ИВМ СО РАН Поиск 
Экспедиции
институт
структура
сотрудники
конференции
семинары
ученый совет
совет молодых ученых
техническая база
история
фотогалерея

исследования
разработки
экспедиции
эл. архив
годовые отчеты

ссылки
библиотека
документы
адреса и телефоны
 

Введение

В результате строительства на реке Енисей в 1970 г. Красноярской гидроэлектростанции создано уникальное Красноярское водохранилище, которое является гетеротропным водоемом, что проявляется в различии отдельных участков по ряду гидрологических и биологических показателей, по степени использования их водных и биологических ресурсов. Морфологически водоем делится на верхнюю относительно мелководную, и глубоководные среднюю и нижнюю части. Гетеротропность водохранилища обусловливает значительные колебания общей численности бактериопланктона и фитопланктона, которые усиливаются при антропогенном влиянии.

В системе гидробиологического мониторинга водохранилища, важной задачей является оценка качества воды и состояния экосистемы по основным трофическим звеньям (микробиологическому, альгологическому и ихтиологическому). Специфика гидрологического режима водохранилища определяет особенности автотрофного и гетеротрофного звеньев и, прежде всего, их структурно-функциональных показателей. В самоочищении водных экосистем, особенно подверженных воздействию человека, информационное значение имеют исследования микробных сообществ, представляющих собой сложную систему со специфическими закономерностями развития. В водных экосистемах бактерии являются интегрирующим функциональным звеном планктонного сообщества, образующим в процессе трансформации органического вещества связи по типу трофической сети со всеми компонентами и потребляющим до 40-70% первичной продукции планктона.

Проведение наблюдений за биологическими показателями различных трофических уровней, анализ их временной изменчивости и тенденций изменений необходимо для понимания процессов, поддерживающих гомеостаз экосистемы (или переходов с одного уровня гомеостаза на другой). Оценка фаз сукцессий и трендов временных изменений приводит к необходимости тесной сопряженности исследований функциональных и структурно-ценотических параметров звеньев экосистемы во взаимосвязи как друг с другом, так и с абиотическими условиями водной среды. Важную информацию об экологии водоема можно получить, исследуя функциональное состояние системы иммуногенеза рыб водохранилища хемилюминесцентным методом в различные периоды физиологической активности рыб.

Целью экспедиций, проводимых отделом вычислительной физики ИВМ СО РАН, является исследование экологического состояния биологических ресурсов Красноярского водохранилища, выявления взаимосвязей функциональных и структурных характеристик, взаимосвязей основных трофических звеньев с абиотическими факторами среды. На основе экспериментального и вычислительного моделирования разработать модели трофических взаимодействий в процессах продуцирования органического вещества в водных экосистемах.

Задачи экспедиций непосредственно связаны с проведением фундаментальных исследований в рамках научных направлений института «Разработка математических моделей и вычислительных алгоритмов для решения сложных физических задач» (1.4.1.5.). Блок: Вычислительное моделирование биофизических процессов в водных экосистемах, и Программа IV.31.2. Новые ГИС и веб-технологии, включая методы искусственного интеллекта, для поддержки междисциплинарных научных исследований сложных природных, технических и социальных систем с учетом их взаимодействия. Проект 31.2.10. «Технологические решения на основе геоинформационных веб-сервисов для систем мониторинга социально-экономических процессов и состояния природной среды в показателях устойчивого развития». Блок 3. Моделирование трофических взаимодействий в процессах продуцирования органического вещества в водных экосистемах, а также с многолетними рядами наблюдений, начатых в 1973 г., по комплексной оценке состояния экосистемы Красноярского водохранилища и включают работы:

  • определение качественных и количественных гидробиологических параметров водохранилища (видовое разнообразие, массовые виды, виды-индикаторы, численность и биомасса бактерио- и фитопланктона);
  • изучение продукционных и деструкционных характеристик бактерио- и фитопланктона и их взаимосвязей в водоеме;
  • оценка параметров водной среды (БПК, ХПК, растворенное органическое вещество, взвешенное минеральное вещество и др.);
  • изучение гидрооптического режима водохранилища (поглощение, рассеяние и ослабление света);
  • выявление роли органо-минерального детрита в биотическом круговороте через его включение в комплекс трофических связей микробиальной «петли»;
  • исследование функционального состояния гемоиммуногенеза рыб отдельных биотопов водохранилища иммуногематологическими и хемилюминесцентным методами, которое напрямую связано с параметрами водной среды.

Участники экспедиций

  1. Институт вычислительного моделирования СО РАН
  2. Красноярский научный центр СО РАН
  3. Научно-исследовательский институт экологии рыбохозяйственных водоемов (ФГНУ «НИИЭРВ»)