ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

2003 г.

Физико-химический мониторинг и математическое моделирование (исполнители ИБФ СО РАН, ИВМ СО РАН):

Измерены физические и химические характеристики водной толщи озер Шира и Шунет во все сезоны года: зимой подо льдом, весной после схода льда, летом во время летней температурной стратификации и осенью перед ледоставом. Физические характеристики включают температуру, рН, редокс-потенциал, электропроводность, мутность, освещенность. Химические характеристики - концентрации кислорода, сероводорода, серы, сульфатов, аммонийного азота и минерального фосфора. Обнаружено, что в озере Шира зона хемоклина в зимнее время расположена глубже, чем летом, что свидетельствует о сбалансированности продукционно-деструкционных процессов в озере в холодное время года. На основе анализа вертикальных распределений сероводорода и температуры показано, что весной 2003 г. произошло перемешивание водной толщи с захватом нижних придонных слоев. Выявлена тенденция к снижению количества сероводорода в монимолимнионе озера Шира на протяжении последних трех лет.

Построена одномерная математическая модель для определения годовой динамики вертикальных распределений температуры и солености воды в озере. Для зимнего периода конвективное перемешивание в слое, примыкающем к ледяному покрову, учитывается в упрощенной постановке. Выполнены пробные расчеты для озера Шира.

Микробиологические исследования (исполнители ИБФ СО РАН, ИНМИ РАН, ИБВВ РАН):

С помощью оригинального устройства для тонкослойного отбора проб воды по вертикали исследована микростратификация микробных популяций в зоне хемоклина. Показано, что массовое развитие пурпурных и зеленых серных бактерий в летнее время в озере Шира происходит в слоях толщиной порядка 5 см, причем слой пурпурных бактерий формируется точно в редокс-зоне, а слой зеленых бактерий расположен сразу под слоем пурпурных. В зимнее время и весной микростратификация обеих исследованных групп бактерий отсутствовала.

Исследована микростратификация фототрофных серных бактерий в хемоклине озера Шунет. Обнаружено, что в летнее время в редокс-зоне формируется тонкий (около 5 см) слой, в котором численности пурпурных бактерий на два порядка выше, чем в соответствующей зоне озера Шира. В зимнее время микростратификация пурпурных и зеленых бактерий отсутствовала. Полученные в 2003 г. данные позволяют рассматривать оз. Шунет в качестве уменьшенного модельного аналога оз. Шира и проводить сравнительные исследования двух озер для выяснения закономерностей круговорота вещества в водных экосистемах этого типа.

Измерены вертикальные распределения скоростей сульфатредукции, оксигенного и аноксигенного фотосинтеза, метаногенеза и метаноокисления в озерах Шира и Шунет в зимнее время. Определены тонкослойные распределения скоростей сульфатредукции, оксигенного и аноксигенного фотосинтеза в хемоклине озера Шунет в летнее время с разрешением 5 см.

Проведено исследование чувствительности к антибиотикам (ампициллину, канамицину) гетеротрофных бактерий, выделенных из различающихся по степени антропогенного воздействия станций литоральной зоны оз. Шира в летний период. Показано, что на станциях, подверженных сильному антропогенному воздействию преобладали бактерии устойчивые к двум классам антибиотиков (к ампициллину и канамицину). На станциях, расположенных на расстоянии около 2 км от пляжа курорта, возрастало количество бактерий устойчивых только к одному антибиотику (ампициллину). В участках литоральной зоны оз. Шира, подверженных антропогенному воздействию в наименьшей степени, бактерий чувствительных к антибиотикам выявлено не было.

Протозоологические исследования (исполнитель ИБФ СО РАН):

Определен спектр питания доминирующего в литорали озера вида инфузорий Frontonia leucas в природных условиях. Найдено, что основу рациона составляют диатомовые водоросли (до 93% по биомассе). Также потребляются зеленые водоросли и цианобактерии. Определены виды диатомовых водорослей, потребляемых F . leucas .

Проведены экспериментальные работы с лабораторной культурой F. leucas . Определена толерантность этих инфузорий к изменению химических факторов среды. Показано, что F . leucas могут выдерживать снижение общей минерализации воды до 75% достаточно длительное время. Исследование толерантности F . leucas к изменению содержания сероводорода показало, что изменение концентрации сероводорода до 400 мг/л включительно не оказала достоверно выраженного влияния на жизнеспособность культуры F . leucas.

Исследования фито- и зоопланктона (исполнители ИБФ СО РАН, КГУ):

Исследована динамика вертикального распределения зоопланктона в меромектическом озере Шира и ее связь со стратификацией водоема. Показано, что пики размножения доминирующих в озере Шира видов зоопланктона разнесены по времени, а сами доминирующие виды и различные размерно-возрастные группы одного вида разнесены в пространстве.