Проекты

Описание инициативы (проектной идеи)

Приморские марши арктического побережья выполняют важные экосистемные услуги, включающие биогенную стабилизацию береговой линии, снижение энергии волн, депонирование "голубого углерода", обеспечение местообитаний для орнитофауны, включая краснокнижные виды (кулик-сорока, скопа, орлан-белохвост, сибирская гага, клуша), а также являются местом произрастания краснокнижных растений (родиола розовая, морская арктическая горчица). Кроме того приморские марши служат ресурсной базой для традиционного природопользования в прибрежной зоне. Фундаментом сохранения этих экосистемных услуг выступают галофитные растительные сообщества приморских маршей, обладающие уникальными механизмами адаптации к экстремальным условиям побережья.
Скорость потепления в Арктике в 2,5-3 раза превышает среднемировые значения, что приводит к изменению ледового режима, гидрологического цикла и усилению абразивных процессов. Такое глобальное изменение климата в совокупности с нарастающей рекреационной нагрузкой формируют условия хронического абиотического стресса для галофитных сообществ. При этом сведения о влиянии физиолого-биохимических параметров растений-эдификаторов в прибрежных арктических экосистемах на адаптивный потенциал и экосистемные функции фитоценозов остаются фрагментарными.
У природоохранных организаций отсутствует инструмент для ранней диагностики угнетения галофильных сообществ. Применяемый на сегодняшний день мониторинг прибрежных экосистем носит преимущественно флористический или ландшафтный характер, что позволяет фиксировать факт деградации на поздних стадиях, когда сообщество уже утратило жизнеспособность и средообразующую функцию. Отдельные исследования по физиологии и биохимии прибрежных растений Белого и Баренцева морей носят фрагментарный характер и не позволяют установить связь между физиолого-биохимическим статусом растений-эдификаторов и структурно-функциональными параметрами всего ценоза. В отсутствии системных данных невозможно своевременно принимать превентивные меры по охране экосистем до наступления видимых ландшафтных изменений.
Цель: выявить взаимосвязь между физиолого-биохимическим статусом доминирующих видов галофитов и структурными параметрами (проективное покрытие, биомасса, SLA) растительного сообщества приморских маршей для разработки протокола мониторинга биотической устойчивости экосистемы.
Проект направлен на создание системы оценки биотической устойчивости приморских маршей на основе комплекса физиолого-биохимических показателей галофитных растений. Исследования будут проводиться на арктическом побережье Республики Карелия и Мурманской области в ключевых точках: побережье в окрестностях заказника «Болото у села Нюхча», заказника "Керетский", пос. Растьнаволок, Кандалакшского заповедника, пос. Дальние Зеленцы. В ходе исследования будет проведена комплексная диагностика с контролем локальных абиотических факторов, включающая оценку видового разнообразия, физиологических и биохимических маркеров стресса. В частности, морфолого-анатомический анализ для оценки структурных адаптаций, метод флуоресценции хлорофилла а для оценки фотосинтетической активности как наиболее раннего индикатора угнетения растений, биохимический анализ (содержание малонового диальдегида как маркера перекисного окисления липидов, содержание пролина как осмотического протектора и индикатора солевого стресса, содержание общих фенолов и флавоноидов как маркера антиоксидантной защиты). Исследование охватит участки с различным уровнем антропогенной нагрузки, климатических и эдафических факторов для выявления видоспецифичных реакций.
На основании полученных данных будут определены референсные значения комплекса физиолого-биохимических маркеров ненарушенного сообщества, а также выявлены пороговые показатели, сигнализирующие о снижении устойчивости и переходе ценоза в состояние физиологического стресса. Ключевым результатом станет разработка пилотной версии "Индекса биотической устойчивости приморского марша" - протокола, позволяющего оценивать риск утраты экосистемных услуг сообществом по физиолого-биохимическому статусу растений-эдификаторов. Кроме того, будут подготовлены методические рекомендации, определяющие перечень стрессоустойчивых видов галофитов для приоритетного сохранения и восстановления нарушенных участков побережья.
Координаты ключевых точек и результаты флористических наблюдений будут верифицированы и опубликованы на платформах GBIF и iNaturalist. Созданная база данных по полученным результатам станет открытым ресурсом для научного сообщества, природоохранных организаций и массового пользователя. Методическое руководство и разработанный индекс будут переданы в природоохранные организации прибрежной зоны Арктики для интеграции в практику мониторинга.
Таким образом, реализация проекта обеспечит природоохранные органы Арктики инструментом упреждающего мониторинга, позволяющим сохранять "живой щит" побережья и предотвращать необратимую деградацию экосистем до наступления видимых ландшафтных изменений.