В 2007 году получены следующие основные результаты по различным блокам исследований:

В области микробиологических исследований (исполнители ИБФ СО РАН, ИНМИ РАН):

На основе сиквенирования фрагментов гена 16SpРНК, полученных с помощью метода PCR/DGGE с универсальными бактериальными праймерами, идентифицированы группы микроорганизмов, доминировавшие в бактериальном сообществе хемоклина озера Шунет с мая по сентябрь 2005 г., и в июле 2005 г. в озере Шира. Состав доминирующих форм, полученный методом DGGE, в основном совпал с составом, выявленным классическими методами (Таб. 1). А именно - филогенетический анализ фрагментов 16SpДНК подтвердил доминирование зеленых серных бактерий вида Prostecochloris vibrioformis, ранее выделенного из хемоклина Шунета на селективной среде (Лунина и др., 2007), и эукариотных простейших – фитофлагеллят рода Chryptomonas. Фитофлагелляты Chryptomonas были выявлены с помощью бактериальных праймеров по фрагментам ДНК хлоропластов. В хемоклине озера Шира методом PCR/DGGE не было обнаружено доминирования зеленых серных бактерий и криптофитовых фитофлагеллят, что также полностью согласуется с микроскопическими и спектральными анализами. Подтверждается наличие микро-стратифицированного вертикального распределения зеленых серных бактерий и криптомонад в хемоклине оз. Шунет. С помощью DGGE показано, что две основные доминирующие группы гетеротрофных бактерий одинаковы в обоих озерах – это Pseudoalteromonas sp. и Halomonas sp. Этим же методом показано, что пико-цианобактерии родов Synechococcus, и Cyanobium появлялись в заметных количествах в хемоклине оз. Шунет только в сентябре.

В области исследования циклов биогенных элементов (ИБФ СО РАН)

В период вегетационного сезона 2007 года проведен мониторинг содержания и динамики вертикального распределения биогенных элементов в озерах Шира и Шунет.

Для всех исследованных биогенных элементов (фосфор, азот, углерод) наблюдается следующие закономерности в их распределении и динамике, связанные с особенностями вертикальной стратификации озер Шира и Шунет. Относительно равномерное распределение концентрации биогенных элементов в оксигенной толще и резкое увеличение концентрации в монимолимнионе (Рис. 1). При этом в озере Шунет, как обладающем более выраженной и устойчивой стратификацией концентрации биогенных элементов в монимолинмионе чрезвычайно высоки и превышают таковые для озера Шира в 10 раз. Другим отличием является отсутствие сезонной динамики в концентрациях азота и углерода в озере Шунет. Тогда как в озере Шира в течение вегетационного сезона концентрации азота и углерода увеличиваются в оксигенной толще и снижаются в монимолимнионе, в озере Шунет они были постоянны на протяжении всего периода исследований.

Измерены скорости выделения биогенных элементов доминирующим представителем зоопланктона рачком A.salinus. Скорость экскреции составила 0.18±0.08 мкг P/мг сыр.веса при температуре 20?C. Для экосистем озер Шира и Шунет рассчитаны показатели скоростей потоков фосфора между компонентами «зоопланктона – среда» в течение вегетационного периода 2007 г. для эпи- и гиполимниона (Таблица 2).

Наиболее высокие показатели экскреции фосфора были получены в эпилимнионе (до 200 мкгР/м3/сут). Скорости экскреции были сопоставимы в исследуемых озерах. Количество фосфора в биомассе зоопланктона относительно общего содержания в среде варьировало от 3 до 21%. При этом концентрация фосфора зоопланктона озера Шира в зоне эпилимниона был выше таковой зоны гиполимниона. Удельная скорость обмена фосфора в системе «зоопланктон – среда» в исследуемых озерах менялась в значительных пределах – от 0.001 до 0.035 1/сут. Другими словами, полный обмен фосфора между компонентами системы в среднем происходит за период, равный приблизительно двум месяцем. Однако, учитывая естественную смертность популяции, этот процесс, вероятно, занимает меньшее количество времени, поскольку определенная часть фосфора высвобождаться с отмершими особями.

Выполнена оценка потока биогенных элементов из миксо- в монимолимнион (биогенные элементы «теряемые» пелагической системой). Скорости седиментации в составе сестона составили: органического углерода 115 мг/м2 сутки, азота 8 мг/м2 сутки, фосфора 3 мг/м2 сутки; в составе оседающего зоопланктона теряется органического углерода 3.5 мг/м2 сутки, азота 0.5 мг/м2 сутки, фосфора 0.01 мг/м2 сутки.

Гидроботанические исследования (ИВЭП СО РАН).

В августе 2007 г. было проведено рекогносцировочное обследование двенадцати озер Ширинского района Хакасии в гидроботаническом аспекте. Макрофитная растительность была отмечена в озерах с минерализацией от 0,18 до 54,1 г•дм-3. Показано, что наиболее типичными для региона являются тростниково-гребенчатордестовые озера (Шира, Утичье-1, Утичье-2, Утичье-3, Беле, Джиримское, Красненькое-2) с минерализацией от 3,3 до 19,0 г•дм-3 и видовым богатством от 1 до 3 видов. Флоры этих озер банальны, и являются обедненными вариантами флор других озер (Рис. 2). Остальные озера имеют более оригинальную флору. В самом пресном из обследованных водоемов – харовом озере Собачье с минерализацией 0,18 г•дм-3 было отмечено 5 видов водного ядра сосудистой флоры. Выявлен диапазон минерализации для очень редких в Сибири руппиевых озер (Шунет, Красненькое-1 и Красненькое-3), который составляет от 11,8 до 54,1 г•дм-3. На озере Туз с минерализацией 90,4 г•дм-3 макрофитная растительность не обнаружена. Отмечено, что продолжается прогрессирующее распреснение минеральных озер Хакасии в многолетнем аспекте, что, по-видимому, послужит причиной изменения сложившихся основ природопользования в регионе.