Новости

Ученые систематизировали данные по содержанию углерода в городских почвах Российской Арктики

15.08.2023

<div> </div> <div> Группа ученых, в которую вошли специалисты Санкт‑Петербургского университета, изучила и систематизировала имеющиеся научные данные по содержанию углерода органических веществ в почвах и почвоподобных телах урбанизированных экосистем Российской Арктики. Этот массив данных позволит прогнозировать сценарии изменения климата и выбросов парниковых газов. Результаты масштабного обзора были опубликованы в специальном выпуске научного журнала <a target="_blank" href="https://www.mdpi.com/2073-4433/14/6/997">Atmosphere</a>. Урбанизированные экосистемы — города, поселки и освоенные людьми участки — Арктики на данный момент малоизучены с точки зрения их участия в регулировании круговорота климатически активных газов. Для исследователей в области урбанизации и экологии особый интерес представляют городские почвы, а именно — их роль в хранении и стабилизации углерода органических веществ. Так, сегодня циклы углерода в антропогенно измененных экосистемах существенно нарушены, поэтому существующие модели прогноза динамики эмиссии СО2 природных экосистем не могут быть в полной мере использованы для анализа антропогенной динамики климатически активных газов. В рамках масштабного обзора ученые Санкт-Петербургского университета проанализировали научные публикации, посвященные теме углеродной нейтральности урбанизированных полярных экосистем. Из‑за специфики тематики подобных работ в мире не так много, поэтому в обзор также были включены данные собственных исследований, которые были получены в рамках научных грантов <a target="_blank" href="https://grant.rscf.ru/prjcard_int?17-16-01030">РНФ</a>, <a target="_blank" href="https://www.rfbr.ru/rffi/ru/rffi_contest_results/o_2098921">РФФИ</a> и СПбГУ. Например, в 2021 году биологам Университета удалось <a target="_blank" href="https://spbu.ru/news-events/novosti/biologi-vyyasnili-s-kakimi-riskami-dlya-ekologii-svyazano-razvitie-selskogo">выяснить</a>, с какими рисками для экологии связано развитие сельского хозяйства в Арктике. Так, преобразование природных земель в сельскохозяйственные угодья чревато потерей огромных количеств углерода, хранящегося в составе почвенно‑растительного покрова, что может привести к негативному воздействию на окружающую среду. Поэтому, как отмечают специалисты СПбГУ, развивать сельское хозяйство Севера необходимо при минимизации рисков для глобального климата, экологических систем и сообществ. "Содержание и запасы органических веществ в почвах урбанизированных экосистем Российской Арктики изучены, пожалуй, даже меньше, чем в почвах фоновых (зрелых) тундровых и лесотундровых экосистем. При этом содержание углерода в городских почвах весьма изменчиво и зависит в основном от антропогенных факторов, таких как накопление промышленного углерода и пирогенных соединений, а также от их возраста и типа почвообразующих пород", — объяснил автор исследования, заведующий кафедрой прикладной экологии СПбГУ профессор Евгений Абакумов. Как отметит профессор СПбГУ, городские почвы в Арктике отличаются по морфологии и составу от фоновых. Часто в городских почвах исчезает лесная подстилка и появляется гумусовый горизонт, характеризующийся более стабилизированным органическим веществом. При наличии в почве торфяного слоя он становится более дренированным и подвергается минерализации, что приводит к дополнительной эмиссии, то есть выбросу, углекислого газа в атмосферу. Таким образом, на начальных стадиях урбанизации той или иной территории могут произойти существенная потеря органического вещества и эмиссия углекислого газа их торфяных почв. Евгений Абакумов добавил, что изучение углеродного пула и морфологических особенностей городских почв Российской Арктики позволит прогнозировать сценарии изменения климата и выбросов парниковых газов, а также рассчитывать секвестрационный потенциал арктических территорий по отношению к климатически активным газам. В настоящее время в России осуществляется программа создания карбоновых полигонов, которые нацелены на верифицированный учет скоростей депонирования и эмиссии углеродсодержащих веществ. Такие полигоны должны иметь не только мониторинговые площадки в природных экосистемах, но и участки в урбанизированных ландшафтах. По словам профессора СПбГУ, исследования урбанизированных экологических систем Российской Арктики необходимо продолжать, так как круговорот углерода в данном регионе сильно нарушен. Он отдельно подчеркнул, что в настоящее время в Арктике усиливаются процессы урбанизации и индустриализации, что может привести к радикальной трансформации углеродных экосистемных услуг. Масштабный обзор был подготовлен в рамках проекта № 101662710 Санкт‑Петербургского государственного университета. Источник: <a target="_blank" href="https://spbu.ru/news-events/novosti/uchenye-spbgu-sistematizirovali-dannye-po-soderzhaniyu-organicheskikh-veschestv">Санкт-Петербургский государственный университет</a> </div>

Ученые ОИЯИ исследуют мхи и снега Крайнего Севера России

10.08.2023

<div> 16 июля 2022 г. в Архангельске завершилась 14-я научно-образовательная экспедиция "Арктический плавучий университет–2022: меняющаяся Арктика". С борта научно-исследовательского судна "Профессор Молчанов" сошли в числе прочих участников двое сотрудников ОИЯИ: советник при дирекции ЛНФ Марина Владимировна Фронтасьева и младший научный сотрудник сектора нейтронного активационного анализа ЛНФ Никита Юшин. По результатам поездки ученые ОИЯИ планируют изучить выпадения тяжелых металлов на архипелаге Новая Земля методом мхов-биомониторов и провести работу по анализу почв, донных отложений, а также изучить космическую пыль, выпавшую в полярных снегах. Экспедиция была организована САФУ при поддержке множества организаций, занимающихся Севером РФ, и прошла под блестящим руководством директора Института стратегического развития Арктики САФУ Александра Сабурова. Научная программа сотрудников ОИЯИ в арктической экспедиции включала в себя получение образцов морских и озерных донных отложений, почв, мхов-биомониторов – всего около 30 образцов. Кроме того, были получены пробы талого снега, в котором ученые надеются обнаружить частицы космической пыли. "Мы принимали участие в шести высадках на архипелаге Новая Земля и острове Вайгач. Никита Юшин не только выполнил большой объем работ по получению образцов, но и активно помогал в ответственных работах экспедиции по пробоотбору донных отложений и воды с борта судна, а также в работе по регистрации флоры и фауны на территории национального парка "Русская Арктика" под руководством опытного орнитолога из Института географии РАН Ирины Покровской", — сообщила Марина Фронтасьева. В ходе экспедиции сотрудники ОИЯИ, помимо проб донных отложений и почв, получили также образцы мхов, произрастающих непосредственно на этих северных островах. "О том, что мхи растут на Севере, мы уже знали из совместных работ начала 2000-х годов в коллаборации с норвежскими учеными по исследованиям на островах Шпицберген и Сенья (Норвегия). Из этого опыта и проистекло наше желание закрыть еще одно белое пятно на карте России и передать данные в программу ООН по биомониторингу атмосферных выпадений тяжелых металлов и радионуклидов в российской Арктике", — рассказала Марина Фронтасьева. Реактор ИБР-2 остановлен до осени 2023 года, поэтому собранные данные будут проанализированы не только при помощи нейтронного активационного анализа, но и с помощью других ядерно-физических методов, которыми располагает сектор НАА, и прикладных исследований ЛНФ, например, методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-AES). Научные интересы других участников были весьма обширны – это экология, океанология, гидрометеорология, микробиология, орнитология, культурология, оценка состояния окружающей среды, в частности влияния микропластика на флору и фауну. Ежедневно на судне читались лекции ведущих специалистов научных центров по микробиологии, урбанистике, метеорологии, климатологии и даже истории открытия и освоения Арктики и Антарктиды. Вскоре записи лекций будут доступны онлайн. Марина Фронтасьева, в свою очередь, прочитала две лекции о ядерно-физических методах в экологии, а в третьей лекции рассказала о возможностях Учебно-научного центра ОИЯИ, что вызвало большой интерес среди молодых участников экспедиции. Они не только слушали лекции, но и выполняли в ходе экспедиции исследовательские проекты. "Я была приятно удивлена высоким качеством оформления докладов, осознанным представлением студентами того материала и задач, которые ставились для реализации во время экспедиции", — прокомментировала Марина Фронтасьева. Несмотря на высокий комфорт проживания на судне, экспедиция для многих стала испытанием и требовала порой больших затрат физических сил. Высадки на берег сопровождались особыми мерами безопасности, для того чтобы уберечь ученых от хозяина Арктики – краснокнижного белого медведя, самого крупного сухопутного хищника. При высадке на берег использовались шесть шлюпок с группами исследователей, распределенными согласно научным интересам. В первой шлюпке всегда находились инспекторы с оружием и фальшфейерами, которые осматривали территорию. Также в начале высадки местность просматривалась с помощью беспилотника. Один раз дрон показал, что на берегу спит взрослый белый медведь, после чего исследователям пришлось поменять пункт высадки. По итогам экспедиции в ОИЯИ были установлены новые контакты с учеными научных центров России: с Институтом экспериментальной медицины и Российским государственным гидрометеорологическим университетом в Санкт-Петербурге, с Российским университетом дружбы народов (Москва). "Мы завязали контакт со студенткой географического факультета МГУ Ариной Морковских, которая тоже занимается мхами-биомониторами. Было принято решение провести совместную работу по анализу мхов-биомониторов. Возможно, удастся привлечь ее кафедру в Программу ООН по воздуху Европы", — отметила Марина Фронтасьева. Группа микробиологов из РУДН в экспедиции была занята поиском и сбором особых розовых водорослей (Chlamydomonas nivalis), из которых ученые рассчитывают выделить вещества, обладающие антибактериальными и антимикотическими свойствами – потенциальной активностью против бактерий и грибов. "Мы вызвались помочь им в определении элементного состава этих водорослей, понять, что дает им такую окраску: либо химические элементы, такие как железо или марганец, либо же пигменты органического происхождения. Возможности нейтронно-активационного анализа в биологических исследованиях заинтересовали ведущего научного сотрудника, биолога Артемия Гончарова", — прокомментировала Марина Фронтасьева. Она рассказала также о пробе талого снега большого ледяного керна, который предоставила сотрудница Лаборатории микробиологии РУДН, доцент Надежда Сачивкина. В этой пробе ученые ОИЯИ планируют определить космическую пыль. Как известно, космическая пыль выпадает на Земле в большом количестве, но в основном это частицы, не заметные глазу: микро- и наноразмерные. "При анализе многолетнего талого снега мы надеемся с помощью метода электронной микроскопии увидеть частицы космической пыли из мест, не подверженных антропогенному воздействию. Частицы легко будет идентифицировать, и мы не сможем их спутать с частицами антропогенного происхождения. Результат будет ожидаемо очень интересный!" — подчеркнула Марина Владимировна. - "Контакт с заведующей лабораторией PlasticLаb (РГГМУ, г. С.-Петербург), доцентом Александрой Ершовой – ее участие в нашем проекте с МАГАТЭ по использованию ядерно-физических методов в сборе и утилизации микропластика – может оказаться исключительно полезным как для ее университета, так и для нашего проекта МАГАТЭ. С Архангельским университетом (САФУ), где в марте этого года был открыт Информационный центр ОИЯИ, сотрудничество тоже расширяется. Кроме изучения атмосферных выпадений с помощью мхов-биомониторов в Архангельской области с участием старшего преподавателя кафедры – руководителя Информационного центра ОИЯИ в САФУ – Андрея Гошева и его студентов, не исключено, что университет заинтересуется участием в проекте ОИЯИ с ЮАР по оценке загрязнения морских акваторий с использованием моллюсков, которыми в САФУ успешно занимается студентка 3 курса Высшей школы естественных наук и технологий Ксения Манцурова. Таким образом, можно было бы охватить акватории юга и севера нашей Земли в рамках предполагаемого большого совместного проекта…", поделилась своим мнением Марина Фронтасьева. Проекту "Арктический плавучий университет" исполнилось в этом году 10 лет. Это совместный проект Северного (Арктического) федерального университета им. М.В. Ломоносова (САФУ, Архангельск) и Северного управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Северное УГМС). Общий состав участников экспедиционного отряда: 55 человек из следующих научных и научно-образовательных учреждений и организаций: Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (ФГБУ "ААНИИ"), Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова (ФГБВОУ ВО), Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО), Заполярный государственный университет им. Н.М. Федоровского (ЗГУ), Институт географии Российской академии наук (ИГ РАН), Институт экспериментальной медицины (ИЭМ), Информационно-аналитический центр Государственной комиссии по вопросам развития Арктики, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ), Национальный парк "Русская Арктика", Объединенный институт ядерных исследований, Российский государственный гидрометеорологический университет (РГГМУ), Российский университет дружбы народов (РУДН), Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ), Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ), Северное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, Северный государственный медицинский университет (СГМУ). Справка Четырнадцатый рейс "Арктического плавучего университета — 2022" на научно-исследовательском судне «Профессор Молчанов» состоялся с 24 июня по 16 июля 2022 года. За двадцать два дня судно прошло по маршруту: Архангельск – океанографический разрез "мыс Желания – о. Сальм" — Русская гавань — Ледяная гавань-бухта Мурманца — мыс Желания — Большие Оранские острова — залив Иванова – п. Варнек (о. Вайгач) — океанографический разрез "Печорское море" – Архангельск. Проведение экспедиции осуществлялось в рамках председательства Российской Федерации в Арктическом совете в 2021–2023 годах. Программа экспедиции предусматривает подготовку молодых специалистов для работы в Арктике совместно с сотрудниками Росгидромета и ведущими российскими и научно-исследовательскими и образовательными учреждениями. Программа включала научно-исследовательские работы в акватории Баренцева моря и образовательную компоненту. Взаимодействие ОИЯИ-САФУ в рамках АПУ осуществляется по линии НОЦ мирового уровня "Российская Арктика: новые материалы, технологии и методы исследования". Участие Объединенного института в этой программе стало результатом сотрудничества с Северным (Арктическим) федеральным университетом, на базе которого в марте этого года был открыт Информационный центр ОИЯИ. </div> Источник: <a target="_blank" href="https://scientificrussia.ru/articles/ucenye-oiai-issleduut-mhi-i-snega-krajnego-severa-rossii">Научная Россия</a>

НОВОСТИ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В АРКТИКЕ