Изучение планктона в Арктике спасет от экологической катастрофы водоемы России
С первой ротацией дрейфующую станцию "Северный полюс-42" Арктического и антарктического научно-исследовательского института покинули несколько ученых. Среди них - и Василий Леонтьев, единственный в этой экспедиции сотрудник Томского государственного университета. Срок его командировки "на льдину" закончился. За полгода, благодаря ему, собраны уникальные данные о поведении зоопланктона на верхушке планеты.
Марафон во льдах
Членам экспедиции СП-42 Василий Леонтьев запомнился не только как человек, занимающийся планктоном, но и как марафонец. Вполне реальный. Если вы в 6 утра на палубе "Северного полюса" (при поддержке этого судна проходит дрейф СП-42) или внутри его ангара увидите бегуна, то можете не сомневаться: это Василий Леонтьев.
"Заданная научная программа выполнена. Что касается марафонов, то докладываю: пробежал их 10 в ангаре, и еще один по льду рядом с судном, - рассказал ученый. - Во время логистически сложной ротации - с пересадками на мысе Баранова и в Хатанге успел пробежать по марафону и на Баранова, и в Хатанге. Подсчитал общий мой "набег на судне". Получилось 2 207 километров".
Кадр! Еще кадр!
Зоопланктон Северного Ледовитого океана изучали с помощью уникальной установки - зонда на основе цифровой голографической камеры. Аналогов в мире ей нет. Ее создала команда специалистов Томского госуниверситета.
Зонд погружали в воду, где он регистрировал фиксированный объем воды, содержащей планктон. Процесс проходил в виде цифровой голограммы, что дало возможность получать большой массив информации благодаря всего одному кадру. А их за сутки могло быть и 1200, и целый поток.
Обработка голограмм была организована на борту "Северного полюса". В цифровом виде можно было восстановить изображение всех частиц, находящихся в пробе воды. Например, подсчитать, сколько в такой-то точке океана на такой-то глубине содержится планктона. Какого он размера, форм, каковы его поведенческие реакции.
А значит, сделать вывод о концентрации различных видов планктона, определить, какие изменения с ним происходят, выявить характерные биоритмы. В итоге по спутниковой связи на "Большую землю" передавали уже структурированную информацию.
Первое звено
Почему ученым интересен планктон? Во-первых, он первое звено пищевой цепочки в морском животом мире. Во-вторых, он очень чуткий индикатор загрязнений, и его вполне можно использовать для мониторинга состояния окружающей среды.
Как пояснил Леонтьев, также ученых интересовало, как питается планктон, находясь под слоем льда в условиях полярной ночи. Известно, что "время садиться к столу" у него строго регламентировано природой и зависит от положения Солнца на небосводе. Питание четко двухразовое: на восходе и через 12 часов после него.
Игорь Половцев, старший научный сотрудник лаборатории радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды Томского госуниверситета, принимавший участие в исследовании "с берега", рассказал "РГ", что ранее в различных экспедициях было доказано, что численность планктона не является постоянной величиной. Изменения напрямую зависят от факторов окружающей среды, и, прежде всего, от солнечного света.
Ест по Солнцу и Луне
Во время дрейфа СП-42 выяснилось: полярный планктон как питался два раза в сутки "по Солнцу", так и продолжал на верхушке Земли в условиях полярной ночи.
"Это означает, что мы, с одной стороны, имеем дело с памятью, а с другой - с тем, что есть еще фактор окружающей среды, поддерживающий биоритмы в отсутствие Солнца. И этот фактор - приливно-отливные процессы", - подчеркнул Игорь Половцев. Проще говоря: у планктона, есть еще одни биологические часы, связанные уже не с солнцем, а с обращением Луны вокруг Земли (так называемый тидальный ритм с периодом 10, 5-13 часов). А Луна как совершала движение вокруг нашей планеты, так и продолжала его совершать и во время полярной ночи на самом краю Земли. Планктону было на что ориентироваться.
Разработанная томскими учеными система отслеживания состояния планктона может применяться для мониторинга загрязнений в самых различных водоемах, в том числе в условиях океана и полярной ночи. Причем на ранней стадии развития процесса, когда еще есть время для реагирования на ситуацию и ее изменение. И избежать возникновения серьезных экологических проблем.
Все тексты сюжета "Новая экспедиция "Северный полюс-42" на уникальном судне в Арктику: Дневник обозревателя "РГ" читайте здесь.