Отчет 2023 г.

Введение

Продолжается деятельность НОЦ "Водные объекты Карелии и методы их исследования", который был создан в 2002 году для эффективной организации работ со школами и ВУЗами с целью привлечения талантливой молодежи к научной работе.

В задачу НОЦ "Водные объекты Карелии и методы их исследования",входит: поддержка молодых научных сотрудников и аспирантов в проведении исследований по научным направлениям института, подготовка кадров высшей научной квалификации (работа со студентами ВУЗов и аспирантами института), эколого-просветительная деятельность (профориентация школьников, повышение квалификации преподавателей).

Основные направления деятельности НОЦ:

• научное – участие в научной деятельности Института, научных проектах, грантах и контрактах с привлечением аспирантов Института, студентов ВУЗов-партнеров, выполняющих курсовые и дипломные работы,
• теоретическое – чтение лекций по программам ВУЗов, где научные сотрудники Института ведут педагогическую деятельность (на основе договоров с ВУЗами), а также в рамках международных проектов (при двухстороннем договоре с Университетом г. Хельсинки);
• практическое – проведение практик студентов (на основе договоров с ВУЗами-партнерами), мастер-классов с учителями средних школ;
• международное – участие в различных международных научно-образовательных программах и проектах;
• профориентационное – работа со школами (учащиеся и учителя), детскими экологическими центрами, ООПТ, административными структурами;
• информационное – подготовка печатных изданий, учебно-методических разработок, учебных пособий, инновационных информационно-образовательных программ.

Работа со школами и ВУЗами

18 сентября 2023 года состоялось подписание договора о научно-образовательном сотрудничестве между Государственным автономным учреждением дополнительного профессионального образования Республики Карелия «Карельский институт развития образования» и Институтом водных проблем Севера Карельского научного центра Российской академии наук.

Договор является основой для организации сотрудничества в научной и образовательной деятельности по направлениям:

• научно-образовательная деятельность – участие в разработке и реализации дополнительных профессиональных образовательных программ повышения квалификации учителей в области организации учебно-исследовательской деятельности в общеобразовательной организации, проведения полевых и лабораторных исследований;
• научно-информационная деятельность – популяризация научных достижений;
• научно-инновационная деятельность – организация и осуществление совместных научных и научно-образовательных проектов (научные школы, семинары, форумы), развития инновационных форм взаимодействия и осуществления интеграции дополнительного профессионального образования и классической науки.


24 октября 2023 г. Толстиков А.В. Выступление в Университетском лицее, 6 кл. Лекция: Гидрографическая сеть Карелии.

10-11 октября в ИВПС КарНЦ РАН состоялись экскурсии для студентов 2 курса, обучающихся в Петрозаводском техникуме городского хозяйства по специальности "Водоснабжение и водоотведение". Руководитель лаборатории гидробиологии Наталия Михайловна Калинкина и сотрудники лаборатории Ксения Валерьевна Исакова и Елена Михайловна Макарова познакомили студентов с основными проблемами водоемов Карелии и направлениями гидробиологических исследований института.

Особый интерес у студентов вызывал рассказ о методах исследования озер. Им были продемонстрированы приборы для отбора проб воды и микроскопы для проведения микробиологических исследований и анализа бентоса. Экскурсантов познакомили с препаратами бентосных организмов, истории проникновения разных представителей бентоса в озера Карелии, а также их роли в функционировании экосистем озер. В лекции прозвучала очень важная тема о необходимости бережного отношения к озерам и рекам, уязвимость которых к человеческому воздействию до сих пор остается для многих людей совсем неявной. Это определяет актуальность популяризации результатов исследований ИВПС КарНЦ РАН и их презентации на самом широком уровне.

12 октября на кафедре наук о Земле и геотехнологий Института лесных, горных и строительных наук ПетрГУ прошёл большой географический день. На встречу к студентам пришла директор ИВПС КарНЦ РАН, к. г. н. Лариса Евгеньевна Назарова,.

13 декабря младший научный сотрудник лаборатории гидробиологии ИВПС КарНЦ РАН Е.М. Макарова приняла участие в работе практической части Республиканской эстафеты педагогического мастерства «Учитель – учителю». Мероприятие прошло под патронажем ГАУ ДПО «Карельский институт развития образования».

Закрывая работу площадки учителей естественно-научного цикла и информатики, проходившей на базе Школы №8 г. Кондопога, Елена Михайловна Макарова выступила с докладом о возможностях сотрудничества школ Карелии с научно-образовательным центром «Водные объекты Карелии и методы их исследования» Института водных проблем Севера КарНЦ РАН.

Сотрудники ИВПС КарНЦ РАН приняли участие в работе республиканского форума «Эффективные практики образовательной деятельности в центрах «Точка роста» и детских технопарках «Кванториум». Мероприятие прошло 27-28 марта в Петрозаводске под патронажем Министерства образования и спорта Республики Карелия и ГАУ ДПО «Карельский институт развития образования». Научный сотрудник лаборатории гидробиологии ИВПС КарНЦ РВН Анастасия Ивановна Сидорова участвовала в проектировочной интерактивной сессии «Сетевое сотрудничество и наставничество в центрах «Точка роста» и детских технопарках «Кванториум». Младший научный сотрудник лаборатории гидробиологии Елена Михайловна Макарова представила доклад «Изменения в Онежском озере. Кто виноват?» (авторы - Калинкина Н.М., Теканова Е.В., Сярки М.Т., Сидорова А.И., Макарова Е.М., Смирнова В.С., Зобков М.Б.) в рамках секции «Наука начинается в школе» - научно-популярные лекции от ученых».

Проведение конференций

В 2023 г. ИВПС организовал и провел VII Международную конференцию молодых ученых «Водные ресурсы: изучение и управление» (лимнологическая школа-практика), которая прошла с 4 по 8 сентября 2023 года в Институте водных проблем Севера КарНЦ РАН (г. Петрозаводск, Республика Карелия)

Конференция включена в План основных мероприятий по развитию сотрудничества в области фундаментальной науки государств – участников СНГ на 2023–2024 годы. Информация о конференции доступна на официальном сайте ИВПС КарНЦ РАН

Конференция, ставшая в этом сезоне вторым этапом научного мероприятия, была организована Институтом водных проблем Севера Карельского научного центра РАН (ИВПС КарНЦ РАН) и проведена на базе ФИЦ «Карельский научный центр РАН». Оргкомитет включал коллег из Петрозаводского и Вологодского государственных университетов, ИПЭН АН РТ, ИППЭС КНЦ РАН, а также Отделения Русского географического общества в РК. Данное мероприятие соответствует задачам «Десятилетия науки и технологий 2022-2031», основными их которых являются привлечение талантливой молодёжи в научную сферу, вовлечение исследователей и разработчиков в решение важнейших задач развития общества и страны, повышение доступности информации о достижениях и перспективах отечественной науки для граждан России.

Общее число зарегистрировавшихся участников составило 70 человек. В работе конференции в очно-дистанционном режиме приняли участие научные сотрудники, студенты, магистранты, аспиранты и преподаватели из 17 организаций, включая научные организации и высшие учебные заведения Петрозаводска, Санкт-Петербурга, Вологды, Калининграда, Москвы, Апатит, Архангельска, Перми и Ярославля.

Открывал мероприятие заместитель генерального директора ФИЦ «Карельский научный центр РАН», д.г-м.н. А.И. Слабунов, с приветственными словами к участникам обратились ведущий научный сотрудник ИВПС КарНЦ РАН чл.-корр. РАН Н.Н. Филатов и проректор по научной работе ПетрГУ д.т.н. В.С. Сюнев.

На конференции были представлены устные и стендовые доклады по нескольким актуальным направлениям, которые были объединены в следующие секции:
• Моделирование гидрологических и биогеохимических процессов;
• Управление водными ресурсами и их охрана;
• Проблемы трансграничных водных объектов России;
• Качество поверхностных вод в условиях антропогенного воздействия;
• Современное состояние биоресурсов водоемов;
• Донные отложения поверхностных водных объектов;
• Гидрофизические процессы в поверхностных водных объектах.

Первый день работы конференции был посвящен пленарной сессии. На ней было представлено 10 докладов. Рассматривались такие важные и актуальные вопросы, как современные проблемы изучения озер России и пути их решения, изменение и изменчивость основных характеристик климата Карелии, разработка региональных предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ, исследования тяжелых металлов в донных отложениях озер на территории РФ и загрязнения Онежского озера частицами микропластика, пространственная организация сообществ обрастателей, оценка изменений речного стока Крыма в 21 веке, геоинформационное картографирование, а также современные дистанционные методы для исследования подводных ландшафтов. Кроме того, опытом проведения Полярной школы-практики поделился один из основных ее организаторов со стороны ИППЭС КНЦ РАН З.И. Слуковский. С 2021 г. школа-практика проходит на комплексном мониторинговом полигоне Кольского научного центра РАН, находящемся на берегу оз. Имандра.

Секции «Моделирование гидрологических и экосистемных процессов» и «Управление водными ресурсами и их охрана. Проблемы трансграничных водных объектов России» (председатель к.г.н. А.В. Толстиков) были объединены в одну, в связи с небольшим количеством участников. Представленные доклады были посвящены методике измерения гидрографических характеристик арктических рек с использованием векторных моделей, динамике стока реки Охта, оценке рекреационного потенциала прибрежных зон водных объектов и вопросу утилизации соединений азота из сточных вод горнодобывающего предприятия Карелии в лабораторных условиях водорослью Chlorella выращенной при азотном голодании. По результатам работы секции было отмечено, что новые методы в определении рекреационного потенциала, утилизации загрязняющих веществ в последнее время все чаще появляются в литературе и успешно применяются на практике. Значителен интерес у исследователей к водным объектам, расположенным в Арктической зоне России.

Участники секции «Качество поверхностных вод в условиях антропогенного воздействия» (председатель к.т.н. М.Б. Зобков) представили и обсудили 5 докладов, касающиеся вопросов химического состава региональных поверхностных вод и их загрязнения, качественной их оценки с применением абиотических и биотических индексов. По итогам работы секции отмечалось, что в современных условиях происходит ухудшение качества поверхностных вод и для предотвращения развития негативных последствий загрязнения и антропогенного евтрофирования требуется создание эффективной природоохранной инфраструктуры, строительство очистных сооружений.

В рамках работы секции «Современное состояние биоресурсов водоемов» (председатель к.б.н. И.А. Мухин) были представлены 8 устных докладов. Были рассмотрены все звенья трофической цепи: микробиологические сообщество, фитопланктон, зоопланктон, макрозообентос и рыбы. Были рассмотрены вопросы оценки качества воды притоков Онежского озера по микробиологическим показателям с учетом региональных особенностей химического состава их вод, сезонной динамики потенциально-токсичных видов циано-бактерий в фитопланктоне литорали Куршского залива Балтийского моря, фитопланктона прибрежной части озера Виштынецкого, биотопической приуроченности некоторых видов мшанок Севера Европейской части России, размерной структуры зоопланктона озер Сисяярви и Лещевое (Валаамский архипелаг, Ладожское озеро), состояние глубоководного бентоса Онежского озера в условиях климатических изменений, роли Gmelinoidesfasciatus в питании рыб Онежского озера, биоценозов района Кижские шхеры Онежского озера.

На секции «Донные отложения поверхностных водных объектов» (председатель к.б.н. З.И. Слуковский) были представлены три устных и три стендовых доклада. Поскольку постеры участников конференции были доступны на сайте конференции, было принято решение предоставить авторам возможность очно представить свои доклады и ответить на вопросы. Участники секции представили результаты исследований озер Архангельской области, Республик Карелии и Татарстана. Доклады были посвящены особенностям распределения метана в воде и донных отложениях Онежского озера, химическому составу донных отложений Пертозерского водохранилища, состоянию донных отложений малых озер Заонежского полуострова (Республика Карелия) по данным гранулометрического анализа, исследованиям современных седиментационных процессов в Выгозерском водохранилище, содержанию органической и минеральной составляющих в донных отложениях озер Большого Соловецкого острова (Архангельская область). Группа ученых из г. Казани представила результаты исследований загрязненности илов Монастырской притоки из озера Средний Кабан по данным гранулометрического и химического состава.

В рамках работы секции «Гидрофизические процессы в поверхностных водных объектах» (председатель к.г.н. Г.Э. Здоровеннова) были представлены и обсуждены 10 докладов. Вопросам численного моделирования (ImplicitLES) и изучения по данным натурных измерений внутриводоемных процессов при развитии весенней подледной конвекции в мелководных озерах было посвящено три доклада. В трех докладах обсуждались вопросы изменений термического и уровенного режимов, режима перемешивания и изменений структуры льда озер Карелии на фоне наблюдаемой изменчивости регионального климата. В остальных докладах были представлены результаты исследований механизмов перемешивания в малых и больших озерах Карелии в периоды открытой воды и ледостава, была представлена новая методика измерения лимнологических процессов, с использованием произведенного в РФ измерительного комплекса; актуальность разработки подобных измерительных комплексов возрастает в условиях ограничений на приобретение импортного оборудования. Участники секции считают целесообразным сконцентрировать усилия специалистов ИВПС КарНЦ РАН и молодых ученых, студентов, аспирантов родственных научных и образовательных организаций на разработке новых методик измерений гидрофизических параметров, организации и проведении комплексных измерений на озерах, продолжении рядов многолетних измерений, накоплении данных, необходимых для выявления реакции озер на климатические изменения, что вкупе с методами математического моделирования позволит проводить имитационные и прогностические расчеты для решения актуальных задач природопользования и охраны окружающей среды.

По материалам докладов конференции подготовлены научные статьи для размещения в серии «Лимнология и океанология» журнала «Труды Карельского научного центра РАН».
В рамках работы конференции состоялся мастер-класс «Проблемы сохранения и анализа гидробиологической информации» (к.б.н. М.Т. Сярки).

Для участников конференции были организованы и проведены экскурсии в Музей прикладных экологических исследований и Музей геологии докембрия КарНЦ РАН. С. П. Гриппа организовал и провел научную экскурсию «Белые ночи в географии» по маршруту: Петрозаводск – д. Царевичи – Марциальные Воды – каньон реки Суна – палеовулкан Гирвас – водопад Кивач.

С 9 по 15 апреля 2023 года в Мурманской области прошла Вторая школа-практика полярных лимнологов. Мероприятие состоялось на берегу озера Имандра в 20 км от г. Апатиты.

Мероприятие включено в План основных мероприятий по развитию сотрудничества в области фундаментальной науки государств – участников СНГ на 2023–2024 годы.

Школу открывали директор Института проблем промышленной экологии Севера (ИППЭС) КНЦ РАН д.т.н. Макаров Д.В., руководитель лаборатории географии и гидрологии Института водных проблем Севера (ИВПС) КарНЦ РАН к.г.н. Толстиков А.В. и руководитель лаборатории водных экосистем ИППЭС КНЦ РАН к.б.н. Денисов Д.Б. Как и два года назад (в апреле 2021 года) организацией школы занимались сотрудники Кольского и Карельского научных центров, выступая в качестве основных лекторов для студентов, аспирантов и молодых ученых. Финансовую и информационную поддержку школе оказал Проектный офис развития Арктики (ПОРА), выделив грант на проведение мероприятия и обеспечив съемку репортажа о школы-практике.

Вторая школа-практика приняла около 35 человек, включая организаторов, лекторов и слушателей из Москвы, Санкт-Петербурга, Мурманска, Апатитов, Кировска, Петрозаводска, Архангельска, Калининграда и Миасса. Участники жили и работали в загородной гостинице «Тиетта», расположенной прямо на берегу озера Имандра. В ходе теоретической части мероприятия ведущие ученые-лимнологи из Мурманской области и Карелии прочли участникам лекции по гидрологии, гидрохимии, гидрофизике, гидробиологии и геофизике, а затем на практических занятиях продемонстрировали важнейшие полевые навыки работы на льду водоема. В частности, участники познакомились с методами отбора проб воды с разных горизонтов и проб донных отложений, в том числе для послойного разбора кернов и дальнейшей палеолимнологической реконструкции. Гидробиологи рассказали, каким образом происходит исследование планктона, бентоса и ихтиофауны озер в зимнее время, а гидрологи и геофизики продемонстрировали участникам insitu-методы изучения физико-химических параметров водной толщи с помощью различных зондов и верхних слоев донных отложений озера георадаром.

Следует отметить, что проведение школы-практики в Мурманской области на примере арктического водоема имеет важное значения с точки зрения меняющихся климатических условий, на которые чутко реагируют полярные экосистемы Северного полушария. Также Мурманская область – это промышленно развитый и высоко урбанизированный регион мира, что позволяет показать влияние локальных антропогенных факторов на озера и все их составляющие – биоту и абиогенные параметры. Некоторые участники школы даже увезли с собой пробы воды и отложений озера Имандра в свои научные организации, чтобы провести их анализ и сравнить с теми водными объектами, которые они исследуют в своих регионах. Такой подход однозначно расширяет наши общие представления о состоянии озер России, расположенных в разных климатических условиях и имеющих различную антропогенную нагрузку.

В ходе Второй школы-практики полярных лимнологов кроме научно-образовательной части для слушателей была организована и культурная программа. Участники посетили Музейно-выставочный центр Кольского филиала АО «Апатит» и Полярно-альпийский ботанический сад-институт КНЦ РАН. Кроме этого, для всех желающих были организованы экскурсия в музей снежных и ледяных скульптур «Снежная деревня» и подъем на гору АйкуайвенчоррХибинского массива в районе курорта «Большой Вудъявр». В первый и последний день школы перед участниками выступили известные популяризаторы науки из Мурманской области и Карелии. Лекции касались не только исследования водных объектов, но и совсем далеких от лимнологии тем. Например, Дмитрий Денисов рассказал о мифах, связанных с якобы существовавшей стране Гиперборея, а Евгений Боровичев – о том, как нас могут (или не могут) обманывать самые обычные растения.

В заключительный день школы-практики участники представили доклады, подготовленные на основе тех знаний и данных, которые они получили в ходе мероприятия. Доклады были групповыми, так как изначально слушатели школы разделились на четыре команды – гидрохимики, гидробиологи, ихтиологи и гидрофизики. Также в один из дней некоторые участники сделали индивидуальные доклады на темы тех исследований, которые они проводят в своих научных и образовательных организациях. Организаторы оценили все выступления на самом высоком уровне. В резолюции мероприятия, учитывая просьбы участников, было озвучено коллективное решение организовать следующую школу-практику в летний период.