Ученые севастопольского Института биологии южных морей рассказали, какие секреты хранит Черное море
31.10.2024
В эфире «Севастополь: здесь и сейчас» ст. научный сотрудник лаборатории биолюминесценции ФИЦ ИнБЮМ, к.б.н. Александр Мельник и ст. научный сотрудник отдела радиационной и химической биологии ФИЦ ИнБЮМ, к.б.н. Татьяна Малахова рассказали об исследованиях.
31 октября отмечается Международный день Черного моря. Ученые ИнБЮМ уже долгие годы его исследуют, но всякий раз море преподносит сюрпризы. Впереди еще немало открытий.
Фото: Андрей Голодюк
- Александр, в начале октября вы вернулись из экспедиции, как она прошла?
- Это была четвертая экспедиция в этом году. Наше научно-исследовательское судно «Профессор Водяницкий» закрыло сезон. Экспедиция длилась 23 дня в акватории Черного моря, на борту находились 24 научных сотрудника и 30 человек экипажа.
Отработано порядка ста научных станций. Научная станция - это точка, где судно останавливается и с его борта проводятся исследования, измерения, отбираются пробы.
Наша основная задача - проведение экологического мониторинга акватории Черного моря в осенний сезон.
- Все ли удалось выполнить?
- Да, все задачи были выполнены. О результатах говорить пока рано. Все пробы переданы в лаборатории института, на их обработку и анализ потребуется минимум три месяца, а возможно, и до полугода. После этого можно делать выводы.
- Погода не помешала работе?
- Обычно в начале осени море достаточно спокойное, но в этот раз было много ветреных дней. Иногда приходилось даже сворачивать работу. Скорость ветра достигала 20 м/с - в таких условиях ни один прибор с борта судна опустить нельзя, велика вероятность его потерять.
- Самое яркое впечатление, которое вы привезли из этой экспедиции.
- Я занимаюсь биолюминесценцией, это свойство живых организмов излучать свет. В Черном море таких организмов достаточно много. В основном это мелкий фитопланктон, но есть и медузы - гребневики. Мы отбирали образцы и на борту судна высвечивали эти организмы. В этот раз было много аспирантов, которые пошли первый раз в рейс. Когда мы проводили эксперимент, я их пригласил в лабораторию. В полной темноте я демонстрировал, как эти организмы излучают яркое голубоватое свечение. Было красиво.
- Как вы их заставили светиться?
- Обычно это механическая стимуляция. Достаточно в обычный литровый стакан набрать морской воды, добавить эти организмы и поболтать в стакане шариковой ручкой. От механического воздействия они засветятся.
- Биолюминесценцию в море обычно наблюдают в августе, когда вода очень теплая. Почему мы не видим такой эффект в другое время?
- В принципе, микроорганизмы светятся круглый год. У некоторых жизненный цикл зависит от температуры воды. В августе-сентябре мы наблюдаем очень активное свечение, светятся мелкие организмы, которых много в поверхностном слое. Фитопланктон реагирует на механическое воздействие. Вы плывете, двигаете в воде руками, и вокруг появляются мелкие искорки. Это и есть биолюминесценция.
- А светящуюся медузу есть шанс встретить?
- Да, но, чтобы она засветилась, ее нужно ткнуть пальцем. Это не те медузы, которых все привыкли видеть, не аурелии, похожие на блюдца. И ни в коем случае не корнероты со щупальцами, которые жалят.
Гребневики небольшие, вытянутые, по форме напоминают дыню. Это вселенцы, которые у нас появились в восьмидесятые годы, их завезли из других морей. По их телу расположены такие волосинки, которые днем переливаются разными цветами радуги. А в темноте у них красивое голубовато-зеленое свечение.
- Татьяна, вы были в предыдущем рейсе. Чему он был посвящен?
- Та летняя экспедиция была целевой. Мы изучаем метановую проблему в Черном море. Метан - один из важнейших парниковых газов, и мы исследовали его распределение в воде, его потоки в атмосферу, искали струйные метановые газовыделения.
Таких мест много, они есть во всех крупнейших палеоруслах рек, это Дунай, Днепр, Дон. Палеорусло - это старое русло реки, которое существовало до поднятия уровня Черного моря.
Это такие каньоны на дне моря, заполненные веществом. Эти места как естественные ловушки, там накапливается очень много органического вещества. Чаще всего в палеоруслах происходят процессы образования газа и его выделения в виде пузырьков.
В нашем рейсе №132 мы исследовали шельф Крыма у Южного берега. Глубина там до ста метров. Мы исследовали зону от бухты Ласпи до бухты Феодосии. Впервые предметно на этот район мы обратили внимание в 2022 году и обнаружили более 400 точек.
- Этот газ как-то влияет на обитателей Черного моря?
- Конечно. Черное море - самый крупный в мире меромиктический водоем. Это значит, что слои воды в нем никогда не смешиваются. С определенной глубины в воде нет кислорода, поэтому большинство организмов там обитать не может. Эта зона составляет более 90% бассейна Черного моря.
На глубине до ста метров такие точки метановой разгрузки - зоны угнетения жизни, обычно им сопутствуют другие биологические процессы, связанные с выделением сероводорода. Дышащие кислородом организмы подобные места стараются избегать.
На больших глубинах, где кислорода нет, такие точки разгрузки становятся своеобразными оазисами жизни. Метан - это органическое вещество. Бактериальные сообщества, которые окисляют метан, концентрируются в этих местах. С точки зрения бактериальной жизни это пир. Что хорошо для бактерий, плохо для рыб, и наоборот.
- Можно ли как-то использовать этот метан?
- Разгрузка на шельфе не такая интенсивная, чтобы можно было его осваивать в промышленном смысле. Однако запасы газа в донных отложениях очень большие - и традиционного газа, и газгидратов. Это такой своеобразный тип льда, который содержит молекулы метана. Пока есть сложности с его добычей и использованием, но мы точно знаем, что в донных осадках Черного моря его очень много. Когда технологии появятся, мы сможем его добывать и использовать. Это наши запасы, наше богатство.
- Как проходит день ученых на борту научно-исследовательского судна?
- Все расписано по часам. Подъем в 7 утра, завтрак, работа с перерывами на обед и ужин. Иногда мы в течение суток каждые два часа берем пробы, проводим исследования. Работа ученого заканчивается, только когда судно пришвартовалось к причалу.
В свободное время можно почитать литературу, пообщаться с коллегами. Иногда смотрим фильмы. Работаем без выходных, это достаточно сложно. Но когда получается что-то найти, радость и вдохновение перекрывают усталость.
- Что для ученого большая удача?
- Для меня это открытие нового географического объекта, грязевого вулкана, раскрытие механизмов функционирования метановых сипов. Мы до конца не знаем их природу, как они действуют, что на них влияет. Хочется увидеть полную картину.
- В моей научной деятельности была такая удача. Мы с коллегами смогли доказать, что организм, который ученые по всему миру считали небиолюминесцентным, на самом деле светится, и интенсивно. Мы в Черном море смогли доказать, что они ошибались. Просто этот организм, морской крыжовник, исследовали не в то время и не в том месте. У нас он засветился.