На выставке-форуме «Россия» на ВДНХ в рамках тематического дня «Наука и университеты» состоялась пленарная сессия о ключевых результатах и достижениях науки и высшего образования, в ходе которой представители Министерства науки и высшего образования РФ обсудили, помимо прочего, будущее карбоновых полигонов.

Состоялся первый предпремьерный показ фильма «Карбоновые полигоны. Настоящее и будущее», режиссер Владимир Марин.

Для чего в России по всей стране созданы необычные новые площадки исследований, карбоновые полигоны? Раковины моллюсков на Сахалине, почвы средней полосы России, болота на берегу Балтики, таежные леса на Среднем Урале, вечная мерзлота севера, стада домашних животных в горной Чечне, микроводоросли Черного моря — все это объекты исследований ученых, связанных с циклом углерода. Побывав на нескольких карбоновых полигонах (а всего их в России 18) и познакомившись с работой ученых самых разных направлений науки: зоологов, микробиологов, химиков и физиков, океанологов и математиков и других, — мы можем составить свое представление об их работе и немного приоткрыть завесу того, что ждет нашу планету в будущем.

Работа ученых на карбоновых полигонах отвечает на запрос мирового сообщества, всерьез обеспокоенного стремительными изменениями климата из-за воздействия парниковых газов. Как связаны изменения климата и количество углерода в атмосфере нашей планеты? И как секвестрировать, связать углерод в твердые соединения, освободив атмосферу от излишков парниковых газов? Что мы имеем в настоящем и есть ли у нас шанс изменить опасное положение дел в будущем?

«Большая российская энциклопедия» – научно-образовательный портал, представляющий собой свод систематизированных достоверных знаний для студентов и преподавателей, учёных и исследователей, а также для широкого круга пользователей. Портал является универсальным мультимедийным ресурсом, охватывающим все сферы человеческого знания.

Сотрудники факультета почвоведения ведут большую работу по написанию статей для энциклопедии, а мы будем информировать вас о публикации новых материалов.

• Существуют ли природные объекты, сравнимые с почвой? Оказывается - да! Солоиды или квазиземы - это почвоподобные тела. Подробнее о том, где провести границу между почвоподобными телами и почвами (и существует ли она), по каким «законам» функционируют почвоподобные тела в статье Татьяны Вадимовны Прокофьевой - Почвоподобное тело.
• Эрозия почв является общепланетарной проблемой. Из данных конференции ООН по окружающей среде и развитию следует, что среди видов деградации почв наибольшее распространение получили: водная эрозия (56 %), дефляция (28 %), химическая (12 %) и физическая (4 %) эрозия. Ежегодно на планете около 25 миллиардов тонн почвы смывается в процессе водной эрозии, что приводит к выведению из оборота 6 миллионов гектар продуктивных сельскохозяйственных земель, не подлежащих восстановлению. По данным ФАО, каждые 5 секунд эрозия уничтожает участок земли размером с футбольное поле. При этом на восстановление всего 2 см плодородного слоя почв уходят сотни, а в северных широтах – тысячи лет. Скорость разрушения вспаханных полей в 10–100 раз превышает темпы почвообразования. Подробнее об эрозии почв и ее видах - в статье Валерия Витальевича Демидова - Эрозия почв.
• В результате сельскохозяйственной деятельности человека непременно происходит агрогенная трансформация почв. При этом чаще всего отмечают изменение их структурно-агрегатных показателей, биологических свойств, гумусного состояния почв и загрязнение. Степень агрогенной трансформации почв определяется характером их конкретного использования и интенсивностью хозяйственной деятельности, а также комплексом свойств, от которых зависит устойчивость агроценозов. Могут ли эти изменения носить положительный характер? Об этом и многом другом - в статье В.Ф. Басевича и Н.А. Куликовой - Агрогенная трансформация почв.

В конце сентября Forbes со ссылкой на Financial Times опубликовал статью о том, что компания Lego отказалась от перехода на кубики из переработанного пластика. Почему так произошло?

Мы попросили Елену Александровну Тимофееву, эксперта в области экологии и переработки, прокомментировать возможность применения переработанного пластика для производства деталей всеми любимого конструктора.

«Представители Lego заявляли, что экологически безвредные кубики будут получены из переработанных пластиковых бутылок. Но давайте задумаемся: подойдет ли пластик от бутылок для производства кубиков Lego?

По словам руководителя отдела устойчивого развития компании Тима Брукса: «Это все-равно что пытаться сделать велосипед из дерева, а не из стали» — и это действительно так. Из ПЭТ бутылок (пластик маркировки 1) невозможно получить АБС-пластик, необходимый для производства деталей. И конечно, применение такого ПЭТ - пластика привело бы к неминуемому снижению качества продукции.

Не там искали, что называется.

Для таких целей, над которыми задумались представители компании, может подойти пластик от электронной техники - именно её переработка даёт необходимый вид пластика. Например, в нашем регионе этим занимается завод по переработке смешанных корпусных пластиков (в telegram-канале «Тимофеева про экологию» можно посмотреть пост о нем). На предприятиях по переработке проводят испытания на разрыв, хрупкость, гибкость пластика, и каждая партия может соответствовать или нет требованиям для производства качественных деталей.

Помимо такого варианта, возможно добавлять в сырье для кубиков процент от вторсырья, так делают многие утилизаторы.

Что же касается снижения или повышения углеродного следа при производстве с использованием вторсырья, то вопрос остаётся открытым, поскольку только детальное изучение полного цикла от "колыбели до могилы" продукции может дать исчерпывающий ответ».

Телеграм-канал «Окно в Арктику» посвящён экспедиции, которая проходит сейчас по Северному морскому пути с остановками на берегах и островах Карского моря, моря Лаптевых и Восточно-Сибирского моря.

Цель экспедиции - обследование антропогенно-нарушенных территорий, сравнительный анализ растительности и отбор проб для лабораторных исследований. Экспедиция началась в сентябре и продлится до ноября 2023 года. На канале ежедневно появляется информация про быт на корабле, работы на берегу, про арктическую природу и про полярных исследователей. 

Канал ведёт Владислав Новиков, выпускник кафедры биологии почв факультета почвоведения, который в этой экспедиции проводит биологическую часть исследований.

Присоединяйтесь!

Лекция и.о. декана факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, чл.-корр. РАН П.В. Красильникова «Почвы и глобальные изменения климата», приуроченная к Международному Дню почв. 

Реальны ли глобальные изменения климата? Насколько они интенсивны? Какова роль человечества и что мы можем сделать? Как климатическая повестка влияет на политическую и экономическую ситуацию в России и мире? Каким будет влияние изменений климата на почвенное плодородие и сельское хозяйство? Что могут предложить почвоведы для минимизации негативных последствий изменений климата? Обо всем этом расскажет один из самых осведомленных в этом отношении людей в нашей стране - и.о. декана факультета почвоведения Московского университета.

В рамках программы мероприятий МГУ для социокультурной интеграции иностранных граждан 18 ноября 2022 состоялась научно-популярная лекция доктора биологических наук Татьяны Александровны Зубковой «Плодородие почв и тема урожая в искусстве». Взгляд почвоведа на известные произведения искусства открывает в них новые смыслы и будет интересен не только иностранным студентам, но и каждому культурному человеку.

В 29 томе журнала Geoderma Regional опубликована статья чл.-корр. РАН, д.б.н., проф. П.В. Красильникова, посвященная современному состоянию и перспективам науки о почве и почвенно-экологического образования в России. 

Общепризнано, что современное почвоведение сформировалось в России, однако в течение XX века его развитие столкнулось с рядом проблем. В СССР наука о почве, как и любая другая, находилась под влиянием идеологии, а ее связь с мировой наукой искусственно ограничивалась. В 1990-е годы эта связь была восстановлена, однако экономический кризис заставил многих ученых эмигрировать или изменить род деятельности, а упадок сельского хозяйства резко снизил запрос на прикладные почвенные исследования. Сейчас ситуация постепенно улучшается.

Перед почвоведами в России стоит много задач. Долговременное недостаточное внесение удобрений, экономия на рекультивационных работах и мелиорации привели к истощению и деградации почв, развитию процессов эрозии, дегумификации и снижению биоразнообразия. Глобальная цель по минимизации углеродного следа заставляет как ученых, так и политиков задуматься о почвенном органическом вещества и его роли в качестве стока для атмосферного углерода. Обширные территории России, занятые многолетней мерзлотой, требуют к себе внимания, поскольку именно развитые там почвы окажутся подвержены наиболее мощному воздействию глобальных изменений климата, и могут даже их усилить. Все эти вполне конкретные экологические вызовы требуют фундаментальных знаний о строении и функционировании почв - поэтому современное общество нуждается в хорошо подготовленных почвоведах.

Читать полностью (на английском языке): Geoderma Regional

Вложения:

Soil priorities in Russia.pdf

279 Кб

Лекторий Teach-in - это проект, целью которого является сохранение и приумножение образовательного и научного потенциала МГУ имени М.В. Ломоносова, а также предоставление открытого доступа к авторским учебным материалам. В проект на постоянной основе вовлечены студенты, аспиранты и выпускники университета, постоянную экспертную поддержку оказывают выдающиеся преподаватели и сотрудники МГУ имени М.В. Ломоносова.

Каждая видеолекция портала — это актуальное естественно-научное знание, каждый курс — уникальные программы и методики преподавания, известные лекторы со своей харизмой и живым общением с аудиторией.

На сегодняшний день снято свыше 400 видеокурсов естественно-научных факультетов, в их числе курсы факультета почвоведения:

• Химическое загрязнение биосферы и экологические правонарушения (Тимофеева Елена Александровна)
• Современные методы и приборная база мониторинга окружающей среды (Шеин Евгений Викторович)
• Оценка земельных ресурсов, часть 1 (Макаров Олег Анатольевич)
• Оценка земельных ресурсов, часть 2 (Сапожников Петр Михайлович)
• Мелиорация почв (Шеин Евгений Викторович)
• Математическое моделирование в почвоведении (Шеин Евгений Викторович)
• Летняя практика по почвоведению (Стома Галина Владимировна)

Дорогие женщины!

Сердечно поздравляем вас с праздником 8 марта!

Говоря о ранних этапах развития почвоведения, мы обычно вспоминаем мужчин: В.В. Докучаева, К.Д. Глинку, Н.М. Сибирцева и многих других. Однако уже в те времена рука об руку с основателями нашей науки работали и женщины-почвоведы.

Вера Александровна Бальц (1864-1943) участвовала в организации почвенного музея при Докучаевском почвенном комитете. Зинаида Юльевна Шокальская (1882-1961) – составитель карт и автор монографий по почвенному покрову Азии, Африки и Латинской Америки, была директором Почвенного музея им. В.В. Докучаева. Евгения Николаевна Иванова (1889-1973) – выдающийся почвовед-географ, заведующая отделом географии, генезиса, классификации и картографии почв Почвенного института им. В.В. Докучаева, основной автор классификации почв СССР 1977 года. Надежда Николаевна Сушкина (1889-1975) – одна из организаторов и профессор кафедры биологии почв в Московском университете, микробиолог, установившая неразрывную связь в системе микроорганизмы-почвы-растения.

Многие женщины занимали руководящие позиции в почвенной науке, отмечались премиями и наградами. Мария Михайловна Кононова (1898-1979), возглавлявшая лабораторию биохимии почв Почвенного института им. В.В. Докучаева в течение более 30 лет, была лауреатом Государственной премии СССР, Почётным членом Международного общества почвоведов. Ия Васильевна Забоева (род. в 1924 г.) была директором Института биологии Коми НЦ УрО РАН – единственная женщина-почвовед на директорской должности.

Сотни, если не тысячи женщин внесли вклад в развитие почвенной науки, и биографии наиболее ярких их представителей отражены в справочнике, подготовленном старшим научным сотрудником Института географии РАН Светланой Арсеньевной Сычёвой.

Желаем вам здоровья и бодрости духа, чтобы развивать науку о почве и готовить новое поколение почвоведов!

И.о. декана П.В. Красильников

Ученые факультета почвоведения совместно с учеными физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова смогли получить 3d-изображения структуры почвы и порового пространства почвенных образцов, подвергшихся увлажнению. Структура порового пространства определяет многие процессы, происходящие в почве, в первую очередь влияя на  движение потоков влаги в почве. Экспериментальные данные были получены с помощью современного метода компьютерной рентгентомографии. 

Структура почвы, а вместе с ней объём и конфигурация порового пространства имеет огромное значение при определении агропроизводственных характеристик почв, а также помогает определить генезис почв и динамику деградации агропочв. Трехмерные изображения образца почвы в воздушно-сухом и увлажненном состоянии позволяют изучать влияние увлажнения на структурные преобразования почвы. 

«Полученные данные обеспечивает ценную и уникальную информацию для качественного и количественного анализа почвенных свойств. Представленные нами данные позволяют оценить взаимосвязь между почвенными свойствами и структурой почвы, а также установить размер так называемой минимальной поры для почв и грунтов», - говорит один из авторов исследования Тимофей Калнин.

В будущем, полученные данные будут  использованы для моделирования почвенных процессов и прогнозирования водоудерживающей способности почвы. Результаты опубликованы в журнале Data in Brief.

По итогам гранта РФФИ 18-316-00054

Дождевые черви - основные инженеры почв. Они играют колоссальную роль в поддержании почвенного плодородия. Еще в древности люди признавали важность дождевых червей. Например, Аристотель называл дождевых червей кишечником почвы. Известнейший английский геолог и естествоиспытатель Чарльз Дарвин сказал: «Плуг - одно из древнейших и ценнейших изобретений человека; но задолго до того, как он существовал, земля на самом деле регулярно пахалась и до сих пор продолжает пахаться дождевыми червями».

Однако сейчас из-за интенсификации сельского хозяйства и роста количества применяемых пестицидов мы можем наблюдать полное отсутствие дождевых червей в пахотных горизонтах почв, что, в свою очередь, приводит к таким неблагоприятным последствиям, как деградация почвенного покрова - ухудшение структуры, внесение все большего количества органических и минеральных удобрений. Важно вовремя остановить эти процессы. Для этого необходим универсальный метод оценки экологического состояния почв. К сожалению, существующие стандарты и рекомендации по оценке опасности применения пестицидов для дождевых червей направлены на определение показателей смертности и рождаемости организмов. При этом изменения, происходящие до стадии полной утраты жизнеспособности или же изменения при длительном воздействии пестицидов, никак не учитываются.

На примере дождевых червей совершенно очевидно, что пестициды в первую очередь опасны для микробного сообщества их кишечного тракта. Как и в организме человека, у дождевых червей микробное сообщество выполняет схожую функцию – помогает переваривать пищу, является источником витаминов и иных физиологически важных соединений. Например, у человека длительный прием антибиотиков может приводить к дисбактериозу кишечника, аналогичная ситуация происходит и в организме дождевого червя при поступлении пестицидов.

Наш научный проект как раз и направлен на выявление структурных и количественных изменений микробного сообщества под воздействием пестицидов. Использование новейших молекулярно-генетических методов позволило нам определить по фрагментам генов 16S рРНК бактерий состав микробиоты кишечного тракта дождевого червя. Довольно неожиданным открытием для нас оказалось присутствие в микробном сообществе кишечника архей филума Crenarchaeota. Ранее было обнаружено два симбиотических вида кренархеот в холодноводной голотурии и в морской губке. В дождевых червях данный филум обнаружен впервые. Возникает вопрос о роли этих микроорганизмов в кишечнике червя. Существует ли симбиоз Crenarchaeota с Lumbricus terrestris и какой характер он носит? Из всех представленных филумов прокариот только филум Tenericutes включает в себя строго симбиотическиx бактерий кишечников дождевых червей Candidatus Lumbricincola из класса Mollicutes. 

Уже за первый год исследований нам удалось выявить, что при одновременном внесении трех пестицидов в кишечниках Lumbricus terrestris отмечается увеличение представленности Proteobacteria (до 67% в десятикратной норме применения препаратов) и снижение представленности Actinobacteria, Verrucomicrobia и Tenericutes. О стрессовых условиях также свидетельствует увеличение бактерий филума Bacteroidetes с 0,2% в контрольном варианте до 2% в десятикратной норме применения пестицидов. Это весьма важное наблюдение, так как в литературе подобная ситуация была описана для рыбы Oreochromis niloticus, когда высокие концентрации кадмия в поверхностных водах приводили к увеличению представленности Bacteroidetes в микробиоте кишечного тракта Нильской тиляпии. Увеличение представленности бактерий рода Pseudochrobactrum и бактерий семейства Comamonadaceae в кишечном тракте дождевых червей также может быть индикатором пестицидной нагрузки.

Таким образом, проведенные нами исследования помогут разработать метод оценки экологического состояния почв, путем определения наиболее чувствительных к пестицидам таксонов бактерий и использования их в качестве универсального показателя опасности применения пестицидов для почвенных организмов.

Лекторий Teach-in - это проект, целью которого является сохранение и приумножение образовательного и научного потенциала МГУ имени М.В. Ломоносова, а также предоставление открытого доступа к авторским учебным материалам. В проект на постоянной основе вовлечены студенты, аспиранты и выпускники университета, постоянную экспертную поддержку оказывают выдающиеся преподаватели и сотрудники МГУ имени М.В. Ломоносова.

Каждая видеолекция портала - это актуальное естественно-научное знание, каждый курс - уникальные программы и методики преподавания, известные лекторы со своей харизмой и живым общением с аудиторией.

В настоящее время на портале представлен курс доцента кафедры химии почв, к.б.н. Тимофеевой Елены Александровны победителя грантового конкурса для преподавателей магистратуры 2020/2021 благотворительной программы «Стипендиальная программа Владимира Потанина» Благотворительного фонда Владимира Потанина» - «Химическое загрязнение биосферы и экологические правонарушения»: записано и выложено в свободный доступ уже 14 лекций! 

Смотреть и слушать лекции онлайн можно по ссылке: https://teach-in.ru/course/chemical-pollution-of-the-biosphere-timofeeva/lecture и в приложении Teach-in.

В гостях у подкаста «Сила тока» Елена Тимофеева - кандидат биологических наук, заместитель декана факультета почвоведения МГУ, доцент кафедры химии почв. Речь шла об одной из самых актуальных тем современности - теме экологии. Действительно ли нужно сортировать бытовой мусор, какого количества фракций достаточно и что будет, если этого не делать, снижается ли продолжительность жизни из-за качества воздуха и как влияют авто- и электромобили на атмосферу, можно ли пить воду из-под крана и какие водосберегающие технологии существуют?

В рамках проведения конкурса научно-популярных статей «Pop&Soil» в пятницу, 12 ноября состоялась дискуссионная встреча о популяризации науки. Приглашенным спикером выступил молодой ученый, выпускник нашего факультета, к.б.н., Тимофей Чернов. Запись мероприятия доступна на YouTube-канале факультета:

1. Что такое карбоновые полигоны? Зачем они нужны?

Первая и самая очевидная задача карбонового полигона – организация системы мониторинга потоков климатически активных газов в типичных ландшафтах центральной части Европейской России. 

2. Будет ли Московский Университет участвовать в работе карбоновых полигонов?

Да. Девятым участником проекта Минобрнауки России по созданию карбоновых полигонов станет Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова. Подключение к проекту карбоновых полигонов крупнейшего исследовательского университета России позволит усилить кадровый и инфраструктурный потенциал сети полигонов, обеспечить подготовку специалистов для исследований и мониторинга потоков климатически активных газов, укрепить сетевое сотрудничество между университетами и научными учреждениями, ответственными за создание карбоновых полигонов.

3. Зачем в МГУ создавать карбоновый полигон?

Карбоновый полигон в Московском университете создаётся по инициативе его ректора академика РАН Виктора Антоновича Садовничего в рамках недавно сформированной межфакультетской научно-образовательной школы «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды». Главная задача школы — формирование образовательных и исследовательских проектов, направленных на развитие экологических знаний в широком смысле понимания этого термина. Эта школа объединяет учёных и преподавателей биологического, географического, почвенного и химического факультетов МГУ. Для решения отдельных задач функционирования полигона будут привлекаться специалисты других подразделений и факультетов, таких как механико-математического, вычислительной математики и кибернетики, экономического, факультета наук о материалах.

4. Где будет располагаться карбоновый полигон МГУ?

Основная часть мониторинговых работ будет проводиться на территории Учебно-опытного почвенно-экологического центра «Чашниково» Московского университета, находящегося в Солнечногорском районе Московской области. На 600 гектарах земли уместились останцы типичной для данной природной зоны хвойно-широколиственных лесов, заболоченные леса, разнотравно-злаковые луга и пашни. Особенностью карбонового полигона «Чашниково» является его нацеленность на изучение наиболее распространённых реальных ландшафтов центральной части Европейской России, для которой характерна высокая мозаичность естественных и антропогенно-изменённых биогеоценозов. 

5. Какие специалисты и как занимаются исследованием потоков парниковых газов?

Почвоведы-экологи. Система мониторинга карбонового полигона «Чашниково» включит организацию метеорологических наблюдений, непрерывных наблюдений специалистов в области почвоведения и экологии за потоками климатически активных (парниковых) газов (водных паров, углекислого газа, метана, закиси азота) с применением метода турбулентных пульсаций и экспозиционных камер, наблюдений за запасами углерода в растительном и почвенном покрове, а также концентрацией растворенного и взвешенного органического и неорганического углерода почвенных вод для оценка вертикальной миграции углерода в почве и латерального стока терригенного углерода в водные экосистемы. Для развития методов оценки запасов углерода, азота в почве и растительности, а также определения потоков парниковых газов в исследованиях будет проводится дистанционный мониторинг земной поверхности с помощью дронов, оснащенных спектрозональной аппаратурой и лидаром. Для интерпретации результатов планируется использование и спектрозональных спутниковых данных.

6. Чем еще будут заниматься исследователи на карбоновом полигоне «Чашниково»?

На полигоне «Чашниково» специалистам почвенного и других факультетов МГУ предполагается не только вести мониторинг потоков парниковых газов, дистанционно и контактно отслеживать состояние растительности, но и проводить математическое моделирование круговорота углерода в естественных и антропогенно-трансформированных наземных экосистемах, что позволит создать научную основу секвестрирования углерода и смягчения последствий изменений климата. Также на полигоне планируется апробировать технологии, усиливающие секвестрирование углерода в биомассе растительности и в органическом веществе почв. Для лесных экосистем будет сделан упор на развитие технологий рационального лесопользования. Для пахотных земель будет тестироваться эффективность почвозащитных систем земледелия и инновационных почвоулучшающих материалов. Предполагается проведение экономического анализа эффективности использования технологий декарбонизации, сопоставление затрат на внедрение низкоэмиссионных технологий со стоимостью поглощённого углерода.

7. На каких учебных курсах можно ближе познакомиться с концепцией карбоновых полигонов?

Образовательная часть проекта предполагает обновление имеющихся учебных курсов, имеющих отношение к климатическим изменениям, круговороту углерода и потокам климатически активных газов, которые уже преподаются в МГУ по направлениям подготовки «Экология и природопользование», «Почвоведение», «Гидрометеорология» и «Аналитическая химия». Также разработаны оригинальные курсы «“Зелёные” технологии в природопользовании», «Низкоуглеродное развитие и управление земельными ресурсами», «Моделирование цикла углерода в агроэкосистемах», «Цикл углерода в арктических ландшафтах», «Адаптация к климатическим изменениям» в новых магистерских программах «Климат и окружающая среда», «Природа и социальная среда Арктики» и «Рациональное использование возобновляемых природных ресурсов», которые открылись в 2021 году в рамках межфакультетской школы «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды». 

8. Смогут ли школьники, студенты и молодые специалисты принять участие в работе карбоновых полигонов?

Московским университетом запланирована организация выездных летних школ для школьников и студентов естественных и экономических специальностей в регионах – партнёрах МГУ по программе «Вернадский». На школах будут даваться мастер-классы по организации мониторинга поглощения и эмиссии парниковых газов в природных и антропогенных системах. Также разработана система дополнительного образования и повышения квалификации для специалистов, которые планируют создание карбоновых полигонов в регионах. Обучение будет проходить на базе полигона «Чашниково» силами специалистов МГУ.

М.н.с., к.б.н. А.А. Бобрик