего моим интересам соответствовала кафедра географии почв и геохимии ландшафтов. Начал я с геохимии ландшафтов, посвятив свою первую курсовую работу лихеноиндикации загрязнения воздуха, а дипломная работа была посвящена разработке методов картографирования почв на основе спутниковых данных. На это повлияла лекция одного из известных учёных, которых кафедра приглашала для чтения лекций своим студентам. Это был доктор географических наук Валерий Львович Андроников из Почвенного института имени В.В. Докучаева, который и стал впоследствии научным руководителем моей кандидатской диссертации и надолго предопределил направление моего научного развития. А Почвенный институт стал местом моей работы на многие годы. Там же я защитил и докторскую диссертацию — уже по сельскохозяйственным наукам — по теме использования спутниковых данных для мониторинга почв и оценки качества земель. Так что мой путь к почве — это результат постепенной эволюции научных интересов, начавшейся со школьной скамьи.

Вы стояли у истоков внедрения геоинформационных технологий и данных из космоса в почвоведение. Если сравнить почвенную карту, составленную вручную 30 лет назад, и ту, что Вы сегодня строите по спутниковым данным, — в чём принципиальная разница? Что мы теперь видим такого, чего не видели раньше?

На почвенных картах всех времён мы, конечно, видим только почвы и их свойства. Но есть нюансы. Современные технологии позволяют составлять карту на порядок дешевле и гораздо точнее отражать как географию, так и реальное состояние почвенного покрова. Более того, сейчас мы можем отражать на карте больше свойств, чем это было возможно прежде. Это связано с развитием дистанционных технологий в целом. Например, широко распространённая сейчас многоканальная и гиперспектральная спутниковая съёмка позволяет детектировать свойства, которые раньше выявлять было просто технически невозможно. А это даёт возможность получать более точные и полные пространственные базы данных, необходимые для оценки качества земель и планирования их рационального использования, а также осуществлять оперативный, объективный и низкозатратный мониторинг и выявление зон деградации.

В недавнем эфире на «Комсомольской правде» Вы сказали, что на Россию приходится половина всех чернозёмов планеты. Это звучит как национальное богатство, но мы часто относимся к почве как к чему-то само собой разумеющемуся. Насколько критично мы сегодня теряем этот ресурс — например, из-за эрозии, неправильной обработки или застройки? И что говорит спутниковый мониторинг о масштабах потерь?

Да, действительно, на территории нашей страны сосредоточено около половины площадей чернозёмных почв мира. Это самые плодородные почвы на Земле, что означает, что возделывание на них сельскохозяйственных культур намного экономически эффективнее, чем на других. И это является нашим национальным богатством и большим конкурентным преимуществом России. Но из-за нерационального использования земель почвы (не только чернозёмные) деградируют, теряя своё естественное плодородие. Так, по грубым оценкам, площадь оврагов в стране превысила 1 млн га. Ежегодно из-за роста оврагов выбывает из пашни от 50 до 100 тыс. га. Около четверти всех пахотных угодий в России эродированы, и площадь эродированных земель возрастает ежегодно на 0,5 млн га. Около 6% пашни дефлировано. В южных регионах почти половина пашни вторично засолена, и площадь таких земель ежегодно увеличивается на 70–90 тыс. га. Около трети всех пахотных угодий подкислены. Согласно некоторым оценкам, только из-за агроистощения и переэксплуатации почв ежегодные потери сельхозпродукции в пересчёте на зерно составляют более 4 млрд долларов. И это только основные процессы деградации — есть и другие. Из-за деградации почв падает их продуктивность и снижается экономическая эффективность производства продуктов питания. С другой стороны, до сих пор из-за незнания мало кто обращает внимание на то, что у почв кроме плодородия есть много других важных для человека функций, которые также уничтожаются при деградации. Например, регулирование состава приземной атмосферы и поглощение углерода, очищение поверхностных вод и экранирование грунтовых вод от загрязнения. Почва — это дом для многих животных и микроорганизмов, физическая основа для зданий, сооружений и дорог. Потеря этих функций значительно снижает экономическую эффективность землепользования и увеличивает экологические риски.

В институте экологии РУДН Вы готовите будущих экологов. Чему сегодня сложнее научить студентов: работать с цифровыми моделями или мыслить системно, как экологи, видящие взаимосвязи всех элементов природы?

Современные студенты более приспособлены к освоению новых технологий. Но любая технология — это лишь инструмент для решения каких-либо задач. На первое место в наше время выходит умение правильно формулировать задачи и предвидеть последствия использования новых технологических решений. А это невозможно без понимания самого объекта исследований или оценки. Будущий эколог в первую очередь должен глубоко понимать свой объект, иметь хорошую базовую подготовку по экологии и смежным дисциплинам. И только в этом случае использование новых научных технологий может дать полезные науке и обществу результаты. Поэтому сформировать у специалиста подобную системную базу — более сложная и ответственная задача, чем освоение новых технологий.

Игорь Юрьевич, разработанные Вами подходы к спутниковому мониторингу внедрены в практику на уровне Министерства сельского хозяйства РФ и Европейской комиссии. Сейчас Вы работаете в институте экологии РУДН. Не могли бы Вы обозначить приоритетные направления вашей исследовательской работы сегодня? Какая научная задача представляется Вам наиболее амбициозной в области экологической оценки территорий?

Основной целью деятельности института экологии РУДН, как и всего вуза, является подготовка кадров для реального производства, науки и образования. Одно из важных направлений — подготовка научных кадров. Именно для этого и нужна в первую очередь научная деятельность в образовательном учреждении. Студенты, которым интересно заниматься наукой, должны за время обучения получить первые навыки этого вида деятельности. И получать их в областях, которые не являются современными, — нерационально. В моей области знаний (использование дистанционных и бесконтактных методов для картографирования и мониторинга состояния почв и земель) в качестве наиболее приоритетных могут быть выделены следующие три направления. Во-первых, это изучение цвета (спектральной отражательной способности) наземных объектов (почв, растений), его связи со свойствами почв и растений как физической основы их распознавания и мониторинга на основе данных дистанционного и бесконтактного зондирования (спутниковые данные, данные БПЛА, данные полевых датчиков и т.п.). Во-вторых, это разработка полностью автоматизированных методов картографирования, мониторинга, оценки и прогнозирования состояния почв и растительности, построение их цифровых двойников. В-третьих, создание новых технологий планирования рационального использования земельных ресурсов и прогнозирования их состояния с учётом наблюдаемых изменений климата.