НИИ прикладной экологии Севера СВФУ им. М. К. Аммосова 25 лет: накопленный опыт, современное состояние и перспективы

К 25-летию НИИ прикладной экологии севера СВФУ им. М. К. Аммосова

НИИ ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ СЕВЕРА СВФУ ИМ. М. К. АММОСОВА 25 ЛЕТ: НАКОПЛЕННЫЙ ОПЫТ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Б01: 10.24411/1728-323Х-2019-15190

Г. Н. Саввинов, д. б. н., заслуженный деятель науки РС (Я), директор НИИ прикладной экологии Севера им. Д. Д. Саввинова Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова, savvinov_gn@mail.ru

Одним из главных принципов деятельности НИИ прикладной экологии Севера СВФУ им. М. К. Аммосова, заложенных 25 лет назад его организатором — профессором Д. Д. Саввиновым в научную стратегию института, был принцип тесной связи с практикой, с решением наиболее актуальных экологических проблем природопользования, хозяйственной и иной деятельности.

Второй основополагающий принцип — изучение экологических аспектов природной среды нашего экстремального по климатическим и иным условиям региона.

Третий принцип — исследование взаимодействия факторов, вызываемых хозяйственной деятельностью на окружающую среду, и ответной реакции экосистем с целью выбора оптимальных схем природопользования, минимизации негативных последствий хозяйственной деятельности, рекультивации и восстановления нарушенных природных комплексов.

В соответствии с перечисленными общими принципами, основными направлениями научной деятельности вновь созданного Института были определены:

— исследования экологических проблем техногенного воздействия на экосистемы Севера;

— научные основы экологического мониторинга и прогнозирования в условиях интенсивного промышленного освоения Севера;

— проблемы экологического нормирования природопользования и рекультивации нарушенных земель в условиях Севера.

В дальнейшем, в связи с актуализацией такой проблематики, как глобальное изменение климата, эволюция природной среды в плейстоцене, изменение фаунистических комплексов под воз-

действием климата и человека, к направлениям научной работы ИПЭС добавилось еще одно направление — палеоэкология и эволюция млекопитающих позднего кайнозоя Якутии.

За 25 лет своей научной деятельности наш Институт охватил своими исследованиями практически всю территорию Якутии. Наши специалисты на основании многолетних исследований основных компонентов экосистем проводят оценку современного состояния природной среды на территориях строительства крупных промышленных объектов и разработки месторождений полезных ископаемых на территории Северо-Востока России. В результате многолетних исследований нами разработана многофакторная геоэкологическая типизация экосистем и эко-системных комплексов, минеральных ресурсов и объектов недропользования Якутии. Создана геоэкологическая концепция недропользования, основанная на принципах экологического нормирования с учетом особенностей криолитозоны. Разработан и внедрен в производство научно обоснованный комплекс природоохранных мероприятий.

Теоретическое обоснование закономерностей восстановления растительности на деградированных пастбищах и промышленных землях позволили установить группы видов-индикаторов стадий пастбищной дигрессии и восстановительной сукцессии нарушенных промышленностью земель. Научные исследования легли в основу изучения рекультивационного потенциала нарушенных земель, т. е. возможности восстановления растительности без рекультивационных мероприятий или без них, путем ускорения самозарастания внесением минеральных удобрений. Ре-

зультаты исследований помогают промышленным предприятиям выбору методов биологической рекультивации или отводу нарушенные участки под самозарастание. Наши методы и способы биологической рекультивации без отсыпки дорогого плодородного слоя стали востребованы горнодобывающими предприятиями и имеют будущее при выходе биологической рекультивации в промышленных масштабах.

Картирование территорий лицензионных участков (ландшафтное, почвенно-растительное) стало главной необходимой частью комплексных экологических исследований при проведении инженерно-экологических изысканий промышленных участков. Специалистами нашего института усовершенствована методика составления тематических экологических карт с использованием ГИС-технологий.

Выявлены различные формы реакции гидробиоценозов на негативное антропогенное влияние, такие как накопление токсичных элементов в различных органах рыб, изменение половозрастной структуры рыбного населения и размеров тела, сокращение их численности. При повышении содержания химических элементов в абиотических компонентах водных экосистем (воде, взвеси и донных отложениях) увеличивается их концентрация в органах и тканях рыб. Нашими исследованиями выявлено, что в органах рыб в районах добычи алмазов увеличивается содержание тяжелых металлов (Си, 2п, Сг, V, РЬ, Щ, 8Ь, Со, Сё), поступающих в водотоки при промывке аллювиальных отложений. При этом выявлена тесная корреляционная связь между содержанием водорастворимых форм металлов в воде и высокой концентрацией тяжелых металлов в почках, печени и чешуе выловленных рыб. Многолетними исследованиями наших ихтиологов произведена оценка современного состояния гидробион-тов прибрежных участков моря Лаптевых, прилегающих к устьевой части рек Анабар, Лена, Яна. Необходимо создание модели реакции популяций полупроходных рыб на антропогенное воздействие в связи с предстоящим освоением углеводородов шельфовой зоны морей Лаптевых и Восточносибирского.

Установлены состав и структура ландшафтных сообществ мелких млекопитающих Якутии. Выявлен ряд специфических черт северных ландшафтных сообществ. Анализ последних позволил выдвинуть теорию об адаптации сообществ, как надпопуляционных образований, к обитанию в условиях низкой биологической продуктивности, каковыми являются, в частности, северные экосистемы. Из широкого круга рассмотренных фак-

торов воздействия на охотничьи виды млекопитающих при техногенном освоении территории: отторжение территорий природных ландшафтов, фактор беспокойства, гибель от технических устройств, техногенные загрязнения наиболее существенную роль играет фактор прямого преследования, зона воздействия которого, как правило, во много раз превышает официально отведенную территорию предприятия или населенного пункта.

Получены не имеющие аналогов данные о характере изменения структуры и состава сообществ мелких млекопитающих в результате различных форм техногенного воздействия в зависимости от эколого-географической зональности. Выявлена зависимость основных характеристик сообществ от формы и интенсивности техногенных воздействий, а также от широтной зональности региона. Впервые определена фактическая роль различных антропогенных факторов, воздействующих на население охотничьих видов млекопитающих при освоении девственных территорий.

Установлено, что в зоне техногенного воздействия происходит согласованное повышение частоты нарушений стабильности развития организмов, относящихся к разным трофическим уровням. Применение показателей нарушения стабильности развития позволило обнаружить, что ухудшение качества среды при воздействии горнодобывающей промышленности наблюдается не только на участках, подвергающихся непосредственной трансформации, но также на импак-тных территориях.

Создана база экогеохимических параметров среды — снежного покрова, почв, растительности, поверхностных вод и донных отложений. Проведена оценка устойчивости почв криолитозоны Якутии к химическому загрязнению и деградации физических свойств в зависимости от мощности почвенного слоя, гранулометрического состава почв, сорбционной способности, кислотности, состава и содержания органического вещества.

Необходимо отметить, что с приходом в федеральный университет активно расширяется зарубежное научное сотрудничество. Лаборатория-музей мамонта им. П. А. Лазарева продолжает исследования мамонтовой фауны с южнокорейскими, японскими, голландскими, датскими, американскими и другими зарубежными коллегами. Активно разрабатываются международные палеоэкологические и палеогеографические проекты совместно с научными коллективами Великобритании и Германии, по результатам которых уже опубликованы интересные научные публикации

№ 5,2018

191

в высокорейтинговых международных изданиях. Взамен чисто морфологических методов приходят молекулярно-генетические, микробиологические и другие виды исследований.

За последние 10 лет в Музее мамонта собрана коллекция ископаемых остатков практически всех представителей мамонтовой фауны, насчитывающая более 3 тыс. экспонатов. При этом коллекция ископаемых остатков древних животных с мягкими тканями является одной из самых больших в мире. В марте 2015 г. открыли Международный центр коллективного пользования «Молекулярная палеонтология», который стал одним из новых и современных лабораторий института, где изучаются летки и ДНК древних животных.

Таким образом, в течение четверти века коллективом нашего института выполнен огромный объем научных исследований практически по всей территории нашей республики, где важнейшее научное значение приобретают вопросы не только сравнительно локальных воздействий на экосистемы, но и суммарный интегральный эффект изменений, происходящих на региональном уровне, — в масштабе речных бассейнов и крупных природно-территориальных систем, таких как Южная Якутия, Западная, Северо-Западная, Юго-Западная, Центральная, Арктическая, горные и равнинные районы республики. В результате многолетних палеонтологических и палеоэкологических исследований нами установлены основные этапы формирования мамонтовой фауны Якутии и выявлена роль севера Восточной Сибири как позднеголоценового рефугиума для некоторых видов этой фауны.

Свои научные перспективы мы видим в расширении ареала исследовательских работ на те регионы Якутии, которые еще недостаточно изучены в экологическом отношении. В частности, особо актуальными становятся проблемы территорий Якутского сектора Арктики. Актуализируются вопросы природопользования и хозяйственной деятельности на фоне происходящих глобальных изменений климата. Научные пред-

ставления на этот счет неоднозначны, но очевидно нам необходимо более детально и углубленно изучать, как будет реагировать окружающая среда, ее биологические комплексы, в том числе водные экосистемы, почвенно-растительный покров и животный мир на техногенные воздействия в условиях меняющегося климата.

В перспективе, среди наиболее значимых инвестиционных проектов освоения природных ресурсов в якутском секторе Арктической зоны РФ (АЗР) разработка месторождений углеводородов континентального шельфа морей Лаптевых и Восточно-Сибирского, а также Томторского месторождения редкоземельных металлов в бассейне р. Анабар (Оленекский улус), что также предполагает серьезное вмешательство в естественные природные комплексы на арктическом шельфе и прилегающих участках суши.

Все это требует принятия руководством республики комплекса превентивных мер в области обеспечения экологической безопасности в Арктической зоне Якутии, в том числе проведения системных комплексных научно-исследовательских работ, в том числе биологических, эколого-геохимических и биоиндикационных исследований экосистем. Особое внимание необходимо уделить вопросам восстановления экосистем после отработки месторождений полезных ископаемых, в том числе биологической рекультивации нарушенных земель.

Таким образом, даже краткий обзор спектра существующих экологических проблем показывает, что переход к устойчивому развитию Арктической зоны Якутии невозможен без проведения системных научных исследований.

Сегодня, по прошествии четверти века с начала прикладных экологических исследований в Якутии, с уверенностью можно сказать о том, что прикладная экология в республике состоялось как самостоятельное направление экологической науки; более того, сформировалась научная школа прикладной экологии, основоположником и научным лидером которой до этих дней являлся профессор Д. Д. Саввинов.