ИВМ СО РАН Поиск 
Экспедиции
институт
структура
сотрудники
конференции
семинары
ученый совет
совет молодых ученых
комиссия по РИД
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»)