Ученые Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН) впервые провели комплексное изучение 40 крупных и малых озер в различных локациях Антарктики: подводная видеосъемка, сбор образцов донных отложений и измерение параметров воды. Собранные данные позволят ученым описать механизмы трансформации при экстремально низких температурах соединений биологического происхождения (гуминовых веществ), которые являются глобальным резервуаром углерода. Синтез гуминовых веществ замедляет процессы окисления органики до парниковых газов, что оказывает влияние на климат.
Антарктида — самый холодный, сухой и ветреный континент на Земле, где температура может опускаться до рекордно низких значений. Он служит естественной лабораторией для исследования климатических изменений, ледниковых процессов и экстремальных форм жизни, а полученные данные имеют глобальное значение для понимания процессов на планете. Большой интерес представляют антарктические озера, которые часто являются основными «оазисами» жизни на континенте, – это делает их важнейшими объектами для исследования трансформации органического материала в экстремальных климатических условиях.
Гуминовые вещества являются сложными органическими соединениями – универсальным звеном цепи трансформации остатков живых организмов, которые населяют Антарктику. Их синтез (гумификация), в частности, замедляет процессы образования парниковых газов. Кроме того, гумусовые кислоты активно взаимодействуют с природными минералами, поэтому играют одну из ключевых ролей в биогеохимических циклах микроэлементов.
«Мы провели комплексное изучение порядка 40 наиболее крупных озер, которые расположены в различных физико-географических условиях Антарктики. Многие из них так подробно были исследованы впервые. В рамках этой работы проводились измерения параметров воды и льда, определялся видовой состав живых организмов, что дало информацию об условиях образования гуминовых веществ», – поясняет младший научный сотрудник Лаборатории географии и гидрологии СПб ФИЦ РАН Артем Лапенков.
Ученые исследовали три оазиса с разными физико-географическими условиями, чтобы охватить максимально возможное разнообразие озер Антарктики. Наиболее теплая (ближайшая к экватору) станция Беллинсгаузен находится на острове Кинг-Джордж, архипелага Южные Шетландские острова. Озера на острове освобождаются от ледяного покрова в летнее время и имеют глубины до 20 м. Кроме того, были исследованы озера вблизи станции Новолазаревская, которая находится в Восточной Антарктиде в оазисе Ширмахера. Здесь озера имеют глубины до 50 метров. В летний период многие из них вскрываются ото льда.
Третья локация – полевая база Русская, расположена на одном из самых малоизученных участков береговой зоны Западной Антарктиды. Озера в районе станции круглый год покрыты льдом, встречаются как соленые, так и пресноводные водоемы, их глубины не превышают 5 метров. Новые данные об озерах вблизи базы позволили пересмотреть географический статус территории. Так, если ранее ученые считали, что этот участок суши является нунатаком (скалистым пиком, выступающим из-под ледового покрова), то на основании собранных сведений о наличии озер, населенных водными бактериальными сообществами, лимнологи СПб ФИЦ РАН совместно с учеными Арктического и антарктического НИИ смогли отнести его к приморским низменным оазисам.
В каждом озере исследователи измеряли физико-химические параметры воды, толщину льда, отобрали и описали пробы донных отложений, содержащих гуминовые вещества. Кроме того, специалисты СПб ФИЦ РАН впервые провели подробную подводную ландшафтную видеосъемку водоемов для картирования распространения подводной растительности (источник гуминовых веществ). Съемка проводилась с лодки либо с ледяного покрова. В воду опускалась дрейфующая камера с подсветкой, которая могла вращаться на 360 градусов.
«Проведенные исследования позволили визуально оценить площади распространения и видовой состав водорослей, моховой растительности, а также наличие бактериальных пленок и бентосных организмов. Все они являются материалом для процессов гумификации. Собранные нами новые данные, в частности, позволят лучше понимать механизмы влияния озер на глобальные изменения климата на Земле, включая такие важные процессы, как парниковый эффект», – поясняет старший научный сотрудник Лаборатории комплексных проблем лимнологии СПб ФИЦ РАН Алина Гузева.
Исследования антарктических озер проводились сотрудниками Института озероведения РАН (ИНОЗ РАН) – СПб ФИЦ РАН в рамках 70-й Российской антарктической экспедиции (РАЭ), которая проходила с 6 февраля по 20 апреля 2025 года. Ученые проводили исследования в рамках программы «Геохимические и экологические особенности процессов трансформации органического вещества в озерах Антарктики».
Экспедиция прибыла на самый южный континент на научно-экспедиционном судне Арктического и антарктического НИИ «Академик Трешников» (судно названо в честь выдающегося полярника, доктора географических наук Алексея Трешникова, который с 1982 по 1988 год являлся директором Института озероведения). Ученые ИНОЗ РАН – СПб ФИЦ РАН искренне благодарят руководство Российской антарктической экспедиции за высокий уровень логистической организации и содействие в проведении работ, а также всех коллег-участников, помогавших в полевых маршрутах.
Источник информации: СПб ФИЦ РАН Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
