Основные результаты 2013 года

На основе обобщении результатов широкомасштабных исследований малых озер, выполненных по единой методической схеме на Европейской территории России и Западной Сибири (от зон тундры до аридной), сформировано представление о пространственно-временной изменчивости химического состава вод и определены современные тенденции изменений геохимии природных вод под воздействием глобального рассеивания металлов, кислотообразущих газов и биогенных элементов. Определены зональные особенности развитие антропогенно-индуцированных процессов в водах суши: закисления, эвтрофирования и обогащения вод металлами. С использованием известных в науке данных о сценариях возможного потепления климата, дан прогноз его возможного влияния на показатели минерализации и трофического статуса озер. Издана монография: Moiseenko T.I. Gashkina N.A., Dinu M.I., Kremleva T.A., Khoroshavin V.Yu. Aquatic Geochemistry of Small Lakes: Effects of Environment Changes. International Journal of Geochemistry. 2013.N13. Р. 1031 -1148.

Показано, что географическая зональность определяет увеличение минерализации вод озер и содержаний биогенных элементов в направлении с севера на юг и специфику ионной композиции вод, как для озер ЕТР, так и ЗС. Общей закономерностью является резкое увеличение минерализации вод озер ЕТР в зоне лесов, в ЗС – в зоне южной тайги, что обусловлено геохимическими и климатическими условиями формирования вод. Для Западной Сибири географическая зональность сопряжена с заболоченностью водосборов, имеющей повсеместный характер. Дискриминация зон здесь проявляется по содержанию органического вещества.

Установлено, что наблюдаемое сегодня глобальное и региональное потепление климата повлечет за собой в будущем изменение биогеохимических циклов на водосборных площадях озер. За последнее тридцатилетие, по данным исследований, отмечается рост аномалий температур, в среднем для северного полушария на 0.5оС. Анализ данных и прогнозные расчеты показали, что достаточно ощутимый рост суммы ионов (на около 25%) будет в средней и южной частях ЕТР только при росте температур на 2оС, тогда как значительный рост общего фосфора (около 50%) будет наблюдаться повсеместно за исключением тундры и лесотундры уже при повышении среднесуточных температур на 0.5оС. В отличии от ЕТР, в гумидных зонах ЗС критичных изменений в минерализации вод не ожидается по причине развития компенсирующих друг друга процессов: с одной стороны – усилением химического выветривания, с другой - оттаивания мерзлых горных пород и растворения солей вследствие увеличения количества атмосферных осадков и объема пресных внутрипочвенных и грунтовых вод. Прогнозируется рост сезонной вариабельности показателей минерализации вод, особенно в южных зонах ЗС. Повышение температуры здесь активизирует процессы эвтрофирования за счет усиления выноса фосфора, азота и растворенного органического вещества во всех природных зонах (за исключением тундры). Прогнозируется влияние теплых периодов на повышение содержаний нитратов, органического вещества и морских солей. Полученные закономерности изменчивости химического состава вод в зависимости от климатического градиента и рассчитанные прогнозные данные позволяют заключить, что рост температуры будет стимулировать обогащение вод биогенными веществами и эвтрофирование водоемов от зон тундры до южных, как в ЕТР, так и ЗС. Наряду с эвтрофированием, увеличатся минерализация и засоление водоемов.

Общей закономерностью для вод озер ЕТР и ЗС (вне зависимости от типа подстилающих пород, условий выщелачивания и миграции, зональной специфики) наблюдается значительное обогащение вод озер на всей исследованной территории такими элементами, как Re, J, Br, В, Se, As, Мо, Pb, Bi, Sb, Cd, Ag, Sc, Ni. Многие их этих элементов вовлечены человеческой деятельностью в биогеохимический круговорот, что находит отражение в их концентрировании в поверхностных водах суши в глобальном масштабе.

Проведены экспериментальные работы по изучению процессов комплексообразования ионов металлов с гумусовыми веществами, ряды их конкурентной активности за связывание с органическими лигандами. Приводятся данные о формах нахождения металлов в зависимости от химизма природных вод в зонах тундры, тайги и степей. Сформированы базы данных. Разработаны алгоритмы расчетов для вычислений форм нахождения металлов. Выполненные исследования на основе методически корректного подхода в области геохимии природных вод, являются основой для дальнейшего изучения механизмов формирования вод и понимания особенностей биогеохимической миграции элементов.

Лаборатория продолжает вести исследования в рамках программы: «International cooperative program on Assessment and Monitoring of transboundary pollution on Rivers and Lakes (Поддержана программным комитетом).

Moiseenko T.I., Skjelkvale B.L., Gashkina N.A. et al. Water chemistry in small lakes along a transect from boreal to arid ecoregions in European Russia: Effects of air pollution and climate change // Applied Geochemistry. 2013. V. 28. P. 69-79.

Moiseenko T.I. Gashkina N.A., Dinu M.I., Kremleva T.A., Khoroshavin V.Yu. Aquatic Geochemistry of Small Lakes: Effects of Environment Changes. International Journal of Geochemistry. 2013.N13. Р. 1031 -1148.

Моисеенко Т. И., Дину М. И., Гашкина Н. А., Кремлева Т. А. Формы нахождения металлов в природных водах в зависимости от их химического состава. Водные ресурсы. Т.40.№ 4.Стр.375- 385.

Ларина Н. С., Ларин С. И., Моисеенко Т. И. Геохимическая дифференциация профиля торфяной залежи в индикации условий ее формирования в голоцене. 2013. №2. Стр. 145-155.

Моисеенко Т.И. Эволюционные проблемы в современной биосфере: идеи В.И. Вернадского, реальность и перспективы развития. Вестник РФФИ. 2013. №1 (77) Стр. 54-67.

Моисеенко Т.И. В.И. Вернадский и экологические проблемы современности. Вестник Тюменского университета. 2013. № 12.

Международные конференции:

Моисеенко Т.И. Пленарный доклад «Эволюционные процессы в современной биосфере» на 20-й международной школе по морской геологии.18-20ноября 2013г. Москва.

Моисеенко Т.И. Пленарный доклад «Идеи В.И. Вернадского о ноосфере, реальность и перспективы развития» на международной конференции, посвященной 150-летию В.И. Вернадского. 20-21 марта. Москва. Геологический музей им. В.И. Вернадского.

Dinu M., Moiseenko T., Gashkina N.,Kremleva T. THE ACIDIFICATION AND INTERACTION OF METAL IONS WITH HUMUS SUBSTANCES IN NATURAL WATERS // ICP Water Report 2013. Ceska, Cesky Krumlov