Региональная общественно-политическая газета
Свежий выпуск: №21 (29116) от 29 мая 2024 года
Издается с 24 февраля 1918 года
31 мая 2024,
пятница

Как в Благовещенске работает лаборатория по исследованию изменений климата

Общество

Как меняется климат Амурской области и всей планеты в целом — на такой глобальный вопрос ответят ученые. В Благовещенске начала работу новая научная лаборатория климатических и углеродных исследований — в Институте геологии и природопользования ДВО РАН. Таких лабораторий в рамках национального проекта «Наука и университеты» открылось всего две на Дальнем Востоке. «Амурская правда» заглянула в кабинеты и микроскопы, чтобы понять, как угольки после пожаров и микроорганизмы в почве помогут составить картину будущего нашей планеты.

Фото: Алексей Сухушин

Регулятор климата

Научной работой в этом направлении в Институте геологии и природопользования занимаются не первый год. Здесь самый большой парк оборудования в Амурской области и даже некоторых соседних регионах. Как поясняют ученые, им под силу определить элементный состав в любой среде.

В рамках нового проекта под «прицелом» микроскопов — лес — как один из важнейших элементов в процессе глобального изменения климата. Как яркий пример самых распространенных в стране лесов — лиственничников — основной площадкой исследований выбран Зейский заповедник. Это бореальный (северный) лес. Он растет на многолетней мерзлоте, которая чувствительна к климатическим изменениям.

Фото: Алексей Сухушин

— Леса играют важную роль в формировании климата — во‑первых, выделяют кислород и поглощают углекислый газ, — поясняет научный сотрудник лаборатории Александр Иванов. — Во-вторых, леса хранят в себе огромные запасы углерода. При рубках, пожарах, гибели деревьев от вредителей происходят выбросы углекислого газа в атмосферу. Концентрация парниковых газов растет, и усиливается парниковый эффект. Поэтому леса — это мощнейший регулятор климата на суше. От лесоуправления сейчас зависит климат будущего.

Угольки деревьев покажут прошлое

Именно поэтому ученые изучают лес со всех сторон. В том числе — пострадавший от пожаров. Инженер-исследователь Александр Данилов берет в «прицел» микроскопа остатки сгоревших деревьев — по‑научному угольки называют «пирогенные частицы».

Фото: Алексей Сухушин

— Частицы этого угля, оставшиеся в почве после пожара, очень информативны. Мы можем сказать, был ли пожар на этом месте, определить его интенсивность, а с помощью микроскопа — определить вид дерева, из которого образованы угольки. Проведя радиоуглеродный анализ, сможем установить возраст угля и определить, какие леса здесь произрастали. На основе определения доминирующего вида растения сможем говорить о влажности, температуре и других показателях климата в прошлом. Сравнение с современными климатическими условиями показывает изменение климата за долгий период времени, — поясняет ученый.

Ученые изучают лес со всех сторон: даже оставшиеся после пожара угольки.

Сейчас здесь начали создавать базу образцов углей разных видов деревьев. Для этого образцы дерева обжигаются в бескислородной среде, затем делаются их снимки для последующего сравнения с образцами, отобранными из почвы. Эта работа уникальна, так как пока для лесов Дальнего Востока есть только база живых тканей.

Почва расскажет всё

Большая часть исследований посвящена изучению цикла углерода.

Мешочки с опадом раскладывают на воронках под лампы, и микроорганизмы попадают в емкости со спиртом. Фото: Алексей Сухушин

— Мы исследуем процесс разложения как часть круговорота углерода в экосистеме. На этот процесс влияют разные факторы: качество растительного опада и его химический состав. Также невозможен этот процесс без микробного сообщества и фауны, — показывает на современные микроскопы, подключенные к большим экранам, научный сотрудник Анжелика Кондратова. — Мы проводим эксперименты: закладываем в специальных мешочках разный опад: хвои лиственницы, опад березы, травы; используем разный тип сетки в зависимости от задачи. А потом изучаем под микроскопом.

На экране — многолапное «чудовище», ученый улыбается: на самом деле это увеличенное во много раз древнее почвенное животное — микроартропода.

Для новой лаборатории закуплены микроскопы, газоанализаторы, квадрокоптеры, в том числе с системой лазерного сканирования. Фото: Алексей Сухушин

— Это коллембола — у нее есть прыгательная вилка. Часто их можно увидеть прыгающими по снегу, поэтому их называют снежные блохи, — поясняет Анжелика. — Фауна очень важна для почвы и процесса разложения растительных остатков. Так как климат меняется и пожаров становится больше, в будущем в почве будет больше пирогенных частиц, которые также влияют на процесс разложения.

Уникальные методы используют впервые

В новой лаборатории изучать изменения климата будут с помощью самых современных технологий. Некоторые уникальны для всей страны. Так, сейчас ученые ждут оборудование, чтобы изучать ферменты в почве с помощью флюоресценции. То есть почву в прямом смысле слова заставят светиться.

Фото: Алексей Сухушин

— По уровню активности ферментов мы можем оценить интенсивность биологических процессов в почве, — поясняет Ольга Пилецкая. — Это новые методы для нашей страны. В их освоении нам помогают коллеги из Германии. Мы приобрели приборы и специальные реактивы — субстраты — это вещества, которые способны светиться при облучении. После его разложения можем измерить флюоресценцию с помощью микропланшетного ридера — сейчас ждем этот прибор.

Не теряя корни

Как правило изучение леса ограничивается его надземной частью, но амурские ученые пошли вглубь — и добрались до корней. В новой лаборатории с помощью пинцета молодые исследователи разбирают тонкие корни, моют их, сортируют и отправляют в специальный сканер.

Фото: Алексей Сухушин

— Изучить корни гораздо сложнее, нежели надземные части растений. Ученые установили, что корни являются источником устойчивого углерода, который хранится в почве тысячелетиями, поэтому нам важно знать, что происходит с ростом корней, процессы их отмирания и разложения в условиях изменения климата, — показывает свою работу младший научный сотрудник Елизавета Суслопарова. — Через сканер специальная программа анализирует корни по множеству показателей. Затем данные обрабатывают с помощью статистической программы в зависимости от цели исследования.

Каким был лес до пожара

В лаборатории климатических и углеродных исследований изучается история лесов. Ученые анализируют площадь горения, а также смотрят, что происходит после пожаров в динамике — восстановился ли лес.

На одном снимке видны сильные пожары, спустя больше 10 лет сгоревший лес не восстановился. Фото: Алексей Сухушин

— Бореальные леса играют важную экологическую роль, они являются одним из крупнейших резервуаров углерода на планете. Из-за пожаров происходит потеря углерода, а это оказывает влияние на глобальные климатические изменения. Дальний Восток в пожарном отношении является одним из самых неблагополучных регионов, исследования пожарной истории важны как для понимания причинно-следственных связей, так и для охраны лесов от пожаров в будущем, — показывает Юлия Масютина разноцветные кадры территории Зейского заповедника, сделанные из космоса.

Как амурские ученые измеряют дыхание леса

Фото: Алексей Сухушин

Исследования леса без самого леса вряд ли были бы возможны. А потому ученые регулярно отправляются на природу. Кроме объектов в Зейском заповеднике, площадки заложены в Благовещенском лесничестве.

— Этот сосновый бор посажен в 70‑х годах, ему около 55 лет. Чуть дальше произошел пожар, и сосны сгорели, рядом расположена вырубка. Поэтому мы выбрали этот участок, — ведет по сугробам Александр Иванов. — Идея нашего эксперимента — показать, что происходит с дыханием почвы во время резких изменений. Живой лес растет и поглощает из атмосферы углекислый газ. Там, где сосняк погиб, фотосинтеза нет. И такие участки становятся источником углерода — как выхлопная труба автомобиля.

17

миллионов рублей выделено на создание лаборатории — это ежегодное финансирование, в том числе и на заработную плату сотрудников и сами исследования.

На площадке установлены пластиковые цилиндры, а из специальных ящиков достают измерительные приборы. В полностью герметичных емкостях, установленных на глубину 3–5 сантиметров, инфракрасный газоанализатор определяет концентрацию углекислого газа. Даже при минус 40 в атмосфере микроорганизмы почвы выделяют газ — демонстрирует исследователь меняющиеся на экране цифры. Также ученые измеряют температуру почвы — автоматические датчики вкопаны в землю. Летом добавляется еще один показатель — влажность почвы.

Фото: Алексей Сухушин

— Любой школьник скажет — климат меняется, но мы дадим этому количественные характеристики, то есть точно скажем, сколько углерода хранит в себе лес, сколько углекислого газа он поглощает и сколько выделяет. Перерасчет после наблюдений сможем сделать на гектары и дать глобальные оценки, — поясняет Александр Иванов.

В дальнейшем лаборатория планирует выйти и на исследование изменения климата и в других экосистемах и расширить сеть мониторинга по Амурской области.

В 2019 году на средства гранта прошла большая экспедиция — маршрут шел от Благовещенска до Невера, от Невера до Якутска и на запад почти до Читы. Охватив три региона, удалось заложить почти 50 площадок и взять «пробы» лесов: корни, уголь, почвы и растения.

— С наступлением полевого сезона планируем выезд в экспедицию в Якутию и в Забайкальский край, где проводим изучение лиственничных лесов в условиях пирогенной и антропогенной нагрузки. Также планируем расширить сеть мониторинга по Амурской области. К нашим объектам в Зейском заповеднике в этом году добавятся площадки в других районах и экосистемах, — отмечает руководитель лаборатории Семён Брянин.

Комментарий

Андрей Сорокин, директор Института геологии и природопользования Дальневосточного отделения РАН, член-корреспондент Российской академии наук:

— Летом 2022 года Министерство образования и науки РФ объявило конкурс на создание молодежных лабораторий, была четко ограничена тематика — исследование климатических систем. Конкурс проводился в рамках нацпроекта «Наука и университеты». С Дальневосточного региона на конкурс поступили десятки заявок, поддержано было две, среди них — наша. Всего по России было организовано 23 лаборатории. Это большая победа нашего института. Поставлена задача заглянуть в будущее: какой будет наша Земля. В штате десять человек — семь научных сотрудников и три инженера-исследователя. Средний возраст — 35 лет, и это было условием создания лаборатории. Среди сотрудников выпускники амурских вузов. То есть мы решаем задачу закрепления дальневосточной молодежи в научных учреждениях.

Возрастная категория материалов: 18+

Добавить комментарий

Забыли?
(Ctrl + Enter)
Регистрация на сайте «Амурской правды» не является обязательной.

Она позволяет зарезервировать имя и сэкономить время на его ввод при последующем комментировании материалов сайта.
Для восстановления пароля введите имя или адрес электронной почты.
Закрыть
Добавить комментарий

Комментарии

Комментариев пока не было, оставите первый?
Комментариев пока не было
Комментариев пока не было

Материалы по теме

Девять природных пожаров произошли в Амурской области за суткиДевять природных пожаров произошли в Амурской области за сутки
Как найти мозоль у динозавра: амурские ученые делают сенсационные открытия мирового уровняКак найти мозоль у динозавра: амурские ученые делают сенсационные открытия мирового уровня
Кости амурского динозавра дополнят на 3D-принтере и покажут в Санкт-Петербурге
Дым и пепел от пала за мостом через Зею накрыли Благовещенск
Школьники из амурского села сожгли 300 гектаров растительности в Березовском заказнике
«Огненные рыцари» запускают в Амурской области палы сухой растительности
Минкульт поддержит амурские проекты: Василий Орлов встретился с министром культуры России
Бивни мамонтов вошли в список редких товаров на экспорт из Приамурья
Фигуру керберозавра установят в Благовещенске
Село Юрского периода: «Настоящее время» рассказало о кладбище динозавров около амурского Кундура
Динозавров мучили опухоли, хондрозы и артрит: итальянский ученый исследует кости амурских ящеров

Добавить комментарий

Забыли?
(Ctrl + Enter)
Регистрация на сайте «Амурской правды» не является обязательной.

Она позволяет зарезервировать имя и сэкономить время на его ввод при последующем комментировании материалов сайта.
Для восстановления пароля введите имя или адрес электронной почты.
Закрыть
Добавить комментарий

Комментарии

Комментариев пока не было, оставите первый?
Комментариев пока не было
Комментариев пока не было
Амурчане смогут пострелять из лука или копья и посмотреть реконструкции боев разных эпохОбщество
Пятый участковый пункт полиции открылся в Свободном при поддержке инвестораОбщество
Угнали машину и врезались в столб: подросткам из Свободного грозит направление в спецшколуПроисшествия
Амурский бизнес-омбудсмен: «Прогрессивную шкалу НДФЛ придумали последователи Робин Гуда»Экономика
Скончалась «прекрасная няня» Анастасия ЗаворотнюкОбщество
В Приамурье 3,3 тысячи детей войны и тружеников тыла получают меры соцподдержкиОбщество

Читать все новости

Общество

Амурчане смогут пострелять из лука или копья и посмотреть реконструкции боев разных эпохАмурчане смогут пострелять из лука или копья и посмотреть реконструкции боев разных эпох
Эстетика единого стиля: обновление фасадов домов в Тынде близится к завершению
Пятый участковый пункт полиции открылся в Свободном при поддержке инвестора
Скончалась «прекрасная няня» Анастасия Заворотнюк
В Приамурье 3,3 тысячи детей войны и тружеников тыла получают меры соцподдержки
Система Orphus