| 19. |
Аннотация |
Тема рекомендована ОБН РАН (письмо ОБН РАН от 20.03.2024 № 12300 2113/42) Решение многих глобальных проблем современности (экологических, энергетических, сырьевых, продовольственных и т.д.) требует глубокого и детального знания механизмов функционирования природных и антропогенно преобразованных (агро-, техно-, урбо-) экосистем. Ключевую роль в процессах их формирования, развития, самоочищения и устойчивого существования играют микроорганизмы (бактерии, грибы, дрожжи, цианобактерии и водоросли). Благодаря способности микроорганизмов синтезировать различные биологически активные вещества (липиды, каротиноиды, аминокислоты, фенольные соединения, полисахариды, полиглюканы, гликопротеиды, витамины, биотин, ценные органические кислоты и др.) и трансформировать поступающие в среду поллютанты, микроорганизмы и микробные сообщества в настоящее время являются объектами изучения практически во всех странах мира, в т.ч. и в России, с целью выявления и подбора штаммов и консорциумов микроорганизмов для использования в «зеленых» биотехнологиях, обеспечивающих сохранение природной среды и климата планеты; при решении задач биоремедиации и природовосстановления; сохранения «здоровья» и качества почв в агро- и урбоэкосистемах. Это особенно актуально для экосистем Севера, где сконцентрировано 60% имеющихся в стране запасов нефти и газа, 50 % лесных угодий, 40% золота, 90% хрома и марганца, 47% платиновых металлов и т. д. При разработке месторождений углеводородного сырья, добыче полезных ископаемых, в результате аэротехногенного воздействия промышленных предприятий на природные экосистемых происходит быстрое, зачастую необратимое разрушение легко уязвимых к техногенному прессу, обладающих низкой буферной способностью природных экосистем Севера. В тоже время, как свидетельствует анализ имеющейся научной литературы, вопросам оценки состава и структуры микробных сообществ почв и, особенно, донных отложений, водоемов и водотоков на территории Европейского Северо-Востока России, включаю территорию Республики Коми, уделялось крайне незначительное внимание. До настоящего времени информация о профильном распределении в почвах микроорганизмов, соотношении живых и мертвых клеток микроорганизмов в общем микробном пуле, качественных и количественных характеристиках микробной биомассы, таксономической структуре и видовом разнообразии грибов в целинных и техногенно нарушенных почвах носит фрагментарный характер. При этом практически полностью отсутствует информация о таксономической структуре бактериальных комплексов в почвах, крайне ограничены сведения о микробных сообществах в донных отложениях, водоемах и водотоках. Ограниченный характер данных не позволяет представить целостную картину особенностей функционирования микробных сообществ в экосистемах тундры и тайги ЕСВР. Такая информация имеет общебиологическое и важное теоретическое значение для установления закономерностей трансформации микробных комплексов таежных и тундровых почв, водных экосистем в условиях техногенного воздействия и изменения климата, прогнозирования процессов сохранения экологической устойчивости природных экосистем и раскрытия механизмов их сукцессионной смены в зависимости от вида антропогенного воздействия, ландшафтных и биоклиматических условий .
Рациональное природопользование в северных регионах и особенно на территории Субарктики и Арктики базируется на сочетании двух основных подходов: с одной стороны, необходимость сохранения минерально-сырьевых ресурсов, с другой, максимального снижения негативных последствий деятельности человека на состояние окружающей среды, комфортных и безопасных условий жизни населения. В связи с этим развитие промышленности и наращивание ее темпов требует как оптимизации технологических процессов производства, так и усиления природоохранных мероприятий. В настоящее время масштабными загрязнителями окружающей среды Республики Коми являются отходы нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, а также деревообработки и целлюлозно-бумажного производства. В первом случае поступление в окружающую среду нефти, нефтесодержащей жидкости и нефтепродуктов приводит к длительному негативному воздействию на компоненты природных экосистем Севера и требует проведения необходимых и своевременных мероприятий по ликвидации нефтеразливов, биоремедиации почв и водоемов с использованием биосорбентов на основе местных видов углеводородокисляющих микроорганизмов, максимально приспособленных к функционированию в экстремальных условиях Севера. Во втором случае древесные отходы, складирование которых способствует выводу значительных площадей земельных ресурсов из хозяйственного оборота и созданию потенциальной опасности для жителей региона (в связи с возможностью самовозгорания), являются возобновляемым сырьем для получения эко-и агробиопродуктов на основе их биотехнологической трансформации. Таким образом, реализация заявленной на 2025-2029 гг. темы НИР позволит, с одной стороны, получить новые знания о микробиологической составляющей природных и техногенных экосистем Севера, с другой стороны, разработать технологии утилизации и комплексной переработки лигноцеллюлозных отходов и отходов нефтегазовой промышленности с получением полифункциональных биотехнологических продуктов с высокой добавленной стоимостью и технологиями их применения. |