Студенты ДВФУ изучили биоразнообразие и состояние экосистем дальневосточных морей в научной экспедиции

20 сентября в порт Владивостока вернулась научно-образовательная экспедиция «Тихоокеанский плавучий университет – 2023». Участники экспедиции — студенты и учёные со всей страны — работали 36 дней на научно-исследовательском судне «Профессор Мультановский». За это время они исследовали 93 морские станции (точки работ) вдоль побережья полуострова в северо-западной части Тихого океана и в Охотском море.

НИС «Профессор Мультановский» в бухте Русская

Экспедиция, стартовавшая 10 августа на Камчатке, организована Институтом Мирового океана ДВФУ совместно с Тихоокеанским океанологическим институтом имени В. И. Ильичева ДВО РАН, Дальневосточным региональным научно-исследовательским гидрометеорологическим институтом при поддержке Минобрнауки России, Росгидромета и координационного центра «Плавучий университет» на базе МФТИ. В экспедиции принимали участие научные коллективы из Института биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН, Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН, Национального научного центра морской биологии имени А. В. Жирмунского и Тихоокеанского океанологического института имени В. И. Ильичева ДВО РАН.

Дальневосточная экспедиция отличается от других рейсов проекта «Плавучий университет» комплексным подходом и интересным с научной точки зрения маршрутом: главная цель — составить разностороннюю оценку биоразнообразия и состояния экосистем малоизученных дальневосточных морей. Поэтому научный план экспедиции включал работы по направлениям морской биологии, морской геологии, морской экологии и биооптики. Участники собирали данные с помощью зондирования водной толщи, отбора проб воды и проб донных осадков. Первичный анализ происходил сразу в судовых лабораториях. Водную среду проверяли на загрязнение микропластиком, нефтепродуктами и другими органическими веществами. Проводились гидрологические, гидробиологические, микробиологические, молекулярно-генетические, газогеохимические и атмохимические исследования. По возвращению судна все пробы были аккуратно перемещены в научные лаборатории ДВФУ и институтов ДВО РАН, где участники экспедиции в ближайшее время продолжат их детально изучать.

Начальник экспедиции Олеся Рутенко, к.б.н., сотрудник Института Мирового океана ДВФУ, комментирует возвращение: «Заявленная глобальная научно-образовательная цель прошедшей экспедиции была реализована совместными силами ведущих учёных из различных российских научных институтов и вузов. По каждому виду исследований уже получены интересные предварительные результаты. Студенты, прошедшие “обучение через исследование” в этой экспедиции, представили первые результаты своей исследовательской работы на научной конференции, проведённой прямо на борту судна. У ребят в ближайшее время уже запланированы курсовые работы и совместные научные публикации в профильных журналах по результатам проведенной экспедиции “Тихоокеанского плавучего университета”».

Отряд морской геологии и газогеохимии под руководством Андрея Яцука зафиксировал на прикамчатской акватории Охотского моря участки с аномальным распределением метана — важнейшего парникового газа. В придонной воде отмечается высокая концентрация метана, что может указывать на наличие в регионе газовых факелов или сипов. В вулканическом регионе могут быть специфические источники поступления газа в воду и осадок. Потенциально, такие источники создают дополнительный вклад парниковых газов природного происхождения в атмосферу. Остальные полученные данные существенно расширяют представление о роли Камчатского региона в современные процессы изменения климата.

Эхолотный промер толщи воды с заметными газовыми выбросами

Отряд морской экологии делился на три команды. Первая команда под руководством Елена Тихоновой изучала загрязнение морской воды и донных отложений с помощью микроорганизмов-индикаторов, способных трансформировать углеводороды, в том числе нефтяные, и иные классы органических веществ. Полученные данные о численности таких микроорганизмов в исследуемом регионе уникальные в своём роде. В поверхностных водах Авачинской губы и прибрежной акватории у Халактырского пляжа была обнаружена максимальная концентрация бактерий-деструкторов дизельного топлива и липолитических бактерий (способных разлагать жиры). Наибольшее количество фенолокисляющих бактерий нашли в придонном и поверхностном слое воды Халактырского пляжа и бухты Русской. Фенол — очень токсичное вещество, данные бактерии потенциально могут очистить среду от него.

Вторая команда Данила Дашкова собрала 198 накопительных культур углеродокисляющих бактерий, которые будут посеяны на плотные питательные среды, очищены до отдельных штаммов, идентифицированы молекулярно-генетическими методами и описаны. Это даст понимание, какие конкретно микроорганизмы обитают в регионе исследования.

Третья команда изучения поверхностного микропластика под руководством Игоря Жданова сделала более 80 проб для первого комплексного анализа пластикового загрязнения акваторий Камчатки. Предварительно установлено, что воды восточного тихоокеанского побережья полуострова загрязнены значительно меньше, чем со стороны Охотского моря, где более развито судоходство, морской промысел и добыча углеводородов. В Авачинской бухте почти отсутствовали частицы микропластика. Все собранные пробы будут в дальнейшем разбираться в лабораториях, где частицы микропластика проанализируют с помощью инфракрасной спектроскопии, чтобы определить тип полимера и отделить от возможных частиц биомассы.

Нейстонная сеть для ловли микропластика

Отряд биооптики под руководством Татьяны Чуриловой и её коллег по институту получили новые для исследуемого региона комплексные данные об изменчивости спектральных показателей вод. Камчатский регион отличается высокой неоднородностью по содержанию и спектральным характеристикам поглощения света пигментами фитопланктона, неживым взвешенным и растворённым в воде органическим веществом. Полученный массив данных ляжет в основу моделирования возможных сценариев цветения фитопланктона, в том числе вредоносных видов. В перспективе на основе натурных и спутниковых данных можно организовать систему оперативного экологического мониторинга прибрежных вод.

Отряд морской биологии, которым руководил Никита Селивёрстов, анализировал качественный и количественный состав зоопланктонных и бентосных сообществ. Информация о составе и качестве зообентоса даёт колоссальный пласт информации о состоянии экосистемы, по этим данным можно оценить трофические (пищевые) отношений между организмами, оценка продуктивности трофических цепей моря становится возможна на основании информации о зоопланктоне. Во время экспедиции команда биологов собрала и зафиксировала около 10 000 образцов морских организмов. Предварительно выяснила, что что «красный прилив» 2020 года серьёзно не повлиял на состояние экосистемы в районе Халактырского пляжа — к 2023-му она значительно восстановилась.

Программа «Плавучий университет» имеет как научное, так и образовательное значение, потому что в ее экспедициях опытные научные наставники обучают молодых исследователей через практику, передают свои навыки и знания. Экспедиции проводятся в рамках Национального проекта «Наука и университеты», реализуемого Минобрнауки России по Указу Президента России от 7 мая 2018 года № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года».

Пресс-служба ДВФУ