Научно-исследовательская деятельность

Основные направления НИР

  • Изучение естественной и антропогенной динамики природных экосистем на фоне глобальных изменений климата.

  • Решение проблем инвентаризации растительного покрова, как наиболее чуткого индикатора изменения состояния окружающей среды.

  • Изучение баланса углерода и других биогеохимических циклов в биосфере.

  • Оценка интенсивности поглощения и эмиссии углеродсодержащих (парниковых) газов природными и нарушенными экосистемами, моделирование сценариев смещения углеродного баланса и процессов деградации вечной мерзлоты в условиях глобального потепления климата.

  • Изучение биоразнообразия растительного и животного мира Западной Сибири, его структурно-динамической организации, разработка концепции сохранения биоразнообразия на различных уровнях его организации. (Красные и Зеленые региональные книги, как эффективные инструменты оценки экологических рисков для принятия управленческих решений).

  • Разработка детальной типологии болотных ландшафтов, ареалов растительного и животного мира на основе данных дистанционного зондирования; развитие методологии и методики анализа структуры ландшафтного покрова на основе космических снимков высокого пространственного разрешения.

  • Оценка интенсивности поглощения и эмиссии углеродсодержащих (парниковых) газов природными и нарушенными экосистемами, моделирование сценариев смещения углеродного баланса и процессов деградации вечной мерзлоты в условиях глобального потепления климата.

  • Изучение физико-химических свойств различных видов и типов торфа; взаимосвязь изучаемых характеристик.

  • Изучение гидрологии болот и их роли в естественной динамике объемов речного стока.

  • Изучение микроклимата, водного и теплового баланса заболоченных территорий. Математическое моделирование процессов формирования стока.

  • Социально-экологические аспекты развития северных территорий в условиях нарастающего антропогенного воздействия на среду обитания народов Севера.

  • Устойчивое и экологически безопасное развитие нефтегазового комплекса в условиях высокой заболоченности севера Западной Сибири.

  • Развитие научного и экологического туризма.


Наиболее значимые результаты

  • Практические результаты НИР заключаются в разработке региональной классификации растительности и типологии болотных ландшафтов Западной Сибири как основы да экстраполяции результатов наземных исследований состояния природных экосистем (биоразнообразия, инструментальных измерений скорости накопления и интенсивности потоков парниковых газов, содержания загрязняющих веществ в почвах и поверхностных водах).

  • Получено вероятностное распределение интенсивности эмиссии метана основными типами болотных ландшафтов в разных природных зонах Западной Сибири. Создана первичная пространственной модель эмиссии метана Западной Сибири.

  • Созданы детальные карты ландшафтного покрова и произведен расчет эмиссии парниковых газов (СО2 и метана) на ключевые участки.

  • Получены прогнозные данные о скорости накопления углерода болотами Западной Сибири (94 Mton CO2 yr-1, 2 Mton CH4 yr-1), что имеет большое значение для сдерживания процесса потепления климата. По предварительным расчетам торфяными болотами на территории автономного округа аккумулируется около 31 млн. тонн СО2(е) (мегатонн эквивалента диоксида углерода) в год.

  • Полученные результаты имеют мировое значение, поскольку служат доказательной базой того, что естественные болотные экосистемы крупнейшего в мире Западно-Сибирского торфяного бассейна, где сосредоточено более 60% мировых запасов торфа, являются стоком атмосферного углерода и оказывают обратную ответную реакцию, сдерживая процесс потепления климата. Связывая углекислый газ и удерживая его на протяжении тысячелетий в виде торфа, болота частично нейтрализуют выбросы парниковых газов за счет сжигания ископаемого топлива.

  • Действующий Киотский протокол, ратифицированный РФ в 2004 г., не учитывает значения позитивного вклада естественных болотных экосистем в стабилизацию климата. Однако, Россия и за ней Канада и Бразилия, располагающие основными запасами болотных экосистем, будут пытаться внести понятие «экологического донорства» в текст нового протокола, который вступит в действие после 2012 года.

  • Хозяйственное освоение болот (осушение, застройка, загрязнение, подтопление в результате прокладки линейных сооружений) приводят к потере уникальной биосферной функции болот по поглощению углекислого газа атмосферы при сохранении в существенном объеме эмиссии метана.

  • Разработана новая методика дистанционного определения потоков углекислого газа и метана с поверхности болотных экосистем на основе совмещения результатов полевых инструментальных исследований и параметрами космических снимков высокого разрешения. Планируется внедрение новой методики в виде методических указаний и введение ее к исполнению в системе комплексного экологического мониторинга на территории округа.


Реализованные научно-исследовательские работы


2011

Разработка и проведение экологического мониторинга на территории природного парка Нумто и памятника природы «Система озер Ун-Новыинклор, Ай-Новыинклор». Результаты выполнения проекта:

  • разработка проекта экологического мониторинга « Природного парка «Нумто» и памятника природы «Системы озер Ун-Новыинклор, Ай-Новыинклор»

  • создание устойчивой модели взаимодействия естественных природных и антропогенных компонентов окружающей среды, изучение видового состава водных и лесорастительных  биоценозов (в т.ч. в охранной зоне) памятника природы «Системы озёр Ун-Новыинклор, Ай-Новыинклор»;

  • оценка влияния антропогенной и техногенной трансформации на природные компоненты экосистем и экологическое равновесие территории природного парка «Нумто» в зоне временной хозяйственной деятельности в 2011г.


2010

Ведение Красной книги Ханты-Мансийского автономного округа – Югры в 2010 году. Государственный контракт на выполнение НИР № 162-6.2/5/7/1/НУ04/10

Обобщение и систематизация материалов эколого-биологических исследований по ведению Красной книги Ханты-Мансийского автономного округа – Югры. Договор Департамента экологии ХМАО – Югры на проведение НИР.

Информационное обеспечение и обработка данных инвентаризации местообитаний редких видов животных и растений на территории ООПТ Ханты-Мансийского автономного округа – Югры. Договор Департамента экологии ХМАО – Югры на проведение НИР.

Оценка состояния изученности мохообразных и выявление редких видов мхов на территории ХМАО – Югры. Договор Департамента экологии ХМАО-Югры на проведение НИР.


2008

Изучение биоразнообразия в рамках проведение мониторинговых работ в заказниках регионального значения «Вогулка», «Березовский». Договор МПЦ «Мониторинг».


2007

Изучение состояния болотных экосистем (флористические и геоботанические исследования) в условиях антропогенного (техногенного и рекреационного) влияния. Государственный контракт на выполнение НИР с природным парком «Кондинские озера». Результаты выполнения проекта:

  • изучено биологическое и типологическое разнообразие болотных экосистем природного парка «Кондинские озера»

  • выявлены местообитания редких видов растений (сосудистых и мохообразных)

  • построена электронная карта растительности болот и база данных геоботанических описаний

  • заложены экологические профили для мониторинга антропогенного влияния дорожной сети на структуру и функционирование болотных ландшафтов.


2006

Изучение растительности болот природного парка «Кондинские озера». Договор природного парка «Кондинские озера» на проведение НИР. Результаты выполнения проекта:

  • проведено детальное геоботаническое обследование болот природного парка, выполнено более 500 описаний растительности

  • выявлена флора высших сосудистых растений и мохообразных

  • разработана классификационная схема болот и дана характеристика основных типов болотных ландшафтов.

  • проведено детальное дешифрирование на основе космических снимков Landsat

  • построены электронные карты растительности и болотных ландшафтов на территорию природного парка.


Международные проекты

Кафедра ЮНЕСКО ЮГУ принимает активное участие в международных проектах в рамках крупных международных программ ЕС (Tempus, Tasis, 7-ой Рамочной программе), российско-канадской программе сотрудничества NORDEP, при поддержке зарубежных фондов и организаций.

2011-2013 7-я Рамочная программа ЕС. Международная сеть наземных исследований и контроля в Арктике [International Network for Terrestrial Research and Monitoring in the Arctic «INTERACT»].

2010-2012 Федеральное Агентство по вопросам окружающей среды Германии. Развитие концепции по утилизации и использованию твердых бытовых отходов в г. Ханты-Мансийске, Россия [Development of a waste management strategy in Khanty-Mansiysk, Russia]. Зарубежный партнер: Берлинский технический университет.

2008-2011 с дальнейшей пролонгацией. UNESCO. Establishment of a UNESCO Chair/Center of Environmental Dynamics and Climate Change in Khanty-Mansiysk Autonomus Okrug.

2006-2009 EuropaAid 121579/C/SV/RU. Мониторинг и система предупреждения ЧС в бассейне Оби и Иртыша [Monitoring and warning system for the Ob-Irtysh River Basin]. Зарубежные партнеры: Фирмы Wisutec GmbH, Stoller Ingenieurtechnik GmbH, UIT GmbH и Wismut GmbH (Германия).

2006-2007 Ландшафтно-экологическая классификация и оценка запасов углерода болот в районе измерительной вышки Зотино [Landscape-ecological mire classification and Assessment of peatland carbon pool within the footprint area of Siberian Tall Tower near Zotino]. Грант Макс-Планк института биогеохимии в Йене, Германия.

2006 Валидизация классификации снимков Landsat для оценки карт GBFM Западно-Сибирской равнины [Validated classification of Landsat scenes located in Wet Siberian Lowland for testing the interpretation of the Global Boreal Forest Mapping (GBFM) Siberia radar mosaic]. Грант Объединенного исследовательского центра (JRC) Генерального директората Европейской Комиссии, Испра, Италия.

Получена качественная наземная информация на территорию двух ключевых участков 50 х 50 км каждый в средней (Ханты-Мансийск) и южной (Васюганское болото) тайге Западной Сибири. Информация представлена в виде набора данных о растительности с полной географической привязкой. Разработана легенда типов болот, проведено дешифрирование на основе космических снимков Landsat, построены цифровые карты и проведена статистическая оценка точности метода. Результаты использованы для уточнения интерпретации мозаичности радиолокационных изображений.

2006-2009 NORDEP. Создание школы бизнеса для коренных малочисленных народов Севера при ЮГУ [Making Business School in Yugra State University for indigenous peoples of the North]. Зарубежные партнеры: Университет Святой Марии (Новая Шотландия, Канада).

2005-2009. Развитие научных исследований болотных экосистем Западной Сибири в рамках Меморандума о взаимопонимании между ЮГУ и Университетом Утрехт. Грант университета Утрехт (Нидерланды).

2005-2008 PF6. INCO-ST-2005-013420. Инновационный метод очистки загрязненных почв под сооружениями [Innovative method for the on-site remediation of polluted soil under existing infrastructures, CLEANSOIL]. Зарубежные партнеры: Центр внедрения научных исследований при высшей школе Бременхафена (Германия); Фирма «Глобальная вода» (Швеция); Консалтинговая фирма «Биоазул» (Испания); Варшавский технологический университет (Польша), Институт менеджмента проблем экологии и природопользования (Украина). Российские партнеры: МГУ (Москва), Институт проблем промышленной экологии Севера, Кольский научный центр РАН (Апатиты).

Разработан и опробован на экспериментальном полигоне in-situ метод очищения почвы путем адсорбции от загрязняющих веществ (нефтепродуктами). Новая технология позволяет снизить потенциальный риск  распространения загрязнения через почву и помогает очистить загрязненные участки под существующей инфраструктурой. Результаты опубликованы в российских и международных изданиях. Определены пороги влияния загрязнения на биоразнообразие.

2004-2007 INTAS-03-51-6294. Эффект изменения климата на естественные торфяные болота и (суб)актуальный углеродный баланс на границе зоны вечной мерзлоты в Субарктике Западной Сибири [The effect of climate change on the pristine peatland ecosystem and (sub)actual carbon balance of the permafrost boundary zone in Subarctic Western Siberia, CASUS.]. Зарубежные партнеры: университеты Утрехт (Нидерланды), Куопио (Финляндия). Российские партнеры: Томский государственный университет (Томск), Уральский государственный университет (Екатеринбург), Институт почвоведения и агрохимии СО РАН (Новосибирск).

Проведено обоснование выбора репрезентативных ключевых участков в средней (Ханты-Мансийск), северной тайге (Ноябрьск) и лесотундре (Новый Уренгой - Пангоды) площадью 50 х 50 км каждый. Проведены полевые исследования и построены электронные карты растительности, положенные в основу экстраполяции данных инструментальных измерений продуктивности и эмиссии парниковых газов на территорию ключевых участков и севера Западной Сибири в целом.