• Русский

Планктонные рачки оказались неожиданно важным элементом летописи планеты

Команда ученых, входящие в состав приоритетного направления «Эконефть», провели исследования донных отложений озер в труднодоступных регионах России с применением комплекса биологических индикаторов. 

Современная наука использует разные методы, чтобы проникнуть в прошлое нашей планеты. Знакомство с её эколого-климатическим прошлым называется палеореконструкцией. Раскрытием тайн прошлого и усовершенствованием данного научного метода активно занимаются молодые ученые, входящие в состав приоритетного направления «Эконефть» Казанского федерального университета.

Любопытными наводками эколого-климатического прошлого являются водоёмы, а также их обитатели, такие как ветвистоусые ракообразные (Cladocera). Но мало кому известно, что анализ остатков рачков  — это настоящая летопись природы, о чем свидетельствуют результаты исследований НИЛ палеоклиматологии, палеоэкологии, палеомагнетизма, опубликованные в Quaternary research.

В рамках одного из последних проектов, ученые исследовали донные отложения озер в труднодоступных регионах страны с применением комплекса биологических индикаторов. Анализ остатков Cladocera, с которыми работает Ибрагимова Айсылу, представляет собой особый интерес ввиду чувствительности микроскопических ракообразных к меняющимся условиям среды, повсеместному обитанию, быстрой смене генераций и хорошей сохранности в донных отложениях.

 «Актуальность исследований обусловлена необходимостью установления закономерностей природно-климатических изменений в прошлом, недостаточной изученностью истории развития пресноводных экосистем, а также тревогой за будущее континентальных водоемов в связи с нарастающим антропогенным воздействием», — пояснила исследовательница.

Полученные с применением биологических индикаторов сведения и выявленные закономерности могут применяться для интерпретации эколого-климатических условий прошлого отдельно исследуемого региона, что, в свою очередь, необходимо для создания достоверных глобальных климатических моделей.

«Создание достоверных климатических моделей требует анализа изменений природных и климатических обстановок в прошлом, а также постоянного пополнения и обновления базы данных региональных экологических реконструкций. Комплексное изучение донных отложений с использованием биоиндикаторов, литостратиграфического, геохимического анализа и надёжных радиоуглеродных датировок позволяет с достаточно высокой точностью восстановить историю накопления донных отложений и выполнить реконструкции палеоклиматических условий водосборной территории, геомагнитного поля и других событий эволюции окружающей среды за последние тысячелетия», – сообщает Айсылу Ибрагимова.

В ходе исследований ученые КФУ выявили изменения, связанные с эколого-климатической летописью планеты за последние десятилетия. Данные изменения касаются не только озер, подверженных прямому антропогенному воздействию, но и озер, удаленных от источников загрязнения. Так, например, в тафоценозах Cladocera озер Большеземельской тундры наблюдается увеличение биомассы, которого в позднем голоцене (около 2800 кал. л.н.) связывают с увеличением содержания органического вещества в озере.

В ряде озер, не только России, но и Западной Европы отмечается увеличение доли пелагических таксонов, что может свидетельствовать об увеличении открытоводных участков озера. Однако, в некоторых случаях, внезапное появление планктонных видов Cladocera в позднем голоцене было результатом антропогенного воздействия.

Также анализ Cladocera донных отложений озёр Европейской части России позволил получить новые данные об особенностях изменения тафоценозов Cladocera гляциогенных озёр в голоцене, выявить общие черты развития водных экосистем в Европейской части России и Западной Европе в послеледниковое время, дополнить региональные базы данных об эколого-климатических изменениях прошлого и расширить имеющуюся информацию о фауне труднодоступных водоемов Арктики.

В дальнейшем, в ходе пополнении базы данных, методом трансферных функций будут построены региональные климатические модели, необходимые для понимания общих тенденций изменения климата на территории России и мира, а также для составления прогнозов о развитии арктических экосистем в будущем. Фотоматериал, подготовленный в ходе обработки и анализа образцов донных отложений, будет использован при создании определительного ключа рецентных и субфоссильных ветвистоусых ракообразных России, работа над которым ведётся в настоящее время нами в НИЛ палеоклиматологии, палеоэкологии, палеомагнетизма Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета.

«Многолетние инструментальные наблюдения фиксируют повышение средних годовых температур в последние 100 лет, повышение уровня мирового океана, протайку многолетнемёрзлых пород, увеличение концентрации парниковых газов, что свидетельствует о глобальном потеплении. В настоящее время проводятся разнообразные исследования, направленные на поиск аналогов современной ситуации развития климата в прошлом, а также составляются климатические модели, благодаря которым будут выявлены тренды развития климата в будущем», — рассказала Айсылу Ибрагимова.

Основы работы были проведены под руководством научного руководителя, доцента кафедры зоологии и общей биологии ИФМИБ КФУ Ларисы Фроловой. Результаты исследовательского труда были отражены  в 30 работах, в том числе 14 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 8 из которых были включены в WoS, 11 – в базу данных Scopus. Также результаты были объявлены на 11 конференциях российского и международного уровней, а также вошли в проект, награждённый стипендией Президента Российской Федерации.