Ладожское озеро: жизнь подо льдом

Ладожское и Онежское озера представляют единую систему Великих европейских озер. Эти озера важны как источники питьевой воды (безальтернативный источник водоснабжения Санкт-Петербурга), водного транспорта (от Балтийского моря к Арктике и Каспийскому морю), энергетики, биологических ресурсов и рекреации. Проблемами для их рационального использования и сохранения являются загрязнение и эвтрофикация, вызываемые промышленностью и сбросами сточных вод, а также влиянием инвазивных видов и глобальным потеплением. Однако зимний режим этих озер почти не изучен. Исследования зимой затруднены из-за очень сложных ледовых условий, в особенности в период потепления (см. рис.). Их ледовый покров нестабилен имеет многочисленные трещины и полыньи. Исследования процессов подо льдом озер являются белым пятном в современной лимнологии, как отмечено Shuteretal и др. (2012: . "Мы знаем гораздо больше о тропических озерных экосистемах и даже о полярных озерах с постоянным ледяным покровом, чем о переносах вещества и энергии во время долгих зим в озерах умеренной зоны Евразии и Северной Америки"). Проблемы влияния потепления климата и реакция озер на эти изменения требуют более глубокого понимания происходящих процессов подо льдом, требуется оценить потоки выбросах парниковых газов, таких как метан, в атмосферу, и в глобальном углеродном балансе. В рамках данной программы междисциплинарного проекта исследований предполагается изучить особенности физических, биологических и химических процессов в воде озер и донных отложения. Выполнение семи подпроектов будет проводиться специалистами из России, Швейцарии, Франции, Германии и Швеции.

Научные исследования на Ладожском озере (Румянцев и Драбкова 2002, Руховец и Филатов 2010) проводились, главным образом, в безледный период, а подледные полевые исследования были фрагментарными. Поэтому для получения новых фундаментальных знаний о функционировании экосистем Великих озера Европы необходимо провести исследования ключевых процессов в зимний период. Результаты исследований будут иметь и большое практическое значение в связи с разработкой Закона о сохранении ресурсов Ладожского и Онежского озера, что было заявлено на Совет безопасности РФ в ноябре 2013 г. Исследования по проекту поддерживаются фондом изучения Женевского озера (ELEMO).

 

Исследовательская программа направлена на изучение жизни подо льдом физических, химических и биологических процессов. В частности, будет исследована подледная конвекция и ее влияние на развитие экосистемы. Для этого, в рамках четырех подпроектов будут проводиться одновременные измерения физических, гидрохимических, биологических характеристик воды, льда и донных отложений. Будут изучены особенности распределения фитопланктона, зоопланктона и бактерий, а также процессов переноса углерода по трофической цепочке, палеолимнологических характеристик. Будет оцениваться накопление диоксида углерода и круговорот углерода в течение зимнего периода. Реконструкция истории землепользования в водосборном бассейне будет проведена на основе анализа кернов донных отложений. Измерения будут проводится со льда, с притопленных буев, в осенний и весенний периоды с НИС «Эколог», а также со спутников и других дистанционных средств. Будет выполнено исследование динамики экосистем по данным математического моделирования.

 

Предлагается провести полевые работы до, после и во время ледоставного периода. Цель полевых работ в период открытой воды - определение условий до и после ледостава, и установка заякоренного оборудования, которое будет регистрировать подледные условия в течение всей зимы.

1. март 2015: 15 дней, Онежское озеро, на льду.

2. после схода льда - май 2015: 3 дня (+ 4 дня из Петрозаводска до Ладожского озера по воде) на НИС «Эколог».

3. До установления ледяного покрова - октябрь 2015: 3 дня (+ 4 дня из Петрозаводска до Ладожского озера по воде) на НИС «Эколог».

4. на льду - март 2016: 15 дней. Северная часть Ладожского озера.

5. после схода льда - май 2016: 3 дня (+ 4 дня из Петрозаводска до Ладожского озера по воде) на НИС «Эколог».

 

Получение новых знаний о функционирования экосистем Ладожского и Оне6жского озер подо льдом.
Понимание процессов влияния ледяного покрова и снега на развитие биоты во льду и подо льдом. Оценка изменений экосистем озера при климатических и антропогенных изменениях с учетом новых полученных в проекте знаний. Практические рекомендации по оптимальному управлению ресурсами озер.

 

из России: