Версия для слабовидящих

Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН

185000, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Александра Невского, 50

Телефон

(8142) 57-63-81 (приемная), (81412) 57-63-81 (бухгалтерия)

Факс (8142) 57-84-64

Эл. почта nwpi@nwpi.krc.karelia.ru

Погода в Петрозаводске 6°C
Прогноз погоды представлен сайтом Gismeteo.ru

История института

Основатель отдела - Сергей Владимирович Григорьев, к.т.н.ИВПС КНЦ РАН образован в 1991 г. на базе Отдела водных проблем Карельского филиала Академии наук СССР (ОВП КФ АН СССР), основанного в 1946 г.

ИВПС КНЦ РАН включал в себя 6 лабораторий (гидрологии, гидрохимии, гидробиологии, водохозяйственных исследований, гидрогеологии и гидрологии водосбора, географических информационных систем) и стационар в дер. Вендюры.

Отдел начал свою деятельность с инвентаризации вод Карелии, результатом которой явилась публикация монографических изданий: "Каталог озер Карелии" и "Водноэнергетический кадастр Карельской АССР".

Научно-исследовательское учреждение. ИВПС, являясь юридическим лицом, как самостоятельная организация, находится под непосредственным научно-организационным руководством Отделения океанологии, физики атмосферы и географии, структурно входит в состав регионального Карельского научного центра.

Здание Карельско-Финского филиала АН СССР. Отдел гидрологии и водного хозяйства


ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ИНСТИТУТА ВОДНЫХ ПРОБЛЕМ СЕВЕРА КарНЦ РАН



      Водный фонд Российской Федерации и его ресурсы являются национальным достоянием страны. Водные ресурсы играют важнейшую роль в обеспечении устойчивого социально-экономического развития Севера России. Состояние здоровья населения, развитие экономики в значительной степени зависят от запасов и качества водных ресурсов, их комплексного рационального использования и охраны. Ресурсы поверхностных и подземных вод Европейского Севера важны в настоящем и представляют стратегический интерес для будущего не только нашей страны, но и зарубежья.Располагая значительными запасами пресных вод (крупнейшие озера Европы, озерно-речные системы, подземные воды четвертичных отложений), население Севера РФ испытывает проблемы с обеспечением питьевой водой высокого качества, отмечается загрязнение водных объектов, их нерациональное использование, застройка водоохранных зон и пр.

      Напомним основные этапы истории исследований Института (Отдела) водных проблем Севера. Распоряжением Президиума АН СССР в январе 1946 г. создается Карело-Финская научно-исследовательская база АН СССР. В число ее научных подразделений вошел сектор гидрологии и водного хозяйства. Организатором и руководителем его был один из крупнейших знатоков вод Севера инженер-гидротехник С.В. Григорьев. Созданный на базе сектора Отдел, а впоследствии Институт, всегда был комплексным научным учреждением, в состав которого входили лаборатории, выполняющие гидрологические, гидрохимические, гидрогеологические и гидробиологические исследования озерно–речных систем, Белого моря, подземных вод, водосборов.

      В 1946–1959 гг. после окончания Великой Отечественной войны в связи с актуальными запросами восстановления экономики страны, выполнялось планомерное изучение внутренних водоемов Карелии и водного хозяйства, проводилась инвентаризация водных ресурсов, оценка возможного использования вод в соответствии с нуждами различных отраслей народного хозяйства. Результатом явились обобщающие сводки монографического характера, например, «Каталог озер Карелии» (Григорьев, Грицевская, 1959), удостоенный премии Президиума АН СССР.

      С 1948 г. Отделом проводятся комплексные сезонные исследования озерно-речных систем республики с участием гидрологов (Н.М. Лазаревская, Л.К. Попенко, Г.Л. Грицевская, К.Д. Литинская, В.А. Фрейндлинг), гидрохимиков (П.Г. Лобза, Н.С. Харкевич, Н.П. Маслова, М.П. Максимова), биологов (П.В. Зыков, О.И. Потапова, В.А. Соколова, М.В. Балагурова, З.И. Филимонова). В результате работ, проведенных на более чем 150 водоемах Средней и Южной Карелии, предложены мероприятия по повышению их рыбной продуктивности, подобран озерный фонд для создания рыбных хозяйств, составлены рыбопромысловые атласы. В дальнейшем на базе полученных данных была составлена генеральная схема развития рыбного хозяйства на внутренних водоемах Карелии.

      В 1950–60 гг. ведущим направлением исследований в Отделе было энергетическое. По полученным материалам дан анализ и обобщен опыт проектирования, строительства и эксплуатации ГЭС. Результатом этих исследований явилась монография С.А. Берсонова «Водно-энергетический кадастр Карельской АССР» (1960), которой также присуждена премия Академии Наук. В эти же годы Отдел выполняет исследования по совершенствованию питьевого водоснабжения городов и крупных населенных пунктов Карелии (Петрозаводск, Кондопога, Сортавала и др.). В результате предложены новые места расположения водозаборных сооружений и мероприятия по совершенствованию системы водоочистки. Материалы исследований легли в основу проектных решений (К.Д. Литинская, Н.П. Маслова, Г.П. Пирожкова, Н.С. Харкевич).

      В 1960–1970 гг. было проведено энергетическое районирование территории Карелии. Рассмотрены особенности каждого из районов и главных каскадов ГЭС, местных энергосистем и водохранилищ, оценено влияние гидротехнического строительства на развитие водного хозяйства и комплексного использования внутренних вод. Многолетний опыт эксплуатации различных по величине и значимости водохранилищ проанализирован и обобщен С.В. Григорьевым в работах: «О гидрологических типах водоемов» (1958), «Энергетические водохранилища озерного типа и их особенности» (1959), «О некоторых определениях и показателях в озероведении» (1968).

      В 1963 г. заведующим отдела был назначен к.т.н. (ныне доктор)И.М. Нестеренко.

      В связи с интенсификацией в 60–70-х годах хозяйственной деятельности (развитие сельского хозяйства, лесной и сельскохозяйственной мелиорации, лесозаготовок) Отдел ведет комплексные исследования вод основных озерно-речных систем (бассейны рек Шуи, Суны, Выга и др.) с разработкой рекомендаций по их всестороннему использованию. Материалы опубликованы в ряде изданий Карельского филиала АН СССР и в справочнике «Озера Карелии». В период 1960–80 гг., в связи с развитием целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности, под руководством Н.С. Харкевич, М.В. Балагуровой, В.А. Соколовой, З.И. Филимоновой, В.А. Фрейндлинга проводятся комплексные исследования водоемов-приемников промышленных сточных вод. Наблюдения, выполненные на Онежском и Ладожском озерах, Выгозерском водохранилище, оз. Суоярви, реках Сев. Двина, Выг и Вычегда дали картину их состояния, позволили предложить рекомендации для проектных организаций при разработке современных систем очистки стоков и охране водных объектов от загрязнений.

      При расформировании Карельского филиала АН СССР в 1963 году, входившие в его состав научные подразделения были переданы различным ведомствам. В частности, Отдел водных проблем стал временно учреждением СевНИИГиМа Министерства мелиорации и водного хозяйства. Карельский филиал АН СССР, куда вошел и Отдел, был вновь восстановлен в 1967 г.

      В 1968 г. заведующим Отдела назначается к.г.н. В.А. Фрейндлинг.
      При проектировании и строительстве горнообогатительного комбината и г. Костомукши Отдел выполняет широкий комплекс исследований на водоемах бассейна р. Кеми. Полученные результаты легли в основу строительства систем водоснабжения города и промузла. Наблюдения продолжались в процессе функционирования комбината и развития инфраструктуры региона, дав материалы для оценки происходящих в водоемах изменений и выработке рекомендаций по снижению негативных последствий хозяйственной деятельности. В связи с перспективами строительства гидроаккумулирующей станции на оз. Паанаярви (бассейн р. Оланги) проведено комплексное изучение его уникальной экосистемы.Дано заключение о недопустимости намечаемого строительства, выполнено научное обоснование для создания национального парка «Паанаярви». В эти же годы на основе анализа данных измерений и моделирования была доказана нецелесообразность строительства водорассеивающего выпуска Сегежского ЦБК.

Коллектив ОВП в 1945–1970 гг.
Фото 1. Коллектив ОВП в 1945–1970 гг.

      В 1980–1985 гг. Отдел участвует в общесоюзной программе ГКНТ по оценке возможного влияния перераспределения водных ресурсов СССР (проблема «переброски» части стока северных рек в южные регионы страны). Проведен комплекс исследований на водоемах Карельского региона, Архангельской области, Белом море, однако основным объектом изучения являлось Онежское озеро. В результате дано отрицательное заключение об использовании вод озера для реализации задач проекта. В эти годы начали активно применяться методы моделирования водных экосистем (совместно со специалистами Вычислительного центра АН СССР под руководством академика Н.Н. Моисеева). Отдел проводит фундаментальные работы, начатые в 70-х годах на Вендюрской группе озер (Южная Карелия) по изучению функционирования разнотипных, в разной степени подверженных антропогенному влиянию малых водоемов.

      Гидрогеологами Отдела оценены запасы, состав и качество подземных вод Карелии (И.К.Поленов, А.В. Иешина), разработаны рекомендации по их использованию в качестве источников питьевого водоснабжения, выполнен комплекс работ по изучению минеральных вод и водоемов с лечебными грязями (марциальные воды, запасы лечебных грязей оз. Габозера и др.), даны заключения о возможности их применения в бальнеологических целях (Е.П.Васильева, Ю.К.Поляков).

      В 70–80-х годах продолжаются многолетние комплексные исследования экосистемы Онежского озера (совместно со специалистами институтов Озероведения и Зоологического). Материалы по формированию в нем внутриводоемных процессов при различных климатических условиях, по изменчивости стока рек, по поступающим промышленным, сельскохозяйственным и коммунально-бытовым сточным водам, их трансформации, а также по современному состояню озера опубликованы в ряде монографий и сборниках статей. Отдел большое внимание уделяет работам по программам «Разработка долгосрочных социально-экономических, научно-технических и эколого-экономических прогнозов развития народного хозяйства Карельской АССР на период 1990–1992 гг., до 2005 г.» и др.

      В 1988 г. заведующим Отделом по конкурсу был избран к.г.н.Н.Н. Филатов.

      В 1988–1991 гг. наибольшее внимание Отдел уделяет исследованиям крупнейших озер Европы – Онежского и Ладожского. Основные работы связаны с изучением фундаментальных закономерностей процессов эвтрофирования этих водоемов. В 1990 г. опубликована обобщающая монография «Экосистема Онежского озера и тенденции ее изменения» (ред. З.С. Кауфман). По общероссийской программе «Разрезы» на Онежском озере проведены уникальные эксперименты, позволившие надежно выполнить калибрацию и верификацию моделей океана и озер. Впервые совместно с Финляндией выполнены международные исследования Онежского и Ладожского озер, Финского залива и оз. Сайма, с Канадой и США продолжено изучение Великих озер Европы и Северной Америки, а с международным центром озер (Япония) проведена работа по созданию Каталога озер Мира, в который включены сведения о ряде озер Карелии. В эти годы были заложены основы создания института.

      В 1991 г. благодаря рекомендациям комиссии АН СССР по комплексной проверке Отдела водных проблем (руководитель чл.-корр. РАН Г.В. Воропаев), поддержке Отделения океанологии, физики атмосферы и географии РАН (руководитель акад. Л.М. Бреховских, ученый секретарь чл.-корр. РАН Ю.С. Долотов) и Президиума Карельского филиала Академии Наук (руководители д.т.н. И.М. Нестеренко и д.б.н. А.Ф. Титов) был создан Институт водных проблем Севера Карельского научного центра РАН (ИВПС), первым директором-организатором которого стал д.г.н. Н.Н. Филатов.

      В период 1991–1995 гг. Институт проводит фундаментальные исследования термогидродинамических процессов и полей озер. В издательстве «Наука» изданы монографии «Процессы формирования термическогорежима пресноводных глубоких водоемов» (П.М. Бояринов, М.П. Петров, 1991) и «Гидродинамика озер» (Н.Н. Филатов, 1991). На основе обобщения данных по многочисленным озерам издается ряд работ: «Водные ресурсы Карелии и экология» (ред. Лифшиц, 1992); «Каталог озер Карелии (донные отложения) (Васильева, Поляков, 1992); «Использование и охрана водных ресурсов бассейна Белого моря» (ред. Лифшиц, 1994); «Acidification of Inland Waters (ed. Mononen P., Lozovic P., 1994).

Сотрудники лабораторий гидрохимии, гидрогеологии ИВПС
Фото 2. Сотрудники лабораторий гидрохимии, гидрогеологии ИВПС

      В ИВПС активно внедряются новые методы и технологии изучения водных систем, в том числе дистанционные аэрокосмические, ГИС, математическое моделирование. По результатам дистанционных самолетных и спутниковых исследований изданы работы «Оценка качества вод водоемов с помощью дистанционных методов изучения водосборов» (Ю.В. Карпечко, С.А. Кондратьев, Л.Ф. Логинова, Н.Н. Филатов, 1991) и «Введение в спутниковую лимнологию» (Н.Н. Филатов, 1989). В 1991 г. в Институте была создана первая в Карелии лаборатория геоинформационных систем, на основе ГИС-технологий разработан «Каталог озер и рек Карелии (Н.Н. Филатов, А.В. Литвиненко, В.В. Кекконен и В.А. Фрейндлинг, 1999). Совместно со специалистами лаборатории кибернетики Института прикладных математических методов КарНЦ РАН разработана автоматизированная система «Озера, реки и гидротехнические сооружения Республики Карелия», переданная во многие институты, министерства и ведомства.

      Совместно с Институтом океанологии РАН (академик А.С. Саркисян, д.ф-м.н. Ю.Л. Демин) были внедрены диагностические, адаптационные и прогностические модели термогидродинамических процессов и явлений озер и Белого моря. По результатам исследований были подготовлены публикации в центральных журналах, монографии. Результаты работ по дистанционным методам и моделированию обобщены в монографии «Limnology and Remote sensing» (ред. К.Я. Кондратьев, Н.Н. Филатов и др., 1999), опубликованной в издательстве Springer-Praxis (London) коллективом исследователей разных институтов. В настоящее время Институт сотрудничает с рядом ведущих организаций страны в области разработки и применения дистанционных методов при изучении окружающей среды: центром «Аэрокосмос» (акад. В.Г. Бондур), Международным нансеновским центром дистанционных методов и окружающей среды (дир. Л.П. Бобылев), ИКИ РАН.

      Уникальные инструментальные комплексные исследования гидрофизических и гидрометеорологических процессов и явлений в зимний период на разнотипных озерах южной Карелии начаты с 1995 г. (П.М. Бояринов, А.М. Глинский, А.В. Митрохов, Н.И. Пальшин, М.П. Петров, Г.Э. Здоровеннова, Р.Э. Здоровеннов и др.). Они стали особенно результативными в ходе международного сотрудничества под руководством к.т.н. А.Ю. Тержевика. Анализ данных многолетних наблюдений в зимний период позволил сформулировать основные особенности формирования гидротермодинамического и радиационного режима, а также вертикальной структуры растворенного кислорода малого мелководного озера,покрытого льдом, типичного для Восточной Фенноскандии. В рамках международных проектов велась разработка модели вертикальной термической структуры и условий перемешивания в озере, внедренной после тестирования в численный прогноз погоды Немецкой службой погоды (А.Ю. Тержевик).

      Традиции водохозяйственных исследований в Карелии заложены организатором и многолетним руководителем Отдела д.г.н. С.В. Григорьевым. Им подготовлен фундаментальный обобщающий труд «Внутренние воды Карелии и их хозяйственное использование» (1961), где впервые дана характеристика всего водохозяйственного комплекса республики. Эти исследования продолжены и развиты в работах К.Д. Литинской,В.Х. Лифшица, А.В. Литвиненко. Выявлены закономерности формирования и распределения водных ресурсов как одного из важнейших факторов развития производительных сил. Проведена оценка водопотребления и водоотведения отраслями народного хозяйства. Выделены водохозяйственные районы и определен их водохозяйственный профиль, сформулированы основные научно-технические проблемы, связанные с использованием водных ресурсов Карелии: охрана вод от загрязнения, обеспечение населения качественной питьевой водой, управление водным хозяйством. В 70–80-х годах по заданию ГКНТ СССР подготовлен сводный раздел «Водные ресурсы и водное хозяйство» и выполнен прогноз использования водных ресурсов для технико-экономического доклада «Основные положения программы комплексного освоения природных ресурсов и развития производительных сил Европейского Севера СССР на период 1990–2000 гг.». В нем обобщены материалы по Карельской и Коми АССР, Архангельской и Мурманской областям. Разработан раздел «Водные ресурсы и водное хозяйство» для Комплексной программы научнотехнического прогресса Северного экономического района на период до 2010 г.». В 1988–1991 гг. проведены исследования по разделу «Водные ресурсы и водное хозяйство Европейского Севера» (Мурманская, Архангельская, Пермская, Свердловская области, Карельская и Коми АССР) для общесоюзной темы «Комплексный прогноз использования природных ресурсов и развития производительных сил зоны Севера СССР на 1991–2010 гг.» Во всех случаях Институт выступал головным ведущим учреждением. В начале 90-х гг. в связи с изменившимися социально-экономическими условиями в сфере водного хозяйства наметились новыетенденции, нуждающиеся в отслеживании и анализе. В эти годы разрабатывалась тема «Структура, динамика и прогнозирование водопотребления и водоотведения в районах Европейского Севера России». В последние годы выполнялись исследования по созданию методических основ составления водохозяйственного кадастра применительно к административному району. Данный кадастр представляет собой справочно-информационное издание, предназначенное для обеспечения органов государственного управления всех уровней, предприятий, организаций, других юридических лиц и отдельных граждан, облегчает принятие оптимальных эколого-экономических решений. В 1999 г. разработана республиканская программа «Обеспечение Республики Карелия питьевой водой» (1999), вошедшая в федеральную общероссийскую целевую программу «Обеспечение населения России питьевой водой». Проблема питьевого водоснабжения региона становится одним из наиболее важных направлений работы Института.

      С 1992 г. под руководством к.х.м. (ныне доктор) П.А. Лозовика проводится мониторинг многочисленных водных объектов Карелии. Результаты многолетних исследований многочисленных озер и озерно-речных систем обобщены в работе «Современное состояние водных объектов Карелии. По данным мониторинга» (ред. Филатов, Куликова, Лозовик, 1998). С 90-х годов большое внимание стало уделяться изучению не только самих водных систем, но и их водосборов - в 1996 г. опубликована монография Ю. В. Карпечко и И. М. Нестеренко «Водный и тепловой режим осушаемых болот и заболоченных земель Карелии». Разработаны методы расчетов радиационного баланса осушаемого болота, влагозапасов низинных осушаемых торфяников, испарения с многолетних трав.Даны рекомендации количественной оценки максимальных расходов весеннего половодья и дождевых паводков на водосборах, осушаемых для сельскохозяйственного производства. К важным научным достижениям последних лет относятся разработка методов определения испарения с леса и оценки его изменения при возможных колебаниях климатических характеристик в таежной зоне Европейского Севера России, а также прогнозы изменения стока в ближайшие 200 лет для различных условий эксплуатации лесного фонда Карелии.

Сотрудники лабораторий гидрофизики, географии и гидрологии
Фото 3. Сотрудники лабораторий гидрофизики, географии и гидрологии

      Многие годы в Отделе (Институте) выполняется планомерное изучение химического состава и качества воды озерно-речных систем. С середины 80-х годов проводятся исследования закисления поверхностных вод Карелии, включающие наблюдения за атмосферными выпадениями. Выяснено, что атмосферные осадки, выпадающие на территории Карелии, постоянно кислые (средняя величина рН – 4,8). Они представляют потенциальную опасность как источник закисления и загрязнения поверхностных вод, поскольку содержат около 90% серы техногенного происхождения. Детально исследованы процессы эвтрофирования, токсического загрязнения многочисленных озер, в частности, Онежского озера, северной части Ладоги и его притоков, Выгозера и р. Нижний Выг, водоемов района г. Костомукши, озер Ср. Куйто, Суоярви, Исо-Пюхярви, Крошнозеро, Пряжинское, Святозеро, Сямозеро, притоков Белого моря, Кончезерской, Нижнесунской и Заонежской группы озер (П.А. Лозовик, А.В. Сабылина, А.К. Морозов, В.Н. Коваленко, Н.Н. Мартынова, М.И. Басов, И.Ю. Потапова, М.В. Калмыков и др.). В 1999–2004 гг. активизируется изучение гидрохимических процессов для выяснения фундаментальных закономерностей функционирования водных экосистем. Выполненные как в натурных условиях, так и методами лабораторного моделирования, исследования ориентированы на изучение состава и свойств органических веществ, кислотно-основного равновесия, на разработку геохимической классификации поверхностных вод гумидной зоны (П.А. Лозовик). Большое внимание уделялось процессам трансформации минеральных и органических азотсодержащих соединений (А.В. Рыжаков, Н.А. Кукконен), кинетических закономерностей трансформации лабильных веществ в озерных системах (П.А. Лозовик), а также определению форм и миграционной способности железа, марганца и микроэлементов (А.К. Морозов, А.В. Платонов). На современном этапе значительные усилия направлены на выявление устойчивости водных экосистем Севера к антропогенному воздействию. Изучается реакция водных объектов на различные точечные и рассеянные источники загрязнения, исследуются процессы миграции химических элементов в воде в зависимости от факторов среды, разрабатываются критерии оценки состояния и допустимого уровня антропогенной нагрузки на водные экосистемы. Исследованиями 1998–2003 гг. выяснено, что закономерности окислительно-восстановительного диагенеза донных отложений при антропогенном воздействии проявляются в изменениях химического состава и форм элементов, перераспределении элементов по вертикали и в характере обменных процессов на границе раздела «вода–дно». (Н.А. Белкина).

      Результаты гидрогеологических и гидрогеохимических исследований, полученные с учетом впервые установленных региональных фоновых концентраций всего спектра микроэлементов, позволили оценить эколого-геохимическое параметры подземных вод, определить степень влияния основных видов хозяйственной деятельности на их состояние. Показано, что преимущественное распространение на территории региона имеют подземные воды удовлетворительного (неизмененного) состояния, а неудовлетворительного – распространены локально. Природные гидрогеохимические аномалии Карелии обусловлены не только избытком отдельных элементов (железо, марганец, радон), но и недостатком биологически важных (кальций, магний, йод, фтор, кобальт, хром и др.), а также их экологически неблагоприятным соотношением (Г.С. Бородулина).

Сотрудники лабораторий гидрофизики, географии и гидрологии
Фото 4. Гидрологи и водохозяйственники

      Начало гидробиологическим и ихтиологическим работам в КФ АН СССР положено в 1946 г. В состав Отдела водных проблем группа гидробиологов переведена в 1962 г., а лаборатория гидробиологии организована в 1970 г. На первом этапе основное внимание направлялось на изучение рыбохозяйственной ценности озер, кормовой базы и степени использования ее рыбами, выявление спектров питания и пищевых взаимоотношений рыб. Активное участие гидробиологи принимали в работе над книгой «Фауна озер Карелии» (1965). Со временем круг объектов исследования расширяется. В 1950-х гг. начинается изучение высшей водной растительности (Е.А. Клюкина), продолженное затем А.В. Фрейндлингом. В 1970-х гг. впервые в республике проводятся целенаправленные исследования таких групп водных организмов, как коловратки (З.И. Филимонова), бактерии (Н.А. Филимонова, Т.М. Тимакова, М.М. Закурдаева), протозойный планктон (Н. Б. Лазарева), фитопланктон (И. Г. Вислянская).

Сотрудники лаборатории гидробиологии
Фото 5. Сотрудники лаборатории гидробиологии

      С 1973 г. проводятся фундаментальные исследования в области эволюционной морфологии гидробионтов (3.С. Кауфман). Изучались особенности половых циклов беломорских беспозвоночных как адаптации к существованию в условиях высоких широт. Завершен цикл работ по эволюции кишечнополостных и первичнополостных беспозвоночных, по эволюции размножения гидробионтов. Рассмотрены эволюционные закономерности, связанные с переходом ряда бентосных форм (зоо- и фито- бентоса) к неподвижному образу жизни. Проделана работа по критическому рассмотрению регрессивной эволюции – важнейшего направления развития органического мира. Вышла монография о происхождении и путях формирования биоты континентальных водоемов.

      В 1978 г. положено начало планомерным исследованиям по водной токсикологии (И.В. Помазовская, Е.В. Флинк, Л.В. Дубровина, Н.В. Федорова). Основные направления работ — биотестирование природных и сточных вод с целью выявления их биологического качества, экологотоксикологический скрининг химических загрязнителей (тяжелые металлы, пестициды, нефтепродукты, СПАВ) при разной биогенной нагрузке и других абиотических факторах. Проводились химико-токсикологические эксперименты по изучению механизма действия высокоминерализованных вод с аномальным соотношением щелочных и щелочноземельных металлов. Исследовано воздействие на гидробионтов минерализации, эвтрофирования, ацидификации и гумификации. В 1980-х гг. началось изучение мейобентоса (А.Р. Хазов) и перифитона (А.И. Калугин), макрозообентоса водоемов и водотоков в различных районах Карелии в связи оценкой их биоразнообразия (А.В. Рябинкин, В.И. Кухарев). С 1981 г. проводятся исследования по оценке роли фитопланктонных сообществ при индикации антропогенных воздействий на водные экосистемы, по диагностике адаптивных свойств пресноводного фитопланктона.
      С 1980-х гг. развивается новый – продукционный подход к изучению биологических процессов в водоеме. Т.М. Тимаковой, Т.П. Куликовой, М.Т. Сярки и Т.П. Поляковой начато изучение процессов продукции и деструкции органического вещества на различных трофических уровнях. Продукционный подход при изучении сообществ речного зообентоса дал возможность на качественно новом уровне исследовать их структурнофункциональные изменения, происходящие в условиях воздействия различных типов антропогенных нагрузок, и повысить точность биоиндикации качества вод (В.И. Кухарев). В 1990-х гг. появляются новые направления работ – экологическая биохимия и экологическая токсикология. Исследование биохимических реакций гидробионтов в условиях интоксикации и изменения биотических и абиотических факторов среды позволило выйти на новый уровень в интерпретации полученных данных и определить имеющиеся отклонения в организме гидробионтов на клеточном уровне (Т.И. Регеранд). В рамках эколого-токсикологических исследований сочетание организменного, популяционного и экосистемного подходов позволило раскрыть механизмы формирования устойчивости популяций пресноводного зоопланктона к минеральному загрязнению (Н.М. Калинкина). С конца 1990-х гг. на Онежском и Ладожском озерах (совместно с Институтом проблем экологии и эволюции им А.Н. Северцова) проводится цикл ихтиологических исследований современного статуса сиговых рыб, положено начало ихтиопатологическому направлению и изучению проблем адаптации рыб Северо-Запада России и фитопланктонных сообществ в условиях различных по типу антропогенных нагрузок (А.А. Лукин, Ю.Н. Шарова, А.Н. Шаров).

Комплексная экспедиция на НИС «Посейдон»
Фото 6. Комплексная экспедиция на НИС «Посейдон»

      Разработана классификация видов пресноводного зоопланктона по устойчивости к нарушению ионного состава воды, выявлены индикаторные виды организмов для определения минерального загрязнения. Предложена методика оценки толерантности гидробионтов, применимая в полевых условиях, апробирована возможность использования полного факторного эксперимента как экспрессного способа выявления причин отравления водных беспозвоночных в зоне сброса сточных вод. Проведены исследования по таксономическому разнообразию, количественным характеристикам и структурным параметрам сообществ гидробионтов, использованные для экологического обоснования организации охраняемых территорий и вошедшие в коллективную монографию «Разнообразие биоты Карелии: условия формирования, сообщества, виды» (2003). С конца 90-х и по настоящее время в Институте выполняются работы по оценке качества вод на основе гистологического анализа организма рыб в водных объектах Архангельской области (бассейны рек Сев. Двина и Печора). По заданию Агентства атомной энергетики в течение года велся мониторинг за водозабором большой мощности Кольской атомной электростанции. Результатом стали рекомендации по совершенствованию режима работы водозабора, нацеленные на снижение ущерба рыбным запасам оз. Имандра. Метод биологических маркеров использован в работах по оценке влияния Норильского горно-обогатительного комбината на организм рыб
Норило-Пясинской водной системы.

      С 1996 г. по настоящее время проводятся работы, связанные с изучением изменений и изменчивости климата Севера России. Создана уникальная база данных длительных многолетних наблюдений на озерах и водосборах Балтийского и Белого морей. Совместно с Карельским государственным педагогическим университетом организованы экспедиционные исследования по дендрохронологии территории Карелии, на Кольском полуострове. Полученные результаты опубликованы в журналах «Доклады РАН», «Наука в России», «Journal of . Arch. Hydrobiology», а также в монографиях «Климат Восточной Фенноскандии и изменчивость уровня крупных озер» (Н.Н.Филатов, 1997; «Arctic Environment Variability in the Context of Global Change» (N. Filatov, S. Grippa, L. Nazarova, Ju. Salo, 2003) и «Климат Карелии» (Н.Н. Филатов, Л.Е. Назарова,Ю.А. Сало и др., 2004).

      С начала 2000-х годов в Институте проводятся работы по изучению влияния климата на водные экосистемы. Внедряются модели экосистемы Белого моря, разработанные к.ф-м.н. И.А. Нееловым в ААНИИ и в Отделе системной экологии (Университет Стокгольма, к.г.н. О.П. Савчук).Для Ладожского и Онежского озер совместно с Санкт-Петербургским институтом экономики и математики РАН (проф. Л.А.Руховец) выполнено исследование реакции этих озер на антропогенные и климатические изменения. Ряд работ по этой тематике проводятся в рамках программ фундаментальных исследований РФФИ, а также международных проектов ИНТАС, ТАСИС, ИНКО-Коперникус. Первые совместные результаты опубликованы в работе «Влияние потепления климата на экосистемы больших озер Северо-Запада России (Ладога и Онего)» (Л.А. Руховец, Н.Н. Филатова и др., 2003–2005). За цикл исследований климата Арктики, которые были обобщены в четырех монографиях, изданных в издательстве Spinger-Praxis, коллективу исследователей Международного научного Нансеновского фонда (О. Иоханнесен, Л. Бенгтссон, Л. Бобылев) в 2005 г. была присуждена международная премия Декарта. В написании двух из четырех представленных к премии монографий активное участие принимали сотрудники ИВПС.

      В последние годы проводится работа по созданию атласов водных объектов, совместно с профессором, д.б.н. В.В. Мешуткиным (СПБ ЭМИ РАН) начаты исследования по разработке экспертной системы, включающей классификацию и типизацию озер Севера России. В настоящее время в ИВПС при участии Института геологии КарНЦ РАН и ИНОЗ РАН заканчивается работа по созданию Атласа Онежского озера – как результат многолетних исследований сотрудников Института, продолжается создание «Атласа озер Карелии».

      С начала 90-х годов ведется цикл комплексных экспериментальных работ на Белом море с использованием судовых, спутниковых наблюдений и моделирования, в первую очередь по программе ФЦП «Мировой океан» (раздел «Моря Северо-запада России») (руководитель акад. Г.Г. Матишов). Исследования заливов и эстуариев Белого моря выполнены по нескольким проектам РФФИ под руководством чл.-корр. РАН Ю.С. Долотова. Совестные с сотрудниками ИО РАН исследования, выполняемые под руководством акад. А.П. Лисицына, направлены на изучение взвесей и маргинальных фильтров Белого моря.

 Участники совместных исследований от ИО РАН, СПБГУ, ААНИИ и ИВПС с командой НИС «Эколог»
Фото 7. Участники совместных исследований от ИО РАН, СПБГУ, ААНИИ и ИВПС с командой НИС «Эколог»

      В настоящее время сотрудники ИВПС принимают активное участие в выполнении программ фундаментальных исследований Отделения Наук о Земле РАН совместно с Институтом географии по теме «Природные и социально-экономические факторы изменения окружающей среды России» (руководитель акад. В.М. Котляков) и с Институтом водных проблем РАН по теме «Формирование водных ресурсов, прогноз режима и качества вод с учетом изменения климата и развития экономики» (руководители акад. М.Г. Хубларян и чл.-корр. РАН В.И. Данилов-Данильян).

      Институт активно ведет исследования, которые внедряются в практику. Прежде всего, отметим цикл работ по поиску подземных вод для их использования в целях питьевого водоснабжения региона и отраженных в книге «Водные ресурсы Республики Карелия и пути их использования для питьевого водоснабжения. Опыт сотрудничества Карелии и Финляндии» (Н. Филатов, Г. Бородулина, А. Литвиненко, Р. Порттикиви,
А. Саркиоя, Т. Регеранд, 2005).

      Научные результаты, полученные ИВПС, постоянно используются в развитии экономики и промышленности Карелии, Мурманской и Архангельской областей. Ежегодно Институт ведет 10 и более договорных тем, постоянно осуществляется мониторинг водных объектов республики. За последние годы органам власти и предприятиям передано более 100 документов, в том числе выполненные в виде ГИС-реестры озер, рек и гидротехнических сооружений, материалы по темам «Поиск и оценка запасов подземных вод», «Экономика и управление муниципальными службами водоснабжения», «Научно-исследовательское сопровождение программы по развитию и повышению эффективности использования водно-рекреационных объектов РК», сведения о динамике миграции горбуши по Карельскому берегу Белого моря, о влиянии нефтепродуктов на рыб рек Архангельской области. Многие разработки направлены на развитие региона: питьевое водоснабжение, мониторинг, инвентаризация водноресурсного потенциала, использование которого всегда лежало в основе развития экономики Карелии. Это обоснование, проектирование и строительство многочисленных ГЭС, строительство, эксплуатация предприятий лесной и целлюлозно-бумажной промышленности, организация питьевого водоснабжения, строительство и эксплуатация водозаборных и водосбросных сооружений, обоснование попусков и эксплуатации хвостохранилища Костомукшского ГОКа и др. В 2006 г. совместно с Институтом проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН (рук. Проф. В.А. Маслобоев) ИВПС принял участие в научном обосновании прокладки трассы магистрального газопровода со Штокмановского месторождения, совместно с чл.-корр. РАН Т.И. Моисееенко – в оценке влияния стока с водосбора, атмосферных выпадений, тепловых выбросов Кольской атомной станции на оз. Имандра, активно работает по программам совершенствования питьевого водоснабжения в России, готовит рекомендации для слушаний в комитетах Государственной думы и Федерального собрания РФ, Межпарламентской ассамблеи стран СНГ, Законодательного собрания РК.

      В последние годы Институт приступил к разработке инновационных проектов, в том числе в рамках программ Минэкономразвития РК по программе «Разработка и внедрение научно-исследовательских композитных судов проекта «Полярный Одиссей» для сети дрейфующих полярных станций нового поколения, постоянного мониторинга Арктического и Субарктического регионов с целью комплексного изучения ресурсов Арктики, оценки состояния и прогнозирования изменений экосистем при глобальных климатических и антропогенных воздействиях». Совместно с Петрозаводским государственным университетом выполнен инновационный проект «Решение проблем стандартизации и сертификации услуг использования вод Онежского озера как источника водоснабжения, а также донных отложений Кондопожской губы для коммерческого использования».

      В настоящее время отмечается разработка нового направления фундаментальных исследований – подход к водным объектам как социо-эколого-экономическим системам. Первые результаты такого изучения Белого моря были получены и опубликованы в монографии «White sea: Its Marine Environment and Ecosystem Dynamics Influenced by Global Change» (N. Filatov, D. Pozdnjakov, O. Johannessen, L. Pettersson, L. Bobilev et al, 2005).

Участники международного симпозиума в ИВПС
Фото 8. Участники международного симпозиума в ИВПС

      В настоящее время в Институте насчитывается около 80 сотрудников, имеются современно оборудованные лаборатории, НИС «Эколог» класса «река-море». Все это позволяет проводить исследования на самом современном уровне. Учитывая относительно небольшой штат нашего комплексного научного учреждения, Институт кооперируется с сильнейшими специалистами и группами других институтов. ИВПС сотрудничает со всеми научными подразделениями Карельского научного центра и многими институтами РАН: Океанологии, Водных проблем, ММБИ, ИППЭС КНЦ РАН, Вычислительной математики, НИИЦЭБ, Озероведения, а также ААНИИ, МГУ и СПбГУ, с рядом зарубежных научных организаций, такими как Институт метеорологии Макса Планка (Германия), Центром дистанционных методов и окружающей среды, Берген (Норвегия), университетами Хельсинки, Иоенсуу (Финляндия), Лунд, Упсала и Стокгольма (Швеция). Институт является соучредителем научного фонда им. Ф. Нансена, входит в ряд международных и российских организаций: SIL, NRB, Русское географическое общество, Гидробиологическое общество.

      В последние годы возникают существенные проблемы, связанные с техногенными авариями и катастрофами, террористической деятельностью, поэтому в Институте поставлена задача разработки методов, теорий, способных если не предотвратить последствия таких катастроф, то дать рекомендации по их ликвидации. Применительно к гидрологии, лимнологии и океанологии – это разработка теории динамики водных экосистем, дающей возможность практического прогнозирования не только в обычных, но и в экстремальных ситуациях.

      Наиболее перспективные задачи, выполняемые Институтом в настоящее время, становятся междисциплинарными, для решения которых создаются группы специалистов различных дисциплин, объединенных не только общим руководством и местом проведения исследований, но и единой идеей и задачей. Особое значение приобретают работы, связанные с управлением ресурсами водных систем, когда необходимо переходить от теории к решению практических проблем оптимального управления природными объектами. Многие важные сведения, необходимые для понимания функционирования водной экосистемы и прогнозирования ее поведения, в первую очередь получают с использованием различных математических моделей. Эффективность рационального использования, охраны и восстановления экосистемы зависит от степени адекватности отображения ее состояния и динамических характеристик в созданной модели. В свою очередь точность описания свойств реальной экосистемы ее моделью зависит как от постановки задачи, принципов, положенных в основу модели, так и от точности оперативной информации о состоянии реального водного объекта. При постановке исследований важно определить соотношение наблюдений и фундаментальных исследований, модельных экспериментов по разработанным в настоящее время критериям (Меншуткин, Показеев, Филатов, 2004).

      Дальнейшее развитие «наук о воде» должно учитывать новые современные разработки в области искусственного интеллекта, моделирования, постановки натурных экспериментов, используя все имеющиеся достижения, отвечать решению актуальных задач, вызовам времени и, в конечном итоге, способствовать гармонии человека и его среды обитания.