к.б.н. Г. Мажитова, к.б.н. Е. Лаптева В Институте фундаментальных проблем биологии Пущинского научного центра (ранее – Институт почвоведения и фотосинтеза) ежегодно с 1992 года весной или в начале лета проводятся международные конференции, совмещаемые с общим собранием Совета по криологии Земли при РАН. Основной контингент участников – геокриологи (мерзлотоведы) и примкнувшие к ним криопедологи (почвоведы-мерзлотники). Однако, с каждым годом конференции привлекают все более широкий круг других специалистов – микробиологов, геологов, гляциологов, климатологов. Собирается обычно более 100 человек, из которых 10-20% – иностранцы. Конференции задумывались как ежегодный всеобщий сбор для обмена важной информацией (научной и организационной), согласования планов, поскольку сейчас в этой области много международных проектов с большим количеством участников из разных стран и организаций, аналогичных экспедиций, совместных публикаций, других конференций и т.д. Потому первоначально даже предлагали не делать эти конференции тематическими, пусть, дескать, каждый представляет материал, который считает интересным, а оргкомитет сгруппирует его по темам и посмотрит, какие получаются секции. Однако, эта идея была отвергнута, хотя бы в силу организационных неудобств: под такое "вольное" собрание трудно получить, например, грант РФФИ. Примеры тем прошедших конференций "Мониторинг криосферы", "Ритмы природных процессов в криосфере Земли". Конференция этого года была посвящена консервации и трансформации вещества и энергии в криосфере. Под консервацией подразумевается длительное сохранение в многолетней мерзлоте жизнеспособных микробов, семян растений, водорослей и других палеобиологических объектов, а также неживых компонентов почвы или грунта. Последние, однако, чаще подвергаются той или иной трансформации в процессе многовекового/многотысячелетнего пребывания в мерзлоте. На совещании работали секции: (1) "Роль криосферы Земли в консервации жизнеспособных палеобиологических объектов", (2) "Газовые гидраты и природные газы в криосфере Земли", (3) "Физические, физико-химические и геохимические основы миграции, трансформации и консервации вещества в криосфере Земли", (4) "Динамика многолетнемерзлых толщ под влиянием инфраструктуры", (5) "Трансформация вещества и энергии в профиле мерзлотных и сезонно-промерзающих почв". Пять человек из нашего института принимали участие в работе последней секции. С. Денева сделала устный доклад в соавторстве с Г. Русановой на тему "Трансформация нефтезагрязненных почв западного сектора Большеземельской тундры", остальные представили постеры – Е. Лаптева о динамике лабильных форм гумуса в аллювиальных почвах нашего региона, Г. Мажитова о почвенной ГИС бассейна Усы и расчете запасов углерода в бассейне, Е. Лодыгин о структурных параметрах гумусовых веществ в подзолистых почвах, Е. Шамрикова о буферности почв как индикаторе почвообразовательных процессов. Интересный, разноплановый и порой парадоксальный материал был представлен в докладах, прозвучавших на первой секции. В криосфере Земли выявлены жизнеспособные бактериальные и дрожжевые клетки (Д. Гиличинский, В. Соина, Р. Файзутдинова, Е. Воробьева), споры микромицетов (Н. Иванушкина, А. Мамукелашвили) и микроскопические водоросли (Т. Вишнивецкая, Е. Спирина). Обнаружение в вечной мерзлоте не только редуцентов (гетеротрофные бактерии) и консументов (мицелиальные грибы и дрожжи), но и автотрофных первичных продуцентов органического вещества (зеленые и сине-зеленые водоросли) позволяет рассматривать ее как полную, стабильную и сбалансированную экосистему. Установлено, что прокариоты, микромицеты и низшие растения могут сохранять жизнеспособность при отрицательных температурах и отсутствии света в течении геологически длительного времени. Высказана мысль, что, поскольку при температуре –10 ч –12 оС микроорганизмы сохраняют свою метаболическую активность, следовательно, в мерзлых осадках (грунтах и льдах) бактериальные клетки, в отличие от спор микромицетов, спор, пыльцы и семян низших и высших растений, находятся не в "законсервированном" виде, а в достаточно активном, постоянно генерирующем новые поколения. Таким образом, бактерии, выделяемые при анализе мерзлых осадков Арктики и Антарктики различного возраста (тысячи и миллионы лет), являются нашими современниками, а не "древними ископаемыми". Неоднократно высказывалась точка зрения, что для микромира экстремальными факторами являются не низкие температуры, высокое давление, недостаток влаги, голод и т.п., как это было принято считать ранее, а постоянная резкая смена условий в верхних почвенных горизонтах, к которым должны быстро адаптироваться их обитатели. Именно эта смена и является весьма мощным стрессовым фактором для микроорганизмов, в то время как реальные экстремальные условия – это своего рода стабильные экосистемы, к условиям которых микроорганизмы успевают приспособиться за длительный геологический период времени. К стрессовым факторам отнесено и высокое содержание органического вещества в почве. Отмечено, что значительное количество микроорганизмов в почве, тесно коррелирующее с содержанием органического углерода, – ответная реакция со стороны микроорганизмов на этот стресс. Д. Гиличинский подчеркнул, что в настоящее время одной из важнейших задач следует считать установление мест залегания наиболее древних мерзлотных осадков, что позволило бы достоверно установить срок сохранности жизни в криогенных условиях. Однако учитывая, что по современным данным возраст мерзлоты в Арктике около 3 млн. лет, а в Антарктиде – около 30 млн. лет, возник закономерный вопрос, как могла существовать наша планета в течение 25 млн. лет с одним полюсом? На третьей секции наибольший интерес вызвал доклад Г. Конищева "Отражение разновозрастных фаз криогенеза в минералогическом составе почв". Он предложил так называемый коэффициент криогенной контрастности (ККК), отражающий распределение кварца и полевых шпатов по предельным гранулометрическим фракциям, в которых эти минералы накапливались в ходе криогенеза. Анализ материала из разных регионов позволил сделать вывод, что высокие значения ККК, характерные для нижних горизонтов почв, отражают реликтовые, более суровые, чем современная, фазы криогенеза, при которых начали формироваться почвы. В ходе бурной и несколько агрессивной дискуссии выяснилось, что метод и интерпретации результатов имеют много ограничений, но все же применимы к значительному числу объектов. Посещение четвертой секции оставило тяжелые впечатления, там без конца демонстрировались фотографии искореженных и разорванных трубопроводов, вымороженных опор, разлившейся нефти и т.д. Производственники обвиняли науку в том, что все это не было предусмотрено на стадии проектирования, в результате чего поиск решений лег на эксплуатационников, наука жаловалась на слабое финансирование предпроект-ных исследований. Производственники говорили, что наука делает упор на криогенные процессы в грунтах, а на деле, например, в Западной Сибири, наиболее опасным явлением оказалось быстрое изменение положения русел рек и криогенные процессы в подрусловых таликах. Подумалось, что так же сейчас многие обвиняют науку в том, что она сама придумала глобальное потепление, чтобы качать под это деньги. А если гром все же грянет, – в чем тогда будут ее обвинять? На Макеевских чтениях (пятая секция) С. Губин поставил под сомнение гипотезу о ретинизации гумуса в тундровых почвах. Проведенные им микроморфологические исследования показали присутствие в надмерзлотных горизонтах не скоагулированных форм гумусовых веществ, а преимущественно грубогумусных (фрагменты растительных тканей и остатки корней), накопление которых обусловлено, по-видимому, криотурбационными процессами, а не иллювиированием подвижного гумуса и его коагуляцией на границе ежегодного сезонного оттаивания. Для подтверждения своей точки зрения автором заложены модельные опыты, которые позволят установить природу гумусовых веществ, мигрирующих в профиле тундровых почв и аккумулирующихся в надмерзлотных горизонтах. С. Горячкин подчеркнул, что в настоящее время, в связи с необходимостью прогноза миграции различных загрязнителей в техногенно-преобразуемых ландшафтах Севера, весьма важной задачей является оценка геохимической роли вечной мерзлоты. Ибо мерзлота является не только геохимическим барьером и "геохимическим стартером", активизирующим латеральные потоки в почвенном покрове мерзлотных территорий, но и может сама приводить к формированию в почвенной толще новообразованных геохимических барьеров (например, ортзандов). Поэтому при исследовании тундровых почв нельзя ограничиваться только профильным методом, необходимо выявлять особенности формирования почв с учетом возможных потоков миграции веществ в трехмерном пространстве. Помимо секционных заседаний, Г. Мажитова участвовала еще в круглом столе по программе CALM (Циркумполярный мониторинг деятельного слоя почв и грунтов), поскольку участвует в этой программе. Здесь сейчас стадия написания статей и оформления первых результатов. Американцы на свои средства организовали этот мониторинг по всей циркумполярной области (более 80 точек). Главная задача – поймать сигнал изменения климата, следя за температурами деятельного (ежегодно оттаивающего и промерзающего) слоя грунтов и мерзлоты, поскольку это более надежный индикатор изменения климата, чем температуры воздуха, подверженные колебаниям в разного рода циклах. За круглым столом американцы были больше озабочены проблемой поиска денег для продолжения программы, русские же, чувствуя себя свободными от подобных забот, предавались критике методики мониторинга, разработанной в основном американской стороной. Подобные совещания особенно хороши в силу своей ежегодности. Очень наглядно видно, куда и с какой скоростью движется этот раздел науки. Например, несколько лет назад просто электронные карты, а тем более полноформатные тематические ГИС воспринимались как новое слово, теперь же восторги по поводу собственно метода ушли в прошлое и ценятся результаты, полученные с его помощью. В области математического моделирования, напротив, прогресс слабый, – на всех совещаниях выступают одни и те же люди, которые лишь развивают и модифицируют одни и те же модели. Международная ассоциация мерзлотоведов несколько лет назад выпустила компакт-диск с аббревиатурой CAPS, содержащий наиболее важные базы данных по мерзлоте, различные ссылки и многоязычный терминологический словарь. В ближайшее время будет выпущен второй CD. Приятно сообщить, что к числу "наиболее важных материалов" отнесены результаты наших работ по проекту ИНТАС (мерзлотная ГИС и моделирование) и по проекту TUNDRA (почвенная ГИС).
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 3171 посещений с 10.10.2001 |