Очень насыщенный день. В Кольском научном центре обсудили современные исследования арктической природы

Собираться в Апатитах или Кировске накануне Дня российской науки, чтобы обсудить самые интересные моменты своей работы и узнать, чем дышат коллеги, стало для участников научных обществ Мурманской области доброй традицией. С 2021 года эта конференция носит название «Природа Арктики в современных исследованиях». Встречаются здесь не только биологи и экологи, но и геологи, кристаллографы, историки, химики. Программа каждый год получается очень насыщенная. 6 февраля конференцию по традиции начали деловито и без лишних предисловий. Заместитель генерального директора Кольского научного центра по научной работе Евгений Боровичев поприветствовал всех, кто собрался в реальном и виртуальном залах, представил программу выступлений и дал слово первому докладчику – председателю Мурманского областного отделения РГО, заместителю директора Мурманского морского биологического института РАН по науке Денису Моисееву.

Денис Витальевич напомнил о том, что 30 августа 1873 года был открыт архипелаг Земля Франца-Иосифа. 150-летию открытия была посвящена большая совместная экспедиция Русского географического общества и Северного флота, в которой приняли участие как представители научных сообществ, так и волонтеры. Этот самый северный для Евразии архипелаг является одним из наиболее труднодостижимых для человека мест в Арктике, в том числе – и из-за очень сложного рельефа морского дна. Однако это не стало препятствием для радиоактивного загрязнения. В первую очередь здесь накапливаются радионуклиды, принесенные течением Гольфстрим (основную роль в этом играют химические заводы Великобритании). Кроме того, заражение происходит вследствие атмосферного переноса. Небольшой вклад в загрязнение вносят захоронения радиоактивных отходов на Новой Земле. Волонтеры РГО в ходе экспедиции исследовали морской мусор на побережье архипелага и отобрали пробы донных осадков, воды и водорослей на радионуклиды. ММБИ изучает состояние природной среды Земли Франца-Иосифа и ее загрязнение в районе с начала 1990-х годов и отмечает, что за эти годы концентрация техногенных радионуклидов на этом полярном архипелаге существенно снизилась. В заключение Денис Давыдов пригласил всех участников конференции на выставку написанных в экспедиции акварелей Екатерины Гончаровой «Арктический пленэр», которая откроется 21 февраля в штаб-квартире РГО в Санкт-Петербурге.

Заместитель директора Полярно-альпийского ботанического сада-института по науке Денис Давыдов и заведующая лабораторией наземных экосистем Института проблем промышленной экологии Севера Татьяна Сухарева с двух сторон осветили большой проект по изучению потоков углерода в биосфере, а точнее – исследования, которые проводят два института Кольского научного центра, участвующие в консорциуме «РИТМ углерода». Главными «виновниками» парникового эффекта, считающегося важной причиной глобального потепления, выступают метан и углекислый газ. Содержание первого в атмосфере земли за последние 200 лет выросло на 149%, последнего – на 31%. Для того, чтобы выявить изменения в основных этапах накопления и высвобождения углерода, и создается единая национальная система мониторинга климатически активных веществ. В 2023 году задачей ученых ПАБСИ было определить основные составляющие цикла углерода в горных тундрах Хибин, а их коллег из ИППЭС – провести мониторинг пулов и потоков углерода в северотаежных лесах Мурманской области. На сайте Кольского научного центра в январе вышли две статьи, посвященные этим исследованиям.

Геолог, минералог, кристаллограф, математик и историк науки Юрий Войтеховский, представивший в своем докладе Российские философское, минералогическое и геологическое общества и Русское географическое общество, подключился к обсуждению из Санкт-Петербурга. К сожалению, техника несколько подводила, поэтому пришлось обойтись без вопросов. Но сам доклад о связи филлотаксиса и кристаллографических бордюров, виртуозно объединивший закономерности расположения листьев растений и кристаллических решеток, все слушали буквально затаив дыхание. Стоит отметить, что практически каждое выступление сопровождалось большим количеством метких вопросов и перерастало в интересную дискуссию. Некоторые даже пришлось свернуть, поскольку они грозили развернуться в настоящий семинар и выбить конференцию из графика.

Главный научный сотрудник Института проблем промышленной экологии Севера Владимир Даувальтер поделился результатами исследования химического состава поверхностных вод в зонах влияния АО «Апатит» и компании «СЗФК». В качестве индикатора ученые выбрали состояние воды и донных отложений, а также снега, который достаточно активно накапливает биогенные и микроэлементы.

Старший научный сотрудник ИППЭС Елена Ключникова предложила участникам конференции задуматься о «горячих точках» Баренцева Евро-Арктического региона с точки зрения трансграничного сотрудничества в области природоохранного законодательства. Елена Михайловна подчеркнула: экологическая политика разрабатывается не на пустом месте, а на основе серьезных научных исследований, и их региональные особенности должны учитывать географические закономерности. Если внимательно посмотреть на карту Арктики, можно убедиться: несмотря на любые изменения в политической обстановке, международный диалог, касающийся этого региона, не прекратится никогда, а экологические вопросы остаются важнейшей частью его повестки уже более тридцати лет.

Экскурс в историю открытия аметистов Беломорского побережья Русской Лапландии, представил на конференции старший научный сотрудник Геологического института Михаил Петровский. Как человек, очень детально изучающий историю Кольского края, Михаил Николаевич рассказал и о заблуждениях относительно упоминаний этого кварца, и об исторических реалиях его нахождения и добычи. Он провел расследование письменных источников от Ферсмана до Шефферуса и установил, что, ссылаясь друг на друга, исследователи края зачастую пользовались неверной информацией. Михаил Петровский нашел в архивах труды, где каждый автор цитирует и дополняет другого, включая газетные статьи середины XIX века и “Историю северных народов» Олая Магнуса на латинском языке. А первые точные сведения об аметистах в железистых песчаниках Терского берега приведены в отчетах горного инженера Широкшина 1834 года. В 1917 году Куплетский и Белянкин пишут об особенностях аметистовых жил на мысе Корабль. Вывод, который смог сделать Михаил Петровский, таков: теория о том, что аметисты Мурмана широко известны с XVI века, не подтверждаются, как и то, что там шла их масштабная добыча, поскольку аметистовые жилы находятся в полосе прибоя, доступной лишь во время отлива.

Продолжил тему истории края ведущий научный сотрудник Центра гуманитарных проблем Баренц-региона Марк Шахнович, который подвел некоторые итоги работы Лапландской археологической экспедиции КНЦ РАН в 2023 году. Он показал карту, где велись археологические исследования на Мурмане – в основном это западные и южные части полуострова: Печенга, Мурманск, Кандалакша, Умба. В фокусе внимания участников экспедиций были памятники саамской культуры, объекты культуры поморов, церковная археология, стоянки каменного века – свидетельства первичного заселения региона.

Представитель от ботаников – ведущий научный сотрудник ИППЭС КНЦ РАН Людмила Исаева – представила работу коллектива авторов под названием «Хвойные интродуценты Мурманской области». В 30-е, 50-е и 60-е годы прошлого века интродукция древесных растений была признана задачей народохозяйственного уровня. Кольские ученые на протяжении многих лет ведут исследования сосны сибирской и сосны скрученной, кедрового стланика, лиственниц сибирской и даурской, пихты сибирской, которые были высажены на особо охраняемых природных территориях в окрестностях Мончегорска, в ПАБСИ, в заповедниках. Всего от Западной Лицы до Лапландского заповедника располагается 12 памятников природы с хвойными интродуцентами.

Людмила Георгиевна дала полную картину биологических особенностей каждого вида и погрузила слушателей в исторические особенности интродукции. Так, например, кедр сибирский своим появлением, в том числе, обязан и посылкам с родины, которые получали бойцы Сибирской дивизии, что размещалась у нас в области: кедры выросли в местах захоронок орешков. Сосна скрученная была привезена из Архангельска для рекультивации территории возле Мончегорска в 2004 году – к сегодняшнему дню из 600 санженцев там осталось 25 штук. Это дерево активно реагирует и на внешние, техногенные, факторы, и на грибковые заболевания. Кедровый стланик вводили в ПАБСИ с 1947 года, в 1971 году посеяли семенами в Лапландском заповеднике, в 1974 году – на экспериментальном участке возле Апатитов. Все семена были привезены из Магадана. Лиственницу сибирскую в 1950-60-е годы высаживали по всей Мурманской области на гари и вырубках лесхозов на площади более 2000 гектаров. Сегодня на Кольском полуострове – шесть лиственничных ООПТ. А вот лиственницу даурскую в Лапландском заповеднике рядом с памятником Крепсу впервые высадил сотрудник заповедника Карпенко в 70-х годах. Так и растут там сегодня три самые большие в области даурские лиственницы, еще четыре выросли из самосеявшихся семян. На гари в Лапландском заповеднике в 1940 году посеяли 395 семян, и к 2023 году в живых осталось 30 растений максимальной высоты 168 см.

Онлайн-доклад «Под звон бокалов» представила Наталья Тюрнина из Института химии силикатов Курчатовского института, представитель Национальной комиссии по стеклу. Наталья Геральдовна поведала факты из многовековой «стекольной» истории, от зарождения предков стекла – глазури и фаянсов в Древней Греции и Древнем Египте – до наших дней. Из ее доклада слушатели узнали, что первый стеклянный кубок – Чаша Тутмоса третьего – датируется 1450 годом до нашей эры, что стеклодувная трубка была изобретена еще середине I века до нашей эры в Древнем Риме, ставшем столицей стеклоделия, о муранском, венецианском и богемском стекле и о том, что стекольными вопросами занимались Ломоносов и Менделеев. Россия была лидером по производству бесцветного стекла: делали его немного, но очень хорошего. К середине XVIII века относится открытие стекольного промысла недалеко от Владимира на речке Гусь, выросшем в дальнейшем в знаменитый Гусевской хрустальный завод. В 1893 году изобрели боросиликатное стекло, а в 1958 году появились первые бокалы Клауса Риделя для дегустации с сужением кверху для концентрации аромата вина, которые сейчас стали стандартом формы. Наталья Тюрнина ответила на вопросы, касающиеся химофобии – определенных предрассудков в отношении свинца и урана в составе стекольных изделий, рассказала, какие добавки металлов дают самый неожиданный окрас изделиям, а также о том, почему современную стеклянную посуду стало сложнее разбить.

Гольцовые пустыни Хибин, начинающиеся на высоте 850 метров над уровнем моря, охватывают около пятой части всего горного массива. На первый взгляд они кажутся серыми и безжизненными, почвы не только скудны, но и фрагментарны, однако присмотревшись, мы обнаруживаем здесь и растения, и животных. Работа по изучению гольцовых пустынь поддержано грантом РНФ «Биологическое разнообразие и функционирование горных арктических экосистем Кольского полуострова в эпоху глобальных климатических изменений».

О тундровой фауне беспозвоночных рассказала ведущий научный сотрудник ИППЭС КНЦ РАН Ирина Зенкова. В ходе изучения отобранного материала выяснилось, что главные представители фаунистических сообществ в почвенно-растительных подушках пустынь – это мелкие членистоногие: примитивные насекомые – коллемболы, а также клещи, часть которых, как и коллемболы, питаются микробами, грибами и одноклеточными водорослями, а часть поедает коллембол. Ирина Зенкова успокоила слушателей: в Хибинах не встречаются иксодовые и энцефалитные клещи, да и видовой состав панцирных клещей в гольцовых пустынях достаточно беден. Дело в том, что жизненный цикл клеща длинный и сложный, в своем развитии он проходит несколько личиночных стадий и попросту не успевает повзрослеть за наше короткое лето. Всего один процент фауны составляют более крупные членистоногие. К сожалению, не для всех из них удалось установить прохождение полного жизненного цикла, поскольку их находки являлись единичными. Несмотря на скудность фауны гольцовых пустынь, ученые смогли обнаружить здесь три новых для Хибин вида жужелиц.

Инженер ПАБСИ КНЦ РАН Алена Данилова подробно раскрыла результаты исследования растительности гольцовых пустынь по тому же гранту. Ботаники выделили восемь растительных ассоциаций (пять из них – впервые), одиннадцать сообществ и два варианта, описали пять типов местообитаний, обнаружили семь видов растений, внесенных в Красную книгу Мурманской области, и один, входящий в Красную книгу России. Были проведены микроклиматические исследования, которые позволили соотнести жизненный цикл растений с климатическими условиями.

Руководитель лаборатории эволюционной экологии Рязанского государственного университета Иван Зацаринный выступил в онлайн-режиме с докладом о том, как за последнюю четверть века изменились видовой состав и население птиц у северных границ тайги. Собранные в заповеднике «Пасвик» обширные данные и сделанные по ним выводы Иван Викторович суммировал в коротком, но емком диалоге:

– Что происходит со структурой населения птиц в экосистемах Заполярья?

– Она меняется.

– Хорошо это или плохо?

– Для кого как.

– Зависит ли это от деятельности людей?

– Да.

– Положительны или отрицательны эффекты этой деятельности?

– Для кого как.

– Если человек «уйдет» из экосистем Заполярья, будут ли они продолжать меняться?

– Да.

– Так что же делать?

– Не паниковать, не бояться, изучать понимать, слушать, договариваться: ориентироваться в динамически меняющихся условиях среды, находить оптимальные решения и соблюдать баланс между природными реалиями и человеческими потребностями.

Сотрудница той же лаборатории и Института проблем промышленной экологии Севера Екатерина Зацаринная представила данные о распространении в водоемах Мурманской области энтеробактерий, устойчивых к антимикробным препаратам. Исследовав изоляты энтеробактерий из воды реки Паз, Екатерина Андреевна сделала неутешительный вывод: с течением времени растет количество бактерий, устойчивых хотя бы к одному антимикробному препарату. Однако по сравнению с Рязанской областью, где встречаются и экстремально резистентные ко всем видам антибиотиков микроорганизмы, в северных водоемах эта проблема выражена мало. Разные группы препаратов по-разному воздействуют на бактерии. Наиболее эффективными по-прежнему остаются лекарства из группы ципрофлоксацина.

Заведующий лабораторией водных экосистем ИППЭС КНЦ РАН Дмитрий Денисов продолжил тему «зловещих микроорганизмов», рассказав о феномене Didymo – бурно размножающейся диатомовой водоросли Didymosphenia geminata, известной также как «каменные сопли» и несмотря на свои микроскопические размеры образующей бурые маты, которые буквально душат речных обитателей, сокращая проникновение в воду кислорода, и сокращают среду обитания беспозвоночных, которые являются важным элементов пищевой цепочки. Размножение ее связано с изменением климата и повышением содержания биогенных веществ в воде. Впервые эти «сопли» стали проблемой для рыбаков Северной Америки в 1990-е годы, но с тех пор распространились и в других северных регионах. «Цветение» дидимосфении в Мурманской области отмечалось несколько раз случайно: в 2012 году на реке Паз, в 2019 году на реке Кутсайоки и в 2023 году на реке Умба, но официально ее пока в нашем регионе не исследовали. Дмитрий Борисович подчеркнул, что исследовать этот феномен может помочь движение гражданской науки. Возможно, это явление распространено очень широко, но среди диатомологов мнения о том, стоит ли с ним бороться, разделились. В последние годы феномен Didymo рассматривается не только с отрицательной стороны: особенности строения стебельков, прикрепляющих кремниевую раковинку водоросли к камням, указывают на возможность использования Didymosphenia geminata в качестве избирательного сорбента.

«Ботанический» блок докладов представили сотрудники Полярно-альпийского ботанического сада-института. Оксана Гончарова поделилась результатами диагностики состояния мурманских тополей и причинами их заболеваемости в городских условиях. Олеся Зотова рассказала об особенностях цветения боярышника в Кольской Субарктике, Оксана Носатенко – о том, как продвигается проект интродукции некоторых краснокнижных растений полуострова Гыдан в Ботанический сад, Данил Афонин – об интересных находках печеночников на полуостровах Рыбачий и Средний.

Завершили длинный научный день выступления на стыке химии, физики и биологии. Группа авторов из Полярно-альпийского ботанического сада-института и Центра наноматериаловедения исследует возможности вермикулитовых субстратов для восстановления нарушенных почв и в земледелии. Мария Ярцева описала несомненные успехи применения ковдорского вермикулита для регуляции азотного питания огурцов, а Марина Слуковская обратила внимание участников конференции на трудности, которые могут вскрываются при масштабировании технологий озеленения, основанных на гидропонике. Что выбрать – самый доступный, самый качественный или самый дешевый субстрат? К чему стремиться – к скорости восстановления или к долгосрочности результата? Эти вопросы не выглядят простыми даже на первый взгляд, а на практике порой могут запутать даже самый «однозначный» проект. Оба доклада вызвали огромное количество вопросов – казалось, конференция только началась, и участники ее совсем не устали.

Закончилась конференция так же бодро и деловито, как и началась. Пообещав встретиться через год, найти «в поле» ответы и поставить перед собой новые вопросы, Евгений Боровичев поздравил всех с наступающим Днем науки и поблагодарил за активную работу.