Исследовательские работы длились в течение десяти недель. За это время атомный ледокол «Ямал» прошел по маршруту от Баренцева до Восточно-Сибирского моря, практически вдоль всего побережья российской Арктики. Работы велись на акватории Баренцева, Карского, Восточно-Сибирского морей и моря Лаптевых; на архипелагах Новая Земля, Северная Земля, Новосибирские острова (включая острова Де-Лонга) и впервые на Земле Франца Иосифа; на лицензионных участках Восточно-Приновоземельских-1,2,3, Северо-Карском, Усть-Оленекском, Усть-Ленском, Анисинско-Новосибирском, Альбановском и Персеевском.
В ходе экспедиции был выполнен комплекс метеорологических, океанографических, ледовых, гляциологических и биологических наблюдений. Специалисты изучили физико-механические свойства льда (выполнено более 2 тысяч измерений на 35 ледовых станциях), морфометрические параметры ровного льда и торосистых образований для расчета нагрузки на проектируемые инженерные сооружения.
На айсберги и ледяные поля были установлены более 100 автономных датчиков для измерения параметров дрейфа и отслеживания их координат. В реальных условиях были отработаны элементы управления ледовой обстановкой. Изучение фронтальных частей ледников выполнялось с применением радиолокационной и аэрофотосъемок.
Участниками экспедиции была проведена профилактика шести автоматических метеостанций, установленных в ходе предыдущих экспедиций в 2012-2014 гг. на архипелаге Новая Земля, островах Уединения, Преображения и Жохова. Восстановление системы метеостанций позволило значительно улучшить качество прогнозов погоды для всей страны.
В ходе экспедиции были применены технологии и оборудование, соответствующие лучшим международным стандартам. Для исследования ледяного покрова использовались беспилотные летательные аппараты, позволяющие выполнять площадную аэрофотосъемку льда, определять распределение гряд торосов и их геометрические размеры. Для изучения строения морского дна, а также килей торосов и айсбергов применялись телеуправляемые подводные аппараты и гидролокаторы.
В течение экспедиции проводились биологические наблюдения за морскими млекопитающими и птицами Арктики, в том числе работы по изучению белых медведей. В результате ученые увеличили объем данных о распределении белых медведей в исследуемых районах, надели на взрослых особей ошейники со спутниковыми датчиками, чтобы затем отслеживать их перемещение. Проводился отбор биологических образцов, которые позволят выявить фоновые уровни в организме белых медведей, провести иммунологические и микробиологические исследования, молекулярно-генетический анализ. По словам ведущих специалистов-зоологов из Совета по морским млекопитающим, им удалось получить беспрецедентный по качеству и объему материал о популяции белых медведей на маршруте от Новой Земли на западе до островов архипелага Де-Лонга на востоке. Белый медведь – символ Арктики и один из основных видов-индикаторов устойчивого состояния арктических морских экосистем. НК «Роснефть» считает сохранение и защиту этого вида одним из своих приоритетов.
Результаты экспедиции «Кара-зима-2015» и предыдущих экспедиций позволят компании определить безопасные точки для проведения геологоразведочных работ, спроектировать буровые платформы и другие сооружения, необходимые для нефтедобычи, выбрать маршруты транспортировки углеводородов и возможные трассы подводных трубопроводов.
Полученные в ходе экспедиции уникальные данные будут служить не только практическим интересам компании. В научном мире такая информация воспринимается как прорыв в изучении Арктики.