Проекты

Описание инициативы (проектной идеи)

Озеро Байкал – это уникальная экосистема с высоким разнообразием эндемичных видов. Оно является крупнейшим резервуаром пресной воды на планете и обладает огромным рекреационным потенциалом. Литоральная зона озера Байкал отличается высоким биологическим разнообразием и значительным уровнем эндемизма. Однако она является наиболее подверженной загрязнению частью экосистемы в связи с ежегодным ростом туристической нагрузки, увеличением числа судов и сбросом хозяйственно-бытовых сточных вод при полном отсутствии или недостаточной эффективности очистных сооружений. В литоральной зоне вблизи населённых пунктов и в местах с повышенной туристической нагрузкой отмечаются участки повышенного накопления загрязняющих веществ. Они приурочены к регулярным стоянкам судов (DOI: 10.3390/environments13010007). На таких участках в донных отложениях накапливаются макро- и микропластик, тяжелые металлы, остатки фармацевтических препаратов, пестициды, поверхностно-активные вещества, нефтепродукты и горюче-смазочные материалы (которые являются основным источником полициклических ароматических углеводородов), а также органические (пищевые отходы, продукты жизнедеятельности и др.) и неорганические (фосфаты, нитраты и др.) (DOI: 10.3390/ijms262010219). Эти загрязнители могут негативно воздействовать на биоразнообразие водных сообществ и способны вступать в сложные синергические и антагонистические взаимодействия между собой, что усложняет прогнозирование влияния данных загрязнителей на экосистемы. Кроме того, на гидробионтов негативное воздействие оказывают и другие антропогенные факторы, например, световое загрязнение, которое нарушает их биоритмы и влияет на пищевое поведение. Повышенная концентрация различных загрязнителей и антропогенная нагрузка на локальные участки требуют внимательной оценки состояния сообществ гидробионтов, особенно микробных и зообентосных сообществ, как более сложных для изучения и реже исследуемых.
Исходя из вышеописанного, целью предлагаемого для реализации проекта является получение комплексных данных о современном биоразнообразии гидробионтов озера Байкал в локальных местах повышенной антропогенной нагрузки, необходимых для оценки текущего состояния сообществ, минимизации рисков, организации рационального водопользования и проведения природоохранных мероприятий. Для достижения цели проекта предлагается решить ряд задач: (1) организовать и провести полевые выезды и экспедиции для отбора проб (свободной ДНК, бактериобентоса, микобентоса, фитобентоса и зообентоса) и измерения гидрохимических показателей в местах расположения пирсов и стоянок судов (как локальных участков с повышенным уровнем загрязнения) и в контрольных однотипных локациях без выраженного воздействия со стороны человека; (2) провести камеральную обработку проб, таксономическую идентификацию с использованием традиционных подходов, а также подготовить образцы и выполнить метабаркодный анализ (по 16S, ITS, 18S, CO1) водных беспозвоночных, фитобентоса и микробных сообществ; (3) оценить биоразнообразие указанных локальных территорий по сравнению с контрольными участками (в том числе рассчитать биотические индексы), определить наиболее уязвимые территории и сообщества организмов, сформулировать научно обоснованные рекомендации по проведению природоохранных мероприятий и рациональному водопользованию на указанных территориях; (4) создать и зарегистрировать базу данных с данными о биоразнообразии в указанных локациях, а также зарегистрировать базу данных с идентифицированными организмами и их маркерными последовательностями для снижения затрат и упрощения дальнейших научных исследований и мониторинговых работ; (5) повысить осведомлённость научного сообщества, природоохранных организаций, местного населения и туристов о текущем состоянии биоразнообразия гидробионтов в указанных локациях посредством публикации двух научных статей в журналах, индексируемых международными базами данных и входящих в Белый список научных изданий (У1–У2), представления результатов проекта на двух конференциях, предоставления местным администрациям и природоохранным организациям научно обоснованных рекомендаций по минимизации негативного воздействия, а также проведения выездных встреч со школьниками в соответствующих населённых пунктах и установки информационных стендов рядом с некоторыми локациями с информацией о биоразнообразии в научно-популярной форме.
Коллектив проекта обладает обширным опытом полевых и экспедиционных работ на озере Байкал, в том числе на научно-исследовательском судне, а также навыками отбора, традиционной обработки гидробиологических проб и биоинформатического анализа результатов ДНК-метабаркодинга. Команда проекта имеет опыт представления результатов научно-исследовательской деятельности в виде зарегистрированных баз данных, научных статей и докладов на научных конференциях. Кроме того, члены коллектива проекта имеют опыт руководства и выполнения грантовых проектов Российского научного фонда и Русского географического общества.