​​Двое молодых учёных ТГУ – сотрудники лаборатории «БиоГеоКлим» Артём Лим и Дарья Кузьмина на протяжении двух месяцев работали в одном из ведущих научных центров Франции – Обсерватории Миди-Пиринейз. В междисциплинарной лаборатории GET (Geosciences Environnement Toulouse) молодые исследователи проводили анализ проб воды из сибирских рек и образцов болотной и северо-таёжной растительности из арктической зоны России. Результаты анализов помогут понять особенности процессов транспорта углерода, который является одной из главных составляющих парниковых газов. 

В последнее десятилетие всё чаще случаются катастрофические пожары. Одной из причин увеличения количества пожаров является потепление климата. Трагическими примерами служат события в Австралии в 2019-2020 годах, России – Дальний Восток и Сибирь в последние годы, европейская часть в 2012 году.  

– Рост числа пожаров на водосборных бассейнах влияет на потоки элементов и мировой сток. Мгновенное высвобождение элементов минерального питания из сгоревшей растительности и растительной подстилки может изменить геохимическую и биологическую обстановку, – говорит аспирантка Биологического института ТГУ Дарья Кузьмина. – Для оценки таких изменений необходимо узнать скорость и особенности протекания реакций золы растений и естественных вод, таких как дождевые осадки, речная и озерная вода, внутрипочвенный сток. Только после проведения подобных исследований мы сможем получить достаточно информации для экстраполяции результатов на бассейны, в пределах которых была отобрана сжигаемая растительность.​ 


cSmEaur4lSQ.jpg 



Лаборатория GET позволяет проводить анализы с минимумом погрешностей. Она оснащена сверхточными приборами, которые дают возможность выявлять в образцах даже сверхнизкие концентрации растворенного органического и неорганического углерода, концентрацию анионов и 48 химических элементов. В лаборатории оборудована «чистая комната», где можно работать с чистыми образцами, взятыми из северных водоемов, рек, дождевых и снеговых осадков. В условиях любой другой лаборатории такие ультрапресные пробы могут быть загрязнены даже незначительным попаданием пыли. 

– Особенно интересным становится эффект высвобождения элементов минерального питания после пожаров в арктических и субарктических условиях, – отмечает Дарья Кузьмина. – В низкопродуктивных северных экосистемах мобилизация химических элементов приводит к сильным потерям ценных элементов минерального питания растений. Проведенные предварительные исследования показали, что выщелачивание элементов происходит очень быстро, и это может внести существенные коррективы в биогеохимическую обстановку, например, приводить к кратковременному увеличение продуктивности дренирующих водоемов. На будущий год запланировано проведение экспериментов, которые позволили бы дать детальную характеристику последствий пожаров.


Установлено, что со сгоревших водосборов в озера и реки поступает в два раза меньше углерода в последующие 5-10 лет после пожара. Как следствие, из рек начинает меньше выделяться углекислого газа. Получается, что, с одной стороны, пожар в мгновение выбрасывает очень много углекислого газа, с другой – в последующие десятилетия его поступление в атмосферу резко снижается, а постпирогенная экосистема наоборот, начинает активно поглощать и накапливать утерянный углерод за счет нарастания новой биомассы, микроорганизмов. 

– Важно отметить, что северные экосистемы в целом очень пирофильны и без пожара деградируют, – добавляет аспирантка ТГУ. – Бореально-тундровые экосистемы после пожара как бы заново начинают цикл накопления углерода. 

Для проведения в лаборатории GET эксперимента с выщелачиванием элементов из золы сотрудники ТГУ отобрали пробы болотной северотаежной растительности во время работы на научной базе ТГУ в Ханымее (ЯНАО). Из сожжённых образцов торфа, мха и лишайников делалась вытяжка с озерной водой, далее шел интервальный сбор проб для анализа. Главная цель такого исследования – выяснить, как меняется геохимическая обстановка в постпирогенной экосистеме, как эти изменения влияют на геохимию почвенного, речного стока в мировой океан.


4LGDh0efb-I.jpg 

Добавим, что поездка молодых учёных ТГУ в Обсерваторию Миди-Пиринейз состоялась благодаря грантовой поддержке. В этом году аспирантка БИ ТГУ Дарья Кузьмина (научный руководитель профессор БИ Сергей Кулижский) выиграла стипендию Посольства Франции по программе оказания поддержки мобильности молодых ученых, осуществляющих исследовательскую деятельность во Франции. Научная работа Артёма Лима проходила при поддержке гранта РНФ.  

В лаборатории GET молодые учёные ТГУ осваивали новые технологии под руководством ведущего сотрудника Обсерватории Миди-Пиринейз, научного руководителя лаборатории «БиоГеоКлим» Олега Покровского – признанного специалиста, занимающегося изучением особенностей биогеохимических циклов озер и болот. 

Лаборатория биогеохимических и дистанционных методов мониторинга окружающей среды ТГУ – «БиоГеоКлим» – была создана в 2013 году на средства мегагранта, выигранного ТГУ. Задача лаборатории – изучение современного состояния, механизмов функционирования и динамики экосистем лесо- и водно-болотных комплексов Западной Сибири. Особый акцент в исследованиях в исследованиях сделан на трансформации субарктической биоты и ландшафтов в результате изменений климата в современных условиях и в будущем.

Похожие новости

  • 11/12/2020

    Почему земля вкусная: ученые ТПУ ищут "рецепт" от загадочных болезней

    ​​​Ученые Томского политеха (ТПУ) отправились в экспедицию на Алтай, где будут методами биогеохимии изучать причины геофагии (поедания почвы) животных. Такие исследования прошли в Приморье и предстоят в Забайкалье, в комплексе они расскажут, как окружающая среда и геология местности влияют на живые организмы.
    444
  • 29/12/2020

    Наталья Гусева: «2020 год потребовал самоотверженности и готовности к переменам»

    ​Директор Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Наталья Гусева поделилась результатами, которых достиг коллектив школы в 2020 году, и рассказала о целях и задачах на будущий год.​   Уходящий год стал точкой отсчета новой реальности для всего мира, и, чтобы в нее «встроиться», нам пришлось многое пересмотреть и изменить в своей деятельности.
    270
  • 10/12/2020

    Томские ученые модифицируют покрытия для имплантов с помощью ксенона

    ​​​Научная коллаборация Томского политехнического университета (ТПУ), Сибирского государственного медуниверситета (СибГМУ) и Балтийского федерального университета разработала технологию нанесения кальций-фосфатных покрытий на медицинские импланты в газовой среде; исследование показало, что использование ксенона делает покрытия более долговечными, сообщает 9 декабря пресс-служба ТПУ.
    459
  • 15/12/2020

    Международная команда физиков изучила радиационные свойства озона

    ​​Полученные результаты помогут осуществлять контроль качества озонового слоя, который участвует в формировании атмосферы и климата Земли, влияет на качество воздуха, охраняет планету от жесткого ультрафиолетового излучения.
    444
  • 19/11/2020

    Цитируемые ученые ТПУ: «умные» удобрения, ферритовая керамика и наносеребро

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за октябрь. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 57, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 7,246.
    764
  • 28/10/2020

    Российские ученые нашли экологически чистую замену углю

    Улучшить свойства доступных видов биотоплива смогли ученые Томского политехнического университета (ТПУ). По словам авторов, им удалось получить из торфа и отрубей экологически чистое топливо, не уступающее по эффективности бурому углю.
    867
  • 11/04/2019

    Ученые ТПУ изучают, чем загрязнена река в промышленном районе Индии

    ​Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) привезли пробы воды из Дамодара – одной из самых грязных рек Индии; изучив состав и миграцию вредных веществ, политехники вместе с коллегами из России, Китая и Индии намерены предложить меры по очистке и предотвращению дальнейшего загрязнения реки, сообщила пресс-служба вуза.
    1306
  • 03/07/2020

    Мегагранты: чем занимаются лаборатории, открытые в рамках программы

    Программа мегагрантов была запущена в 2010 году. Она подразумевает международное сотрудничество российских вузов и научных организаций с ведущими зарубежными учеными и научно-образовательными центрами в сферах науки, образования и инноваций.
    1971
  • 27/10/2020

    Новый сенсор в биоаналитике

    ​​Ученые Томского политехнического университета, Университета Глазго (Великобритания) и Университета химии и технологии (Чехия) первыми предложили использовать двухмерный материал — тонкие пленки из теллурида молибдена — в качестве сенсорa в биоаналитике.
    450
  • 23/12/2020

    Директор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Марина Трусова: «Все силы и средства идут на развитие школы»

    ​​О главных событиях и достижениях 2020 года и планах на будущее рассказала директор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Марина Трусова.    Мегагранты Год для коллектива нашей школы был ярким и богатым на события.
    245