Почвы, экология и мыЗдесь собраны научно-популярные материалы об экологии и почвоведении. Серьезно интересующихся данными темами мы приглашаем записываться на программы дополнительного образования, а для школьников на факультете функционирует бесплатная школа юного почвоведа и эколога.
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. 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:
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
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.
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.
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.
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.
м.н.с. Астайкина А.А.
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:
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 И.о. декана факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН Павел Владимирович Красильников рассказывает об особенностях российской и зарубежной науки, почвенных классификациях, политической составляющей в почвоведении, программах «Дальневосточный гектар» и «Арктический гектар», участии почвоведов в изучении Марса, проблемах урбанистики, загадочных шаманских ритуалах и нераскрытых тайнах, которые до сих пор хранит почва. Обо всем этом и об уникальной профессии почвоведа - в новом интервью на канале «Агропрогноз»:
Канал «Агропрогноз» создан двумя выпускниками факультета почвоведения, специализирующимися на анализе и прогнозном моделировании сельхозрынка и продовольственных ресурсов, а также использовании информационных и медиатехнологий в агросфере. Содержит много часов интересного видео для любителей и профессионалов. Лекция Дмитрия Госсе, кандидата биологических наук, руководителя Учебно-опытного ландшафтного и почвенно-лизиметрического центра МГУ им. М.В.Ломоносова в рамках конференции «СитиФермер 2020». Дается обзор традиционных и инновационных субстратов, которые обычно применяются в тепличном производстве и могут быть использованы в хобби-растениеводстве, в частности, в сити-фермерстве.
Само название «Большая глина» показывает, что скульптура относится к почвенной тематике, поэтому я не поленился и съездил к месту ее установки, чтобы составить о ней собственное мнение. Могу сказать, что это действительно произведение искусства, оказывающее серьёзное эмоциональное воздействие. Скульптор – талант. Сам автор говорит, что композиция изображает скульптурную глину, которую он смял перед началом работы, это сюжет о творчестве художника. Можно продолжить мысль: глина перед тем, как ей придали форму, символизирует Хаос. У любого, даже поверхностно образованного человека, это немедленно вызывает целый букет ассоциаций, начиная с древнегреческой мифологии (и вторичной по отношению к ней фэнтези типа Желязны), и заканчивая знаменитым афоризмом Эйнштейна. В Хаосе огромный потенциал, потому что из него может возникнуть любая форма, в то время как однажды созданный порядок отрицает иные порядки, которые могли бы реализоваться. Но какие ассоциации вызывает «Большая глина» у человека, который с почвой, будь то глина, суглинок или супесь, работает бóльшую часть сознательной жизни? Можно отвлечься от того, каково содержание илистых частиц в глине и какова влажность данного образца, хотя для опытного почвоведа это очевидно. Скорее, хочется вспомнить, какова роль глины в человеческой культуре и мифологии.
Мировые авраамические религии также согласны с тем, что человек создан из глины, из почвы. Библейские источники (Бытие, 2.7) пишут: «И созда́ Бо́гъ человѣ́ка, пе́рсть [взе́мъ] от земли́, и вду́ну въ лице́ его́ дыха́нiе жи́зни: и бы́сть человѣ́къ въ ду́шу жи́ву». Вторит этой теме и Коран, священная книга Ислама: «Поистине, Мы создали человека [Адама] из квинтэссенции глины [из глины, взятой от всех земель]» (сура Аль-Муминун: 12). Не так давно по новому кругу ученые вспомнили, что жизнь могла зародится именно на поверхности глинистых минералов. Бодрые журналисты немедленно представили это в формате «учёные доказали, что человек сотворён из глины», что довольно типично для текущего уровня масс-медиа и совершенно не удивляет. На самом деле речь идет о событиях гораздо более отдаленных, сложных и интересных. Многие вспомнят о коацерватах – коллоидных структурах, явившихся по теории А.И. Опарина предшественниками первых настоящих одноклеточных организмов. И про эксперимент Миллера-Юри, показавший возможность абиогенного синтеза разнообразных органических молекул в условиях ранней Земли. Однако промежуточный этап, на котором произошло превращение разбавленных растворов простых органических веществ в сложнейшие взаимодействующие автокаталитические системы, из которых уже могла возникнуть жизнь, до сих пор остается предметом многочисленных дискуссий. Ведь эти события происходили свыше 4 миллиардов лет назад, еще до начала архейского эона, и у этого времени нет даже устоявшегося названия: кто-то называет его катархей или преархей, кто-то – гадей, а кто-то – приской. Какую же роль сыграли здесь глинистые минералы? Прежде всего, за счет колоссальной удельной поверхности и высокой адсорбционной способности они концентрировали синтезирующиеся вещества на себе, что очевидным образом увеличивало скорость дальнейших реакций между ними. Но также они выступали катализаторами определенных химических процессов: например, обыкновенный монтмориллонит катализирует реакции синтеза молекул РНК и белков из соответствующих мономеров. Опытным путем была показана возможность образования достаточно длинных молекул РНК, чтобы те и сами могли проявлять каталитические свойства, положив таким образом начало РНК-миру. Но это уже совсем другая история. ![]()
Собственно, вот такие мысли вызвала «Большая глина № 4». Будет возможность – съездите и посмотрите.
И.о. декана П.В. Красильников
с.н.с. Л.А. Поздняков
Приглашаем прослушать лекцию кандидата биологических наук, доцента кафедры химии почв факультета почвоведения МГУ имени М.В.Ломоносова Елены Александровны Тимофеевой «Экологический мониторинг: зачем и как следить за окружающей средой?», которая была прочитана в рамках научно-популярного лектория Форума «Ломоносов-2021»:
12 апреля исполняется 60 лет первого полёта человека в космос. Помимо гордости за то, что именно наша страна совершила прорыв в космическое пространство, мы чувствуем и определённую тревогу в связи с тем, что Россия начинает отставать в космической гонке. На науку ложится ответственность за то, чтобы российские технологии и разработки обеспечили лидерство страны в освоении всё новых горизонтов освоения космического пространства и небесных тел. Казалось бы, какое имеет отношение почвоведения, одна из самых «земных» наук, к освоению космоса? Тем не менее, именно почвоведы зачастую оказывались очень полезными в космических исследованиях. В теоретическом плане роль почвоведения в освоении других планет обосновал выдающийся отечественный учёный Виктор Оганесович Таргульян, который, кстати, много лет преподавал и на нашем факультете. По его взглядам, почвы в Солнечной системе существуют только на Земле, потому что только на нашей планете есть биосфера как необходимый фактор почвообразования. Однако на многих других космических телах Солнечной системы существуют почвоподобные тела (экзоны), которые можно и нужно изучать с помощью методов, разработанных в рамках почвенной парадигмы, в том числе описывать их профильное строение, определять химические и физические свойства, типичные для почв и т.д. (см. Таргульян, 1983; Таргульян и др., 2017). Если вы еще не подали тезисы и заявку на участие в секции «Почвоведение» Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», то сейчас самое время это сделать, ведь срок регистрации продлен до 9 марта 2021 года (включительно)! Но Форум «Ломоносов» - это не только конференция, но и целый ряд других мероприятий: например, научно-популярный лекторий. И пока идет подготовка новых выступлений, приглашаем послушать лекцию кандидата биологических наук, доцента кафедры химии почв факультета почвоведения МГУ имени М.В.Ломоносова Елены Александровны Тимофеевой «Химическое загрязнение биосферы и его экологические последствия», которую она прочитала на Форуме в прошлом году:
ARTE France представляет фильм "Тайны подземного мира: кожа земли" о жизни почв и жизни в почве.
Режиссер: Vincent Amouroux
Сценарист: Joёl Leyendecker
|
|