Основные научные задачи и ожидаемые прорывные результаты на 2021 - 2030 годы

Новые фундаментальные знания постоянно формируют базис для развития наук о Земле и одновременно способствуют решению важнейших задач, среди которых развитие минерально-сырьевой базы, поиск и разработка нетрадиционных запасов энергоресурсов, безопасная и ресурсосберегающая разработка недр, прогноз и предупреждение опасных катастрофических природных и техногенных явлений, адаптация к изменениям окружающей среды и климата.

Геофизика, геоэкология, геодинамика, геохимия и химико-аналитическая наука играют огромную роль в выполнении задач, поставленных в Стратегии, в области экологии и охраны окружающей среды.

В Арктике расположены огромные запасы природных богатств, от использования которых зависит настоящее и будущее нашей страны. В связи с этим необходим поиск новых эффективных, экологически безопасных технологий поиска, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений, в том числе в условиях Арктики. Для экономики Российской Федерации остается актуальным развитие фундаментальных основ теории нефтегазообразования как базиса для разработки рекомендаций для осуществления прогноза и поиска месторождений нефти и газа различных типов. Особое значение приобретает интенсификация разработки теоретико-методических основ и технологий повышения нефтеотдачи, включая многостадийные гидроразрывы пластов-коллекторов, что будет способствовать развитию новых стратегий извлечения трудно добываемых запасов.

Сохраняется актуальность фундаментальных исследований в области изучения закономерностей формирования химического состава и строения Земли, происхождения жизни, эволюции биосферы Земли, миграции и фазовых переходов химических элементов и соединений в магматических, метаморфических, седиментационных и рудообразующих системах. Важные фундаментальные результаты ожидается получить в области петрологии, геохимии и изотопии метеоритов, лунных пород и микрометеоритов, реконструкции химического строения и условий формирования Луны, планет и их спутников, составления и анализа геологических и геохимических карт Венеры, Марса и Луны. Необходимо принимать активное участие в исследовании Луны при помощи космических аппаратов, разработке предложений по освоению Луны и созданию лунной инфраструктуры.

Приобретают все большую практическую актуальность фундаментальные комплексные исследования процессов, протекающих в глубинах мантии, взаимодействия коры и мантии, мантии и ядра. Одной из основных задач является изучение глубинного вещества Земли, поступающего на поверхность, - алмазов и включений в них, ксенолитов мантийных пород и минералов, расплавных и флюидных включений в магматических породах. Эти исследования требуют использования тонких инструментальных методов элементного, изотопного и изотопно-молекулярного состава на микроскопическом уровне.

Для развития фундаментальных основ прогноза и раннего предупреждения о природных катастрофах крайне важна задача разработки и применения методов наземного и спутникового мониторинга активных геодинамических процессов (землетрясения, вулканизм, оползни, карст, цунами, лавины и др.), совершенствование методов изучения и моделирования этих процессов. Ожидаемый прорыв в этой области может быть достигнут путем разработки фундаментальных основ, методов и технологий анализа больших массивов наземных и спутниковых геолого-геофизических, географических и геодезических данных с применением системного анализа, математического моделирования, цифрового картографирования, машинного обучения и искусственного интеллекта.