Новости

Эксперименты микробиологов помогут подобрать почву для заполярных городов

03.09.2024

<div> Второй год ученые Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН, Полярно-альпийского ботанического сада-института, Центра наноматериаловедения КНЦ РАН, Центра Смарт технологий устойчивого развития городской среды в условиях глобальных изменений Российского университета дружбы народов, и Института географии РАН работают над междисциплинарным проектом <a target="_blank" href="https://rscf.ru/project/23-17-00118/">"Экологические функции и экосистемные услуги микробного сообщества почв и почвенных конструкций городов Арктики в условиях потепления климата и антропогенной нагрузки"</a>, который был в прошлом году поддержан грантом Российского научного фонда. </div> Руководитель проекта, кандидат биологических наук Мария Корнейкова рассказывает о новом этапе работы: "В лаборатории мы проанализировали отобранные в прошлом году почвенные образцы из трех городов Мурманской области, изучили микробное сообщество каждого образца, морфологические и химические свойства почв и на основе полученных данных разработали классификацию городских почв Мурманской области по их генезису и степени нарушенности. Это огромный массив данных, поэтому анализ еще не завершен. Однако уже сейчас понятно: на микробные сообщества влияет не только то, насколько изменена почва по сравнению с природной, но и ее возраст, тип землепользования, растительность и даже использование противогололедных реагентов. Количество факторов, влияющих на почвенное микробное сообщество в городах, значительно больше, чем в ненарушенных экосистемах и, тем непредсказуемее их эффект". С января по апрель были проведены лабораторные эксперименты в фитотронах – специальных шкафах с четко заданными параметрам среды (температура, освещение, влажность). Исследователи проверяли, как состав почвенной смеси влияет на благополучие живущих в них микроорганизмов, помогает или мешает развитию болезнетворных или «полезных» микробов. "Исследовали четыре основных варианта: классическую смесь "торф-песок", которую чаще всего используют у нас на Севере, смесь из торфа, песка и техногенного грунта, а также смесь с вермикулитом (его используют часто, но глубоких его исследований в микробиологическом контексте пока не проводили) и с пегматитовыми отходами горнодобывающего предприятия в Ковдорском районе (это совсем новая история). Для всех вариантов использовали стандартную травосмесь из газонных трав и прорабатывали сценарий с постоянным уходом и без ухода, так как у нас в городах не все газонные покрытия обеспечены регулярным уходом. В течение трех месяцев мы изучали химический и микробиологический состав почв под газонами. Собранные данные сейчас анализируются. Если судить с эстетической точки зрения, лучше всех себя показали смеси с вермикулитом и торф с песком. Огромная благодарность коллеге Марине Слуковской за возможность использования в работе такие субстраты как вермикулит и пегматитовые отходы". Старший научный сотрудник Центра наноматериаловедения Кольского научного центра Марина Слуковская несколько лет разрабатывает и совершенствует технологию восстановления нарушенных в результате деятельности горнообогатительных комбинатов земель с использованием в качестве добавок к почве отходов местных горных производств. Этим летом возглавляемая ею группа <a target="_blank" href="https://www.ksc.ru/press-sluzhba/novosti/novosti-nauki/sotrudnitsa-kolskogo-nauchnogo-tsentra-pobedila-v-molodezhnom-konkurse-rossiyskogo-nauchnogo-fonda/">выращивает травы на искусственных почвосмесях в районе Мончегорска</a>. Проект по "лечению" нарушенных ландшафтов победил в "молодежном" конкурсе грантов Российского научного фонда. Активное участие Марина Вячеславовна принимает и в проекте Марии Корнейковой. Вторая большая задача проекта – расширение почвенного стационара, созданного на экспериментальном участке ПАБСИ в 2020 году. Уже четвертый сезон коллеги из ПАБСИ здесь следят за состоянием газонов, высеянных на разные почвенные смеси, измеряют почвенную эмиссию, проводят мониторинг химического состава почв. Этим летом заложили новые площадки с почвосмесями на основе вермикулита, пегматитовых отходов, а к наблюдаемым параметрам добавили расширенный перечень микробиологических показателей. "Мы видели, как ведут себя "лабораторные газоны" в полностью контролируемых условиях, – поясняет Мария Владимировна. – В естественной среде все может пойти совсем по-другому. Про влияние климатических изменений на высокоширотные экосистемы пишут много, но пока еще никто не отслеживал, как повышение температуры может повлиять на микроорганизмы в почве. Много исследований о влиянии загрязнения почв тяжелыми металлами, а вот влияние засоления совсем не изучено в арктических городах. Конечно, для Апатитов воздействие противогололедных реагентов пока не актуально, но в Мурманске они уже играют немалую роль. Этот блок исследований будет реализован на следующем этапе проекта". По результатам полевого эксперимента ученые смогут составить рекомендации для озеленителей: какие субстраты лучше использовать, какие растения высевать, каков должен быть уход. Самое важное, что рекомендации будут сделаны не только с учетом эстетического эффекта газонов, но и с учетом их экологического эффекта (минимальные эмиссии СО2, эффективность деструкции органического вещества, ингибирование условно патогенных микроорганизмов и др.) "Наш проект требует участия разных специалистов, – говорит Мария Корнейкова. – Без их консультаций мы бы не справились. Очень большая заслуга в координации работ администрации Кольского научного центра. Нам в Апатитах очень повезло – можно проводить и длительные совместные работы, и привлекать экспертов разово. В свою очередь, и мы своей экспертизой помогаем в реализации других проектов". Источник: <a target="_blank" href="https://www.ksc.ru/press-sluzhba/novosti/novosti-nauki/eksperimenty-mikrobiologov-pomogut-podobrat-pochvu-dlya-zapolyarnykh-gorodov/">Пресс-служба ФИЦ КНЦ РАН</a>

Географический факультет МПГУ провёл исследования на Соловках

30.08.2024

<div> Какими методами изучается чистота воды в озерах, есть ли на Соловках успехи в вопросах охраны окружающей среды, и что с радиацией - на все эти вопросы ответила комплексная эколого-географическая экспедиция студентов и преподавателей Географического факультета Московского педагогического государственного университета, которая прошла с 31 июля по 9 августа на базе Соловецкого музея-заповедника, <a target="_blank" href="https://pravdasevera.ru/2024/08/26/66cc1e4f9fc59621030241b2.html">сообщает "Правда Севера"</a>. Молодые ученые посетили Соловки в пятый раз и продолжили работу по мониторингу и комплексной оценке состояния природной среды Соловецкого архипелага. О том, какие исследования были проведены и какие предварительные результаты получены, рассказали руководители экспедиции – Эльхана Геннадьевна Рябова, доцент кафедры экологии и природопользования географического факультета МПГУ, и Владимир Викторович Литвиненко, старший преподаватель кафедры экологии и природопользования географического факультета МПГУ. Одно из направлений экспедиции в этом году традиционно было связано с исследованиями химического состава и микробиологического анализа водных объектов Большого Соловецкого острова. Интересным наблюдением поделилась Э.Г. Рябова: "Наверное, не будет открытием, что воды на Соловках очень мягкие, они почти ультрапресные – мы ежегодно фиксируем это при помощи приборов. Здесь уровень общей минерализации в среднем от 20 до 40 мг/л, при том, что норма по СанПину достигает тысячи. Для сравнения – в Москве и Московской области это значение составляет 100-350 мг/л". Помимо измерения гидрохимических показателей, ученые проводят исследования прозрачности воды, дополнительно используя аэрокосмические методы. Также ученые провели измерение водных глубин, которым свойственно меняться в результате естественных процессов. В этом году ученые продолжили исследования микропластика. На сегодняшний день это основное направление экспедиции, которое возникло зимой прошлого года. Большую поддержку в этом ученым оказал Томский государственный университет, предложивший вступить в консорциум по исследованиям микропластика в природных средах, а также предоставивший свои методики. Томичи в своих исследованиях охватывают Сибирь, но европейскую часть России и, прежде всего, европейский Север охватить не могут. Наряду с другими университетами эту область, и, в том числе, Соловецкие острова, в рамках консорциума изучают преподаватели и студенты МПГУ. "Исследования мы проводим дважды в год: в зимний период – в феврале, и в летний – в конце июля-начале августа. Наша основная цель – оценка количества микропластика, который потенциально может попасть в водные объекты, а затем с питьевой водой внутрь человека. Основные исследования мы проводим при помощи манты – сетки для сбора микропластика. Но здесь возникают ограничения. Так как манта требует, чтобы ее ставили или на проточную систему или катали следом за лодкой, получается, что в данном случае мы ограничены судоходной озерно-канальной системой. В тех озерах, куда мы не можем добраться с мантой, мы изучаем донные отложения. Каким образом они помогают в исследованиях микропластика? Несмотря на то, что микропластик легкий, он распределен не только по поверхности воды, но и по всей ее толще. Причина этого – процесс так называемого биообрастания, когда микропластик покрывается биологическими частицами. Частицы его утяжеляют, и это приводит к его оседанию на дно. Поэтому мы занимаемся и анализом донных отложений. Кроме того, мы используем еще и косвенные методы – например, изучаем количество микропластика в снежном покрове. Так как на Соловках питание озер, преимущественно, снеговое, весь микропластик, который мы находим в снежном покрове, может потенциально попадать и в водоемы. Помимо озер на микропластик мы исследуем и несколько точек в Кислой и Долгой губах. Моря северные, особенно Баренцево море, очень сильно загрязнены микропластиком, а так как Белое соединено с Баренцевым, то, соответственно, микропластик сюда тоже проникает. В зимний период времени мы также исследуем снежный покров на полигоне ТБО, который сейчас активно реконструируется. Летом прошлого года мы отобрали донные отложения с небольшого искусственного водного объекта на территории полигона, который даже просматривался со спутниковых снимков, но который сейчас засыпали. В этом году мы обнаружили вытекающий с полигона ручей и также отобрали из него пробы. Сейчас эти пробы, а также пробы грунта, которым засыпали озеро, отправлены почтой в Москву – посмотрим, как здесь обстоят дела с микропластиком". Исследования микропластика на Соловках – основная задача, которую решают ученые. Тем не менее каждый год им удается проводить и дополнительные исследования. В этом году таковым стало исследование литорали – приливно-отливной зоны Белого моря. "В этом году мы выбрали порядка 15 точек, где провели исследования, связанные с измерением солености воды Белого моря, и получили достаточно интересный результат. Соленость в открытых частях моря одинакова и не сильно варьируется, а вот в закрытых бухтах и там, где присутствует сток в море в виде ручьев, картина по распределению солености по глубине довольно пестрая и более интересная. Также мы провели измерения температуры воды и, кроме того, установили две камеры, которые наблюдали за динамикой приливно-отливной зоны в открытой части моря и в Долгой губе, где, как известно, связь с морем более затруднена. Нам еще предстоит посмотреть, насколько будет отличаться приливно-отливная динамика в Долгой губе и на открытых участках". Студенты Географического факультета МПГУ, наряду с преподавателями, также принимают самое активное участие в экспедиции и, более того, выступают с собственными инициативами. Так, например, в этому году Вероника Белякова, студентка 4 курса, занималась исследованием биоценозов в поселковой зоне. Также студенты проводят исследования уровня электромагнитного и радиационного полей. Стоит сказать, что по предварительным данным, каких-либо значений, опасных для человека, исследователями зафиксировано не было. Впереди ученых из МПГУ, уже вернувшихся в Москву, будут ждать лабораторные исследования проб, взятых на Соловках. Этот процесс, по их словам, займет как минимум полгода, а то и год – до следующей соловецкой экспедиции. "Это не быстрые процессы. Анализ одной пробы на одной установке занимает примерно неделю. Мы пытаемся ускорить этот процесс: например, мы довели количество установок до шести. Таким образом мы можем одновременно анализировать шесть проб, точнее – три пробы и три смыва, потому что при исследовании снежного покрова берется не только проба, но и смыв с бутылки. При работе с донными отложениями из одной пробы в результате отбора повторностей, их высушивания и перемешивания получается девять колбочек. Таким образом, количество проб и количество затраченной посуды стремительно увеличивается. После подготовки проб и смывов все это рассматривается под микроскопом, где дополнительно необходимо вручную считать микропластик, часто – с использованием метода «горячей иглы». Если со снегом все просто – как правило, пробы довольно чистые, без каких-то сопутствующих частиц, например, почвы и органики, то в отношении донных отложений, особенно, если это донные отложения илистого характера, пробы очень невнятные и загрязненные сопутствующими частичками органики, частичками почвы, глины и так далее, и порой очень тяжело отличить пластик от органики, потому что пластик бывает разным по цвету. Тем не менее процесс потихоньку идет и все получается". Преподаватели и студенты МПГУ не собираются останавливаться на достигнутом и планируют продолжить исследования в следующем году. "Однозначно хочется приехать в феврале и разработать карту распространения микропластика в поселке Соловецкий и его окрестностях в зависимости от ветра и микрорельефа. Летом было бы интересно понаблюдать за болотом, вплотную примыкающим к полигону ТБО с южной стороны. Сейчас полигон активно реконструируют и его негативное влияние на природную среду стало заметно меньше. Тем не менее, болото рядом с полигоном на протяжении многих десятилетий являлось своеобразным буфером, оно накапливало в себе тот фильтрат, который образовывался в результате прохода дождевой и талой воды через тело полигона. Интересно посмотреть, насколько это болото загрязнено, насколько меняются его химические параметры по мере удаления от полигона. Более далеко идущие планы – это мониторинг восстановления болотной экосистемы: будет интересно посмотреть, какие процессы будут происходить в болоте после того, как основная нагрузка была с него снята – все-таки сейчас приток загрязняющих веществ заметно-заметно снизился. В целом, в следующем году мы планируем больше внимания уделить изучению болотных экосистем, которых на Соловках очень много, их развитию и влиянию на них климатических изменений, а также антропогенного воздействия. Планов много". Источник: <a target="_blank" href="https://pravdasevera.ru/2024/08/26/66cc1e4f9fc59621030241b2.html">Правда Севера</a> </div>

НОВОСТИ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В АРКТИКЕ