Цель исследования

Целью исследований является получение новых знаний о количественных соотношениях между стоком терригенного вещества и распределением вещества и энергии в трофических сетях разнотипных озер Карелии с учетом геохимических особенностей региона, биологических инвазий и климатических изменений.
Объекты исследования – разнотипные озер Северо-запада России (Онежское озеро – рыбохозяйственный водоем высшей категории, а также озера Мунозеро, Урозеро, Вендюрское, Риндозеро, Урос).

Предполагаемые научные результаты:

В рамках заявленной темы будет дана оценка современного состояния, структуры и функционирования планктонных и бентосных сообществ озер Северо-запада России (на примере озер Карелии) в зависимости от цветности, содержания аллохтонного органического вещества, минерализации воды и трофности. Будет дана оценка участия аллохтонного органического вещества в потоках вещества и энергии в разнотипных озерах Карелии. Будет выполнена оценка количества растворенного органического углерода, поступающего в Онежское озеро с его водосборной территории, с учетом структуры растительного покрова на водосборе по данным дешифрирования космических снимков. Будет дана оценка вклада инвазивного вида (байкальской амфиподы) в литоральной зоне Онежского озера в продуктивность бентосной системы и общую рыбопродуктивность озера. С учетом влияния терригенного стока для водоёмов Северо-запада России будет разработана модель расчета их биопродуктивности, включая продуктивность рыбных сообществ как вершины трофической сети водоемов. Будут созданы базы данных «Ресурсный потенциал кормовой базы рыб Онежского озера: фитопланктон Онежского озера», «Биоресурсы Онежского озера» и оформлены свидетельства о государственной регистрации баз данных.

Актуальность проблемы

Важнейшая особенность озер северо-западного региона России (особенно, Карелии) связана с повышенным содержанием в воде гуминовых веществ вследствие высокой заболоченности водосборных территорий (Крупнейшие озера-водохранилища…, 2015). С гуминовыми веществами в водоемы Карелии поступают железо и фосфор, которые в кислой среде почвенного гумуса находятся в виде комплексов (Рыжаков и др., 2015; Lozovik et al., 2007). В условиях холодного и влажного климата, а также избыточной заболоченности территории формируются неблагоприятные условия для развития биоты озер (Китаев, 2007; Кухарев, 2006; Калинкина, 2015; Теканова и др., 2018). До сих пор остается неизученным весьма актуальный вопрос о роли в формировании биопродуктивности озер северо-западного региона высокого содержания аллохтонного органического вещества и железа. Остается неизвестным, какова степень включения аллохтонного вещества на различных трофических уровнях озерных экосистем. Установлено, что в Онежском озере деструкция значительно преобладает над первичной продукцией, что отражает гетеротрофный характер функционирования экосистемы этого водоема и свидетельствует о большом влиянии на нее аллохтонного органического вещества (Теканова, Тимакова, 2006; Теканова, 2012). Однако роль аллохтонного углерода в общей продуктивности Онежского озера до сих пор не изучена. Это связано, в том числе, с отсутствием точной оценки поступления органического углерода с водосборной территории Онежского озера. Эффективно решить данную проблему возможно с использованием методов дешифрирования космических снимков (Литинский, 2018). Эти приемы позволят выполнить классификацию растительного покрова на водосборе и использовать полученную информацию для уточнения потока органического углерода с водосбора озера (Kalinkina et al., 2017). В настоящее время процессы биоинвазии захватывают все новые регионы, включая Северо-запад России (Алимов и др., 2004). В Карелии массовое развитие вида вселенца – байкальской амфиподы Gmelinoides fasciatus Stebbing отмечается практически на всей литорали Онежского озера. В настоящее время установлено, что вид-вселенец стал объектом питания многих видов рыб, однако отсутствуют количественные оценки вклада байкальской амфиподы в рыбопродуктивность экосистемы Онежского озера. Важнейшим инструментом, позволяющим решить поставленные задачи, является модельное представление процессов формирования биопродуктивности озер, включая продуктивность рыбного сообщества как вершины трофической сети водоемов (Шитиков и др., 2005, Меншуткин, 2010; Бульон, 2011; 2017). До настоящего времени отсутствуют модели продуктивности водных экосистем, в которых учтен характерный для водоемов гумидной зоны гетеротрофный компонент. В связи с вышеизложенным весьма актуальным становится рассмотрение закономерностей формирования биопродуктивности озер северо-западного региона России и моделирование этих процессов с учетом геохимических особенностей водосбора, биологических инвазий и климатических изменений.