Проекты

Ладожское озеро: жизнь подо льдом. Взаимосвязанные подледные процессы под влиянием глобального потепления

2013-2016 г.г.
рук. Филатов Н.Н.

Проект поддержан Министерством образования и науки РФ.



Лед на озерах 21 марта 2012 Лед на озерах 21 марта 2015


Введение

Ладожское и Онежское озера представляют единую систему Великих европейских озер. Эти озера важны как источники питьевой воды (безальтернативный источник водоснабжения Санкт-Петербурга), водного транспорта (от Балтийского моря к Арктике и Каспийскому морю), энергетики, биологических ресурсов и рекреации. Проблемами для их рационального использования и сохранения являются загрязнение и эвтрофикация, вызываемые промышленностью и сбросами сточных вод, а также влиянием инвазивных видов и глобальным потеплением. Однако зимний режим этих озер почти не изучен. Исследования зимой затруднены из-за очень сложных ледовых условий, в особенности в период потепления (см. рис.). Их ледовый покров нестабилен имеет многочисленные трещины и полыньи. Исследования процессов подо льдом озер являются белым пятном в современной лимнологии, как отмечено Shuteretal и др. (2012: . "Мы знаем гораздо больше о тропических озерных экосистемах и даже о полярных озерах с постоянным ледяным покровом, чем о переносах вещества и энергии во время долгих зим в озерах умеренной зоны Евразии и Северной Америки"). Проблемы влияния потепления климата и реакция озер на эти изменения требуют более глубокого понимания происходящих процессов подо льдом, требуется оценить потоки выбросах парниковых газов, таких как метан, в атмосферу, и в глобальном углеродном балансе. В рамках данной программы междисциплинарного проекта исследований предполагается изучить особенности физических, биологических и химических процессов в воде озер и донных отложения. Выполнение семи подпроектов будет проводиться специалистами из России, Швейцарии, Франции, Германии и Швеции.


Цель исследования.

Научные исследования на Ладожском озере (Румянцев и Драбкова 2002, Руховец и Филатов 2010) проводились, главным образом, в безледный период, а подледные полевые исследования были фрагментарными. Поэтому для получения новых фундаментальных знаний о функционировании экосистем Великих озера Европы необходимо провести исследования ключевых процессов в зимний период. Результаты исследований будут иметь и большое практическое значение в связи с разработкой Закона о сохранении ресурсов Ладожского и Онежского озера, что было заявлено на Совет безопасности РФ в ноябре 2013 г. Исследования по проекту поддерживаются фондом изучения Женевского озера (ELEMO).


Краткое описание

Исследовательская программа направлена на изучение жизни подо льдом физических, химических и биологических процессов. В частности, будет исследована подледная конвекция и ее влияние на развитие экосистемы. Для этого, в рамках четырех подпроектов будут проводиться одновременные измерения физических, гидрохимических, биологических характеристик воды, льда и донных отложений. Будут изучены особенности распределения фитопланктона, зоопланктона и бактерий, а также процессов переноса углерода по трофической цепочке, палеолимнологических характеристик. Будет оцениваться накопление диоксида углерода и круговорот углерода в течение зимнего периода. Реконструкция истории землепользования в водосборном бассейне будет проведена на основе анализа кернов донных отложений. Измерения будут проводится со льда, с притопленных буев, в осенний и весенний периоды с НИС «Эколог», а также со спутников и других дистанционных средств. Будет выполнено исследование динамики экосистем по данным математического моделирования.


Организация полевых работ

Предлагается провести полевые работы до, после и во время ледоставного периода. Цель полевых работ в период открытой воды - определение условий до и после ледостава, и установка заякоренного оборудования, которое будет регистрировать подледные условия в течение всей зимы.

1. март 2015: 15 дней, Онежское озеро, на льду.

2. после схода льда - май 2015: 3 дня (+ 4 дня из Петрозаводска до Ладожского озера по воде) на НИС «Эколог».

3. До установления ледяного покрова - октябрь 2015: 3 дня (+ 4 дня из Петрозаводска до Ладожского озера по воде) на НИС «Эколог».

4. на льду - март 2016: 15 дней. Северная часть Ладожского озера.

5. после схода льда - май 2016: 3 дня (+ 4 дня из Петрозаводска до Ладожского озера по воде) на НИС «Эколог».


ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Получение новых знаний о функционирования экосистем Ладожского и Оне6жского озер подо льдом.
Понимание процессов влияния ледяного покрова и снега на развитие биоты во льду и подо льдом. Оценка изменений экосистем озера при климатических и антропогенных изменениях с учетом новых полученных в проекте знаний. Практические рекомендации по оптимальному управлению ресурсами озер.


ПАРТНЁРЫ ПРОЕКТА:

из России:
  • Институт Водных Проблем Севера (ИВПС) Карельского Научного Центра РАН, Петрозаводск
  • Институт озероведения (ИНОЗ ), РАН, Санкт-Петербург
  • Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ),
    Санкт-Петербург
  • Международный центр по окружающей среде и дистанционному зондированию им. Нансена (Фонд «Нансен-центр»), Санкт-Петербург

  • из Швейцарии:
  • Федеральная политехническая школа Лозанны (ФПШЛ), Лозанна
  • Женевский университет (UNIGE)
  • Институт Фореля
  • Швейцарский Федеральный институт водных наук и технологий, Дюбендорф
  • Национальный центр агрономических исследований, Тонон-Ле-Бен, Франция


  • РУКОВОДЯЩИЙ СОСТАВ ПРОЕКТА


    Руководители проекта:
    доктор Фредерик Паулсен, проф. Филиппе Жиле и проф. Джонни Вюст,
    а также:
    чл.-кор. РАН Николай Филатов и проф. Дмитрий Субетто.

    Организация взаимодействия российских и швейцарских партнёров:
    Михаил Красноперов, российский консул в Лозанне

    Научный координатор партнёров из Швейцарии: доктор Наташа Порше, Лимнологический центр, EPFL.

    Научный координатор партнёров из России: чл.-кор. РАН Николай Филатов, Институт Водных проблем Севера.

    Зам. координатора партнёров из России:
    доктор Аркадий Тержевик, Институт Водных проблем Севера.


  • Полевые исследования в июне 2015 г.

  • Видеоконференция (совещание рабочей группы) 15 января 2016 г.

  • Рабочий семинар 10 марта 2016 г.

  • Рабочий семинар 18 марта 2016 г.

  • Сюжет ГТРК "Карелия" о работе экспедиции (март 2016)

  • Рабочая встреча по проекту 1 июня 2016 г.

  • Рабочая встреча по проекту 14 марта 2017 г.
  • Последние изменения: 16 марта 2017