Les prévisions des changements environnementaux liés au développement de la production des hydrocarbures s'expliquent par la nécessité d'étudier les processus climatiques, la pollution de l'environnement et prévoient la détermination des indicateurs qui caractérisent les changements, la surveillance environnementale, l'élaboration des méthodes de simulation, l'analyse et la gestion des risques en utilisant des systèmes et des technologies géoinformatiques. Les problèmes des changements environnementaux ont une importance majeure pour la détermination de l'ampleur et de l'axe d'exploitation des ressources en hydrocarbures en Arctique. La nécessité d'explorer les réserves de pétrole et de gaz de la région arctique est dictée par la réduction des réserves d'hydrocarbures dans d'autres régions de la Russie. Selon les estimations de US Geological Survey, l'Institut américain d'études géologiques, près de 25% des réserves mondiales d'hydrocarbures se trouvent dans le cercle polaire. Les réserves potentielles de pétrole en Arctique s'élèvent à 90 milliards de barils, 47.300 milliards de mètres cubes de gaz et 44 milliards de barils de condensat. La Russie détient la majeure partie des réserves d'hydrocarbures (plus de 250 millions de barils de pétrole et de gaz en équivalent pétrole), ce qui représente prés de 60% de toutes les réserves de l'Arctique. A l'heure actuelle, la région arctique abritent 90% de toutes les ressources d'hydrocarbures produites en Russie. Plus de 100 sites pétroliers exploitables et 11 gisements ont été découverts dans les mers de Barents, de Petchora et de Kara. Quatre gisements riches en condensat de gaz se trouvent dans les mers de Barents et de Kara. Deux gisements importants de gaz se trouvent dans la mer de Barents et un immense gisement pétrogazier se situe dans la mer de Kara. Dans ses eaux ont été découverts quatre autres champs pétroliers, et deux grands gisements gaziers dans le golfe de l'Ob. Selon les estimations officielles du ministère russe des Ressources naturelles, les mers de Barents et de Kara abritent près de 80% de ressources potentielles d'hydrocarbures du plateau arctique continental de la Russie, dont les réserves dépassent 100 milliards tonnes équivalent charbon.
A court terme, il est prévu de mettre en œuvre des grands projets d'exploration des ressources des gisements des eaux arctiques (Chtokman, Prirazlomnoe, etc.). Grâce à la mise en œuvre des principales activités de la stratégie d'étude et d'exploration du potentiel pétrogazier du plateau continental russe et du plan global de sa réalisation, pour 2020 les quantités attendues de la production de pétrole sur le plateau pourraient atteindre jusqu'à 95 millions de tonnes, et 320 milliards de mètres cubes de gaz. Il est à noter que l'aménagement et l'exploitation du champ de Chtokman nécessite le règlement des problèmes techniques liés à l'utilisation des technologies de production à des profondeurs supérieures à 300 mètres, à plus de 550 km de la côte de Mourmansk et dans des conditions austères. Les gisements de Leningrad et Roussanovskoe dans la mer de Kara se trouvent à moins de 100 mètres de profondeurs et à 100-150 km de Kharassaveï. Les réserves de ces deux gisements représentent pratiquement le double des réserves de Chtokman. Dans ces régions on constate également une situation difficile en termes de glace, ce qui complique leur aménagement industriel sous l'eau.
L'exploitation des réserves des gisements arctiques nécessite le développement de l'infrastructure côtière, y compris des terminaux de chargement et de stockage, des réservoirs de pétrole et de gaz, des longs réseaux de tubes sous-marins et terrestres, la mise en service des navires de transport et d'assistance supplémentaires, la surveillance par les services de sécurités et les réseaux d'information des conditions météorologiques. En raison du coût élevé et des risques accrus de l'exploration des ressources pétrogazières de l'Arctique, la planification à long terme de la production, du transport des hydrocarbures, la préparation et la prise de mesures visant à protéger l'environnement et à prévenir les conséquences des incidents naturels et anthropiques doivent être faites en s'appuyant sur les études de divers facteurs, conditions et particularités de cette macrorégion et les prévisions réalisées en tenant compte d'un maximum de paramètres.
Les changements climatiques en Arctique s'expliquent, selon les experts, par les tendances du réchauffement climatique de la Terre qui sont dues aux processus cycliques et à l'accumulation des gaz à effet de serre d'origine anthropique dans l'atmosphère. Les questions d'interaction entre les changements climatiques globaux et les changements climatiques en Arctique ont beaucoup d'importance. Les simulations occidentales climatiques actuelles ne permettent pas d'évaluer correctement les changements au niveau régional, qui ont été déterminés grâce aux études russes basées sur la méthode de calcul des paramètres quantitatifs paléoclimatiques. L'imprécision des simulations résulte de la sous-estimation des changements climatiques potentiels – le réchauffement climatique dans les régions polaires et la réduction considérable de la différence entre les températures en hiver et en été. D'où les difficultés de la probabilité des prévisions des changements climatiques de l'environnement en Arctique et de leur influence sur le développement du secteur pétrogazier et l'aménagement des territoires arctiques. La vulnérabilité particulière de l'environnement des régions arctiques combinée à l'influence significative des changements de processus climatiques renforce l'importance potentielle des changements globaux pour la population et l'activité économique dans les régions arctiques. En étudiant les changements environnementaux et en évaluant les risques, il est nécessaire de prendre en compte l'influence du réchauffement climatique global sur le secteur social et les particularités de la vie en Arctique.
