От изучения водорослей до исследования Солнца

Выявление пяти новых видов беспозвоночных и трех гидратоносных структур на Байкале, заявка для получения патента на способ обнаружения ранних предвестников землетрясений и выведение высокоурожайного сорта сои – это лишь маленькая часть открытий иркутских ученых в 2022 году. Важнейшие результаты работы академических научных организаций нашего региона представил общественности Иркутский филиал Сибирского отделения Российской Академии наук.

ПОДСЧИТАН ВОЗМОЖНЫЙ
УЩЕРБ ОТ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ
УРОВНЕЙ БАЙКАЛА

– 2022 год был насыщен комплексными интеграционными работами. Над большим проектом цифрового мониторинга Байкальской природной территории (БПТ) трудились 14 научных институтов СО РАН, над проектом оценки изменений уровня озера Байкал – 12. Иркутские ученые сотрудничали с коллегами из других регионов. У нас было много комплексных работ, направленных на изучение, прогнозирование, моделирование процессов, проходящих на БПТ. Многие предложения ученых находятся в стадии проектирования, рассмотрения, – сказал директор Иркутского филиала Сибирского отделения РАН, директор Института динамики систем и теории управления СО РАН, академик Игорь Бычков на встрече с журналистами.

В этом году пройдет третий, завершающий этап проекта «Влияние изменения уровня воды в озере Байкал на состояние экосистемы озера, определение ущерба объектам экономики и инфраструктуры прибрежной территории Республики Бурятия, Иркутской области в зависимости от уровней озера и сбросов Иркутской ГЭС».

В 2022 году ученые подсчитали, что если уровень Байкала поднимется до отметки 457,85 м по Тихоокеанской системе высот, то ущерб хозяйственным, социальным объектам и домохозяйствам в верхнем бьефе ГЭС превысит 3 млрд рублей. В нижнем бьефе в случае повышенных расходов Иркутской гидроэлектростанции около 4800 кубометров в секунду он будет более 8 млрд рублей. Есть расчеты и на более экстремальные условия. И там фигурирует сумма ущерба в 24 млрд рублей. Эти расчеты еще раз показывают, что правила использования водных ресурсов, которые были приняты еще в 1980-х, нужно менять.

– Мы видим, что ущербы значительные, – подчеркнул академик. – Поэтому нужно найти рациональное, оптимальное решение данного вопроса. Важные исследования сделаны и в части экологии. Установлено, что в начале мая в связи с нерестом бычка-желтокрылки на Байкале недопустимы резкие сбросы или подъемы воды. Это нужно для сохранения численности этой рыбы, а с учетом того, что она является основной кормовой базой омуля, то и для сохранения популяции байкальского эндемика.

КОЛЛЕКЦИЯ ДИАТОМОВЫХ
ВОДОРОСЛЕЙ

Лимнологический институт СО РАН в 2022 году презентовал Ситуационный центр цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории. Учреждение расширяет на Байкале сеть станций, которые в онлайнрежиме передают туда сведения о различных параметрах состояния воды и атмосферы. Например, в семи километрах от Больших Котов лимнологи установили буйковую станцию. Она делает замеры на разных уровнях до глубины 1400 метров. В марте ученые будут поднимать станцию и считывать информацию с 22 датчиков, работавших целый год.

– Последняя станция такого рода была швейцарская, ее устанавливали на севере Байкала. Но там работали всего два датчика, и их порядок разрешения был совсем другой. К тому же из-за неточности в расчетах она смещалась на 10 км. Наша же станция стоит на своем месте. В марте мы ее поднимем. Там записывается много гидрофизических параметров: температура, давление, течение, содержание кислорода и прочих, – поделился планами директор ЛИН СО РАН Андрей Федотов.

Сотрудники Лимнологического института в 2022 году расширили знания о байкальской эндемичной фауне. Они описали для науки пять новых видов беспозвоночных животных и один новый вид ископаемых диатомовых водорослей. Кстати, лимнологи завершили формирование коллекции моноклональных культур диатомовых водорослей, выделенных из разных районов Байкала и других водоемов. Она является единственной в Сибири и представлена 146 штаммами планктонных и бентосных диатомей 20 видов.

Эти культуры используют для решения задач в области экологии, таксономии, клеточной и молекулярной биологии, генетики.

– Если кто-то хочет изучать видообразование, делать какие-то эксперименты на диатомее, ему не обязательно ехать на Байкал, собирать там диатомовых, потом выращивать их в пробирке. Вы просто получаете уже живой образец для исследований, – пояснил Андрей Федотов.

Помимо прочих работ, ЛИН в 2022 году провел широкие исследования подледного Байкала в масштабах всего озера, что не делалось давно. Также ученые уделили серьезное внимание методике определения загрязнителей нового поколения от фармацевтической, косметологической и пищевой индустрии. Лимнологи изучали механизмы образования гигантских кольцевых структур на льду Байкала, составляли подробные карты основных выходов метана и проявлений газа в южной части озера.

В 2022 году на Байкале открыты три новые гидратоносные структуры, всего их уже 63. Определено, что риски подводных геологических катастроф из-за разложения газовых гидратов в условиях современных изменений окружающей среды маловероятны, и это весьма важно при рассмотрении проектов прокладки газопроводов по дну Байкала.

О ПРЕДВЕСТНИКАХ
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Сотрудники Института земной коры СО РАН также изучали газогидраты в акватории Байкала, а еще на Ямале, где ведутся крупнейшие геологоразведочные работы по углеводородному сырью.

Специалисты ИЗК разработали и апробировали методику комплекса тектонофизических и геолого-геофизических методов для изучения и картирования сложно построенных коллекторов, где идет поиск, разведка и разработка месторождений углеводородов и литиеносных рассолов Сибири. Такие сложные коллекторы есть на Ковыкте, и наработки иркутских ученых помогают избегать ущерба от аварийных ситуаций, особенно в условиях горизонтального бурения.

– Кроме того, мы работаем в рамках комплекса научно-технических программ «Чистый уголь – зеленый Кузбасс». Наши сотрудники разрабатывают и внедряют технологии переработки отходов углепроизводства, которые сейчас тестируются на Кузбассе. Также работы ведутся на отходах наших угольных производств. В Иркутской области тоже накоплен колоссальный экологический ущерб. Технологии, которые разрабатываются для отходов угольного производства, могут использоваться и для переработки отходов ТЭЦ, – заверил директор ИЗК СО РАН Дмитрий Гладкочуб.

Геологи института в 2022 году изучили россыпь алмазов с юга Иркутской области, возраст которых составляет порядка 600 млн лет. Для сравнения – якутские драгоценные камни в среднем на 300 млн лет «моложе». Ученые впервые получили доказательства, что на территории Сибирской платформы в свое время проявился древний алмазоносный магматизм. Дмитрий Гладкочуб назвал это открытие революцией в плане пересмотра перспектив алмазоносности южной части Сибирской платформы.

В части изучения сейсмических событий Институт земной коры тоже достиг интересных результатов. Ученые подали заявку для получения патента на способ обнаружения предвестников сильных землетрясений с помощью двух методов: измерения низкочастотных шумов и деформационного мониторинга. Помогли в этих исследованиях данные, полученные со станций комплексного мониторинга опасных геологических процессов в Центральной экологической зоне БПТ.

– В 2020 году обнаружено многократное увеличение интенсивности низкочастотных шумов за десять дней до Кударинского землетрясения. В это же время подобные увеличения фона деформаций были зафиксированы в горном массиве методами деформационного анализа. То есть два таких метода наблюдения уже дали определенный результат в качестве возможного предвестника, – сообщил Дмитрий Гладкочуб.

Полигоны института замеряют восемь природных параметров и направляют информацию в Ситуационный центр комплексного мониторинга опасных геологических процессов. Как правило, землетрясения являются триггерами и для начала схода накопившихся селевых масс. Ученые ИЗК СО РАН изучают тему селевой опасности. У них есть предложения в органы власти по развитию не только системы наблюдения и прогнозирования таких событий, но и оповещения.

Для этих целей, например, используются фотоловушки. Их устанавливают в местах возможного схода сели, чтобы можно было проводить фотофиксацию первых начальных движений опасной селевой массы. Еще ее перемещение улавливает инфразвук, поэтому институт приобретает инфразвуковое оборудование. Учитывая среднюю скорость селевых потоков – несколько километров в час, будет время заранее обнаружить перемещение селей и предупредить население.

НАУЧНЫЙ ПОДХОД
В ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИИ

В Иркутске более пяти тысяч научных сотрудников из 16 академических институтов проводят научные исследования в фундаментальной и прикладной сфере. К примеру, Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН оценил пространственную структуру антропогенного воздействия на климат и природную среду энергетики России и ее азиатских регионов. Выяснилось, что только Дальневосточный федеральный округ имеет отрицательный баланс СО2. И чтобы ограничить выбросы углекислого газа от сжигания топлива на теплоэлектростанциях до 54% от уровня 1990 года, даже при повышенных масштабах развития безуглеродной энергетики к 2050 году, в азиатских регионах РФ потребуется внедрение инновационных технологий на угольных ТЭС.

Институт солнечно-земной физики СО РАН установил оптические инструменты Национального гелиогеофизического комплекса Российской Академии наук. Комплекс предназначен для изучения различных процессов и явлений в верхних слоях атмосферы Земли, которые отражают их изменение под действием крупномасштабных метеорологических возмущений, геомагнитных бурь, полетов космических аппаратов. Эти знания важны для успешного развития современной космической индустрии: радиосвязи, геопозиционирования, наблюдения за поверхностью Земли.

Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН открыл экспериментальную пилотную линию по получению особо чистых кварцевых концентратов на основе высокочистых кварцитов Восточного Саяна. Области их возможного использования: оптика, в том числе силовая, лампы накачки мощных лазеров, кварцевая керамика, тигли для выращивания кремния и пр. В общем, это даст реальное импортозамещение кварцевой продукции.

Интересные работы были проведены в Сибирском институте физиологии и биохимии растений СО РАН. Помимо традиционных фундаментальных исследований, там выведен новый сорт сои. Он дал очень высокий урожай до 37 центнеров с гектара на полях Красноярского края и может быть адаптирован для Прибайкалья. А Иркутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства представил новый сорт твердой яровой пшеницы «тулунская агата». Ее потенциальная урожайность 6–6,5 тонны с гектара. Медицинские НИИ тоже сделали свои наработки. Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека изучил некоторые аспекты влияния вируса Sars-Cov-2 на здоровье человека в различных возрастных группах. Выяснилось, что женщинам в пострепродуктивном периоде после перенесенного COVID-19 нужно продолжительное время контролировать состояние щитовидной железы во избежание патологий.

Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований СО РАН изучил профессиональные заболевания и выявил, что основной риск есть у работников добывающей отрасли, в частности при добыче угля. Соответственно, предложены методики по уменьшению негативного воздействия на их здоровье.

Иркутский научный центр хирургии и травматологии разработал новые методики лечения хирургических заболеваний, аддитивные (трехмерные) технологии по созданию протезов, способы транспортировки лекарств в необходимые органы. Также учреждение планирует построить в микрорайоне Юбилейный Иркутска научно-клинический комплекс с клиникой на 400 коек. Это будет центр передовых компетенций в области травматологии и хирургии, где в числе прочего наладят разработку новых лекарств. Задание на проектирование подготовлено и прошло необходимую экспертизу. Проект поддерживают губернатор Иркутской области, члены Совета Федерации, полномочный представитель президента в СФО. Ученые надеются, что с 2024 года он войдет в федеральную адресную инвестиционную программу.