Завершилась международная научная экспедиция по изучению экологической среды Аральского моря, организованная Китайской и Узбекской академиями наук. Экспедиция, проходившая на территории Узбекистана, стартовала 23 августа 2024 года. В качестве приглашенных исследователей в ней приняли участие ученые из России (ФИЦ Биотехнологии РАН) и Казахстана (Казахский НИИ почвоведения и агрохимии).
Современный берег «Большого Арала»
Российских исследователей представлял микробиолог Сергей Гаврилов, старший научный сотрудник лаборатории метаболизма экстремофильных прокариот. Работы по изучению экстремальных экосистем Аральского моря ФИЦ Биотехнологии РАН совместно с коллегами из Института микробиологии Узбекской академии наук проводит уже несколько лет. В августе-сентябре 2022 года и в апреле 2023 года силами научных сотрудников Центра (Н.А. Черных, А.И. Слободкин, А.Ю. Меркель, С.Н. Гаврилов) под руководством зав. отделом биологии экстремофильных прокариот чл.-корр. РАН Елизаветы Бонч-Осмоловской и в сотрудничестве с узбекскими коллегами уже были организованы две экспедиции в пустыню Аралкум (на дно бывшего моря) и в Приаралье. В ходе первых экспедиций был собран и изучен уникальный материал по оставшимся водам Арала и пустынным почвам региона. Результаты этих первых исследований вызвали большой интерес в научном мире, и на них в том числе ориентировались китайские организаторы нынешней комплексной экспедиции, когда собирали международную группу микробиологов. Результаты экспедиции 2022 года были недавно представлены студентам МГУ и широкой аудитории слушателей в рамках программы Минобрнауки России «Гражданская наука».
В этом году новая международная исследовательская экспедиция, организованная в регион Аральского моря, ставила перед собой несколько научных задач. Это изучение биоразнообразия микроорганизмов, почвенного состава и минеральных отложений. Данные о состоянии экосистемы Аральского моря и биоразнообразии региона позволят в дальнейшем разработать план по ее восстановлению.
Изучение высохшего дна Аральского моря имеет ключевое значение для понимания и смягчения последствий экологического кризиса, который затрагивает окружающую среду не только района Приаралья, но и всей Центральной Азии – от Северного Кавказа до российского Алтая и китайской Внутренней Монголии. Резкое уменьшение площади акватории моря привело к увеличению минерализации воды (уровень минерализации увеличился в десятки раз!). На сегодняшний день большая часть акватории превратилась в новую пустыню Аралкум, состоящую из песков и солончаков. Накопленная соль со дна Арала распространяется не только в ближайшие регионы, но и с ветром поднимается в верхние слои атмосферы и впоследствии долетает и оседает в центральных областях России, на Алтае и в северных провинциях Китая. Пыль характерного аральского состава обнаруживали даже во льдах Антарктиды. Из-за экстенсивного сельского хозяйства в долинах рек Амударья и Сырдарья в советское время, в частности, из-за массового выращивания хлопка, в Аральское море попадало огромное количество пестицидов, гербицидов и минеральных удобрений, которые сейчас разносятся с пылью на огромные расстояния, угрожая здоровью людей и домашних животных.
Данные, полученные в ходе международной научной экспедиции 2024 года, помогут разработать эффективные меры по борьбе с последствиями экологической катастрофы в регионе. Главным ожидаемым результатом экспедиции является выявление ассоциаций микроорганизмов с соле- и засухоустойчивыми растениями, которые помогут в озеленении образовавшейся пустыни. Успешный опыт борьбы с опустыниванием имеют китайские коллеги из Синьцзянского института экологии и географии АН Китая, которые были одними из организаторов международной экспедиции.
В рамках экспедиции ученые провели комплексное изучение различных аспектов экосистемы Аральского моря — исследование свойств почвы и воды, анализ состояния растительного покрова, оценку биологического разнообразия, провели ландшафтные исследования.
Попытки остановить пустыню
«Мы исследовали около 40 различных сайтов на дне бывшего моря и в Приаралье, побывали на заброшенных и ещё действующих сельскохозяйственных землях региона, в исчезающих туранговых лесах в пойме Амударьи, на плато Устюрт, на солончаках и песчаных барханах Аралкума, а также на берегах пресной озёрной системы «Судочье» и так называемого «Большого Арала» — солёного озера, оставшегося в бывшей самой глубокой, западной части Аральского моря. Часть точек была намечена по результатам экспедиций сотрудников Центра в 2022-23 гг. В новой экспедиции только наша микробиологическая группа собрала более 50 образцов почвы, ризосферы, солончаков, донных отложений, морских, речных и подземных вод. Из отобранных проб будет выделена тотальная ДНК, будут определены филогенетические профили микробных сообществ различных экологических ниш. Обобщение полученных данных с результатами химического анализа, данными ботанических исследований поможет выявить симбиотические микроорганизмы, устойчивые к высокой солёности или низкой влажности и обеспечивающие рост растительного покрова опустыненных земель. Предполагается, что в ходе дальнейшей совместной работы с узбекскими коллегами наиболее интересные с практической точки зрения микроорганизмы будут выделены в чистые культуры и подробно охарактеризованы», — рассказывает участник экспедиции Сергей Гаврилов.
Собранные образцы и данные ученые будут изучать уже в лабораторных условиях, и по результатам в дальнейшем планируется разработать дорожную карту по восстановлению и зеленому развитию Арала.
Кроме того, учитывая разнообразие экстремальных физико-химических условий в экосистеме Аралкума, микроорганизмы, обитающие в этой области, могут оказаться полезными для различных областей биотехнологии. Так, на основе образцов, отобранных в регионе в экспедициях прошлых лет, ученые ФИЦ Биотехнологии РАН подтвердили широкое распространение кальцинирующих микроорганизмов в экосистемах Южного Приаралья.
Результаты новой экспедиции в Приаралье в дальнейшем помогут не только в принятии решений в вопросах стабилизации экологической обстановки региона, но и в получении новых данных о микробном разнообразии, в обнаружении микроорганизмов с уникальными свойствами, которые могут быть использованы в различных областях экономики.
Информация и фото предоставлены пресс-службой ФИЦ Биотехнологии РАН
Источник фотографий: ФИЦ Биотехнологии РАН (Сергей Гаврилов)