Почвы, экология и мы


Здесь 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.

 

 

Новый выпуск еженедельной авторской научно-познавательной телепрограммы президента НИЦ "Курчатовский институт", члена-корреспондента РАН Михаила Ковальчука, в которой он встречается с выдающимися деятелями науки и культуры, обсуждает актуальные вызовы, достижения, перспективы российской науки в контексте глобальных социально-политических и культурно-исторических процессов.

Гость в студии: Иванов Андрей Леонидович, директор ФИЦ "Почвенный институт имени В.В. Докучаева", академик РАН, доктор биологических наук, профессор

Тема: Почвы и урожаи

«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:
Скачать этот файл (Soil priorities in Russia.pdf)Soil priorities in Russia.pdf279 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:

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.

м.н.с. Астайкина А.А.

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

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.

 
 

 
 
 
Спонсор конференции: