Санкт-Петербургское отделение института геоэкологии им. Е.М. Сергеева

Прошла комплексная эколого-геохимическая экспедиция в районе зоны разлива мазута

Субтропический научный центр РАН (Сочи) организовал комплексную эколого-геохимическую экспедицию в районе прибрежной зоны Черноморского побережья, подвергшейся последствиям разлива топочного мазута в Керченском проливе.

С 14 по 16 февраля научные сотрудники заложили сеть пунктов мониторинговых наблюдений с целью установления динамики трансформации компонентов природной среды (морская вода, прибрежные песчаные отложения, морская гидробиота, микроорганизмы морской воды и пляжных отложений) и выявления аборигенных микроорганизмов, ориентируемых на разложение мазута с созданием рабочей коллекции.

В качестве фонового участка, который не подвергся загрязнению, была выбрана территория заповедника Утриш. Предварительные натурные наблюдения показали отсутствие загрязнения на этой территории. Напротив, богатый видовой состав и количественное распределение водорослей указывают на максимально благоприятные и естественные условия их произрастания. По итогам исследований макроводорослей, учёные попутно отметили, что главная функция особо охраняемой природной территории — сохранение естественных условий обитания живых организмов — выполняется.

Были исследованы участки разной степени загрязнения в Анапе, селе Витязево и станице Благовещенская.

На этой территории выполнены замеры радиационного гамма-фона над поверхностью песчаных и галечниковых отложений, а также непосредственно над материалом самого мазута. Превышений радиационного гамма-фона нигде не установлено. Отмечены лишь естественные вариации этого показателя, уменьшающиеся на песчаных пляжах относительно галечниковых от 10—12 до 6—8 микрорентген в час. Эта разница естественна и обусловлена тем, что на песчаных пляжах преобразованные горные породы располагаются глубже.

Основа исследований — комплексный подход. Планируется анализировать связь органического и минерального загрязнения морской воды и пляжных отложений с трансформацией биологических показателей и биогеохимического состава прибрежной гидробиоты и жизнеспособности микроорганизмов, живущих в морской воде и пляжных отложениях.

Исследование полученных образцов будет выполняться по целому спектру направлений. Научные сотрудники установят геохимические параметры органического и минерального загрязнения морской воды и пляжных отложений, изучат гидробиологические показатели макроводорослей, мидий и макрозообентоса как биомаркеров загрязнения, проведут биогеохимические исследования макроводорослей, а также эколого-микробиологические исследования жизнеспособности микроорганизмов прибрежной морской воды и песчаных пляжных отложений.

Для определения геохимических параметров органического и минерального загрязнения морской воды и пляжных отложений в лабораторных условиях заложен модельный опыт с морской водой, в которую помещены разные количества отобранного в зоне загрязнения мазута. Опыт проводится при разных температурах от 10 °С до 25 °С. Анализ полученных модельных растворов позволит выявить геохимические индикаторы загрязнения.

Источник – НИА Наука

Микробное сообщество из Ессентукских минеральных вод может служить моделью древнейшей экосистемы Земли

Ученые отмечают, что пятая часть всей биомассы нашей планеты состоит из организмов, обитающих в так называемой «подземной биосфере», которая включает осадочные и магматические породы, водоносные горизонты и нефтяные пласты. Эти микробные сообщества, защищенные от быстроменяющихся природных явлений на поверхности Земли, эволюционируют медленно и могут напоминать экосистемы, существовавшие миллионы и даже миллиарды лет назад. Микробиологи ФИЦ Биотехнологии РАН в сотрудничестве с геологами МГУ им. М.В. Ломоносова изучили микроорганизмы минеральных вод «Ессентуки», добываемых из скважин на глубине около 1 км. Об этом сообщает «Indicator».

В результате исследования было установлено, что в самом глубоком водоносном горизонте преобладают бактерии, аналогичные предполагаемому последнему общему предку всех живых организмов (Last Universal Common Ancestor, LUCA), который существовал 3,4 миллиарда лет назад (по некоторым данным, более 4 миллиардов лет назад). Ученые выяснили, что сложные геологические и гидрохимические факторы в подземном Ессентукском месторождении минеральных вод создают условия, которые можно считать современной моделью древних экосистем Земли. Открытие было описано в статье, опубликованной в журнале mBio.

Ессентукское месторождение минеральных вод включает несколько водоносных горизонтов, возраст которых сопоставим с динозаврами и относится к верхнеюрскому, нижнемеловому и верхнемеловому периодам. Однако полученные образцы могут предоставить «окно» в более далекое прошлое нашей планеты. Подземные условия, в отличие от поверхностных, где факторы, такие как влажность, температура и освещенность, могут изменяться мгновенно, гораздо более стабильны. Микроорганизмы подземной биосферы существуют без света, им практически не поступает кислород и питательные вещества с поверхности, а движение воды происходит очень медленно. В основном они используют растворенные в воде минеральные вещества и газы, а также минералы из окружающих пород. В результате подземные обитатели эволюционируют медленно, изменяясь под давлением внешних факторов. Микробные сообщества, описанные исследователями ФИЦ Биотехнологии РАН, оказались похожими на самых ранних обитателей Земли.

Первый автор статьи Дарья Заварзина, старший научный сотрудник лаборатории метаболизма экстремофильных прокариот ФИЦ Биотехнологии РАН, рассказала о результатах анализа геологических и гидрохимических параметров трех водоносных горизонтов и области питания подземных вод. Самый глубокий водоносный горизонт стал первой известной современной экосистемой, где 80–90% сообщества составила ацетогенная бактерия, использующая углекислый газ и водород как источники энергии, что также предполагается для «Луки».

В предыдущих исследованиях группа микробиологов сосредоточилась на скважинах №49-Е и №46, где с XIX века добываются известные воды «Ессентуки №4» и «Ессентуки №17». Полезные свойства этих вод обусловлены высокой концентрацией гидрокарбонат-ионов, борной кислоты и углекислого газа. В сообществах этих скважин преобладали древние безъядерные микроорганизмы (прокариоты) – археи Hadarchaeota, которые не удалось вырастить в лабораторных условиях, и бактерии филума Actinomycetota.

В новой работе ученые проанализировали микробные сообщества из трех водоносных горизонтов, взяв образцы из пяти скважин. Они выяснили, что разнообразие обитателей водоносных горизонтов напрямую зависит от глубины их залегания. Наибольшее разнообразие наблюдалось в сообществе приповерхностных вод, добываемых из скважины №70, большинство микроорганизмов которой не культивировались в лабораторных условиях. В минеральных водах типа «Ессентуки №4», добываемых из скважин №49-Е и 71, доминировали представители Methanobacteriota, а также некультивируемые Aminicenantia и актиномицеты класса Coriobacteriia. Воды из скважины №46, откуда добывается вода «Ессентуки №17», отличались большим разнообразием некультивируемых архей.

Вода скважины 75-бис, относящейся к самому глубокому, верхнеюрскому горизонту, отличалась самым низким биоразнообразием. 80–95% сообщества составляла термофильная гидрогенотрофная ацетогенная бактерия Aceticella autotrophica, ранее описанная при изучении проб из камчатских горячих источников. Эти бактерии получают энергию, перерабатывая углекислый газ и водород в органику и воду, что также могло происходить у «Луки».

Дарья Заварзина заключила, что исследование подземных микробных сообществ может помочь не только узнать больше об эволюции отдельных микроорганизмов, но и понять, как менялся состав биосферы в течение геологической истории Земли до появления высших организмов.
Источник – Служба новостей ГеоИнфо

Образцы с «Чанъэ-6» дают основания полагать, что на ранней Луне был глобальный «магматический океан»

Китайские ученые, изучая образцы лунного грунта, собранные в ходе миссии «Чанъэ-6», подтвердили гипотезу о том, что Луна в ранние этапы своего существования была полностью покрыта расплавленным “магматическим океаном”.
Это открытие предоставляет ключевые доказательства для понимания происхождения и эволюции спутника Земли. Результаты исследования, проведенного совместной командой под руководством Китайского национального космического управления (CNSA), были опубликованы в последнем выпуске журнала Science.
Миссия «Чанъэ-6», осуществленная в 2024 году, стала первой в истории, в ходе которой были собраны образцы с обратной стороны Луны. Аппарат успешно доставил на Землю 1 935,3 грамма лунного материала из бассейна Аполлона, расположенного в пределах бассейна Южный полюс — Эйткен (SPA).
Для исследования команде из Института геологии Китайской академии геологических наук было выделено два грамма этих образцов. Анализ показал, что базальт — вулканическая порода, обнаруженная на обратной и видимой сторонах Луны, имеет схожий состав. Возраст базальта из образцов «Чанъэ-6» оценивается в 2,823 миллиарда лет, а его характеристики подтверждают модель лунного магматического океана.
По словам Лю Дуни, старшего научного сотрудника института, ударное событие, сформировавшее бассейн SPA, могло изменить раннюю мантию Луны.
Модель лунного магматического океана была ранее предложена на основе образцов с видимой стороны Луны. Согласно этой модели, молодая Луна пережила глобальное расплавление, в результате которого образовался огромный магматический океан. По мере его остывания менее плотные минералы поднялись на поверхность, формируя кору, а более плотные опустились, образуя мантию. Остаточный расплав, обогащенный несовместимыми элементами, сформировал слой KREEP, названный так по первым буквам ключевых компонентов: калия (K), редкоземельных элементов (REE) и фосфора (P).
Однако до недавнего времени все лунные образцы поступали только с видимой стороны, что делало модель неполной. “Без образцов с обратной стороны это было похоже на попытку собрать пазл, в котором не хватает половины деталей”, — отметил Лю Дуни. Теперь же образцы, собранные «Чанъэ-6», изменили ситуацию.
“Наш анализ показал, что слой KREEP существует и на обратной стороне Луны. Сходство в составе базальта между двумя сторонами указывает на то, что магматический океан мог покрывать всю Луну”, — заявил Че Сяочао, младший научный сотрудник института.
Бассейн SPA, где приземлился «Чанъэ-6», является уникальным объектом. Его диаметр составляет 2 500 км, а глубина достигает 13 км. Этот гигантский кратер, образовавшийся 4,3 миллиарда лет назад в результате катастрофического столкновения с астероидом, считается самым древним и крупным ударным бассейном во внутренней Солнечной системе.
Исследование также выявило различия в эволюции изотопов свинца в базальте с двух сторон Луны. Это указывает на то, что разные регионы Луны развивались по-разному после кристаллизации магматического океана. Гигантские ударные события, особенно то, что создало бассейн SPA, могли изменить физические и химические свойства лунной мантии, отметил Лун Тао, еще один старший научный сотрудник команды.
“Другими словами, Луна была покрыта глобальным магматическим океаном, но последующие удары астероидов привели к различным процессам эволюции на видимой и обратной сторонах”, — пояснил Лун Тао.
Команда планирует продолжить изучение ранней ударной истории Луны. “Место забора образцов «Чанъэ-6» находится в крупнейшем и древнейшем ударном бассейне внутренней Солнечной системы, поэтому там могут сохраниться данные, полезные для изучения ранних столкновений в Солнечной системе”, — сказал Че Сяочао.
Ученые также надеются найти материалы из лунной мантии. “Изучение ударной истории Луны помогает нам понять прошлое Земли, которое скрыто тектонической активностью”, — добавил Лун Тао.
CNSA подчеркнуло свою приверженность развитию лунных исследований и готовность делиться научными результатами с международным сообществом. Читайте все последние новости космонавтики на New-Science.ru

Источник – New-Science.ru

В XXI веке Кавказ потерял треть ледников

С 2000 по 2023 года мировые ледники лишились пяти процентов своей массы: ежегодно они теряли в среднем по 273 ± 16 миллиардов тонн льда. Это повысило уровень моря на 18 миллиметров.

Среди лидеров по таянию — Центральная Европы и Кавказ, которые за два десятилетия потеряли по 39 и 35 процентов льда соответственно. Рекордная потеря массы — 548 ± 120 миллиардов тонн — произошла в 2023 году. Тем не менее, обновленная оценка оказалась на четыре—девять процентов ниже, чем те, что фигурировали в отчетах МГЭИК за разные годы.

Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Группа ученых из объединения The GlaMBIE Team дала наиболее актуальную оценку таянию мировых ледников и составила прогноз их состояния до конца века. Они включили в исследование периферийные ледники Гренландии и Антарктиды, но не рассматривали потери от ледовых щитов. Потери льда за 24 года авторы оценили примерно в 6,5 триллиона тонн, причем с 2012 по 2023 годы таяние происходило на 36 процентов быстрее, чем в период с 2000 по 2011.

Согласно прогнозу авторов, к 2040 году уровень моря из-за потерь массы льда повысится на 40 миллиметров. К концу века при условии умеренных антропогенных выбросов парниковых газов глобальная масса ледников станет меньше на 25-29 процентов, а в случае интенсивных выбросов — на 43-54 процента.
Источник – ecoportal.su