Елена Крапчатова
Эффективность препарата уже была подтверждена в ходе проведения опытов в лабораторных условиях. Фото с сайта www.rosneft.ru
На Беломорской биологической станции МГУ им. М.В. Ломоносова стартовали завершающие испытания микробного препарата, призванного очистить северные моря от хронических углеводородных загрязнений. Специалисты Арктического научного центра «Роснефти» и негосударственного института развития «Иннопрактика» изучают, как специально подобранные и заключенные в гранулы микроорганизмы утилизируют остатки нефтепродуктов в условиях морской среды и холодного климата. Ученые также разрабатывают регламент применения биопрепарата, безопасность которого для человека, животных и сообществ морских экосистем уже доказана в ходе лабораторных испытаний.
Беломорская биостанция им. Н.А. Перцова биологического факультета Московского государственного университета расположена на Карельском берегу Кандалакшского залива Белого моря, в 15 км от железнодорожной станции Пояконда. Это не просто изолированная территория, до которой сложно добраться, это одна из старейших исследовательских площадок – в этом году ББС отмечает свое 85-летие. Все это время здесь готовят профильных биологов и зоологов, а в последние годы проводят полевые практики для студентов сразу пяти факультетов МГУ. При поддержке «Роснефти» на биостанции модернизирован лабораторный корпус, где специально под испытания биопрепарата смонтирована проточная аквариальная система, имитирующая условия открытой акватории Белого моря. В аквариумы поступает морская вода разной температуры, но при этом система замкнутая, что обеспечивает полную безопасность проводимых экспериментов для окружающей среды.
По словам микробиолога, руководителя лаборатории микробной биотехнологии МГУ им. Ломоносова Андрея Шестакова, биопрепарат разрабатывали, используя «природоподобные технологии», – ученые «подсмотрели», как похожие процессы проходят в природной среде. «Если взять все химические реакции, которые осуществляют живые организмы за 100%, 95% из них выполняют микробы, – говорит Шестаков. –Углеводороды давно появились на поверхности, и также очень давно появились микробы, которые используют нефть и другие углеводороды как еду. Наша задача была в том, чтобы отобрать такие микробы, которые смогли бы использовать углеводороды в качестве пищи в условиях высокой солености моря и низких температур».
Как отмечает исследователь, перед разработчиками препарата также стояла задача «упаковать» микроорганизмы так, чтобы их можно было направленно донести до загрязнения. «Мы придумали заключить микроорганизмы в маленькие гранулы – шарики от 0,5 до 2,5 мм, покрытые гидрофобной оболочкой, – говорит Шестаков. Микроорганизмы находятся в некоем анабиотическом состоянии. Вес и плотность оболочки подобраны таким образом, чтобы шарик находился на поверхности воды, – он не должен тонуть. А оболочка изготовлена из материала, который растворяется при контакте с любыми углеводородами».
В случае загрязнения воды, к примеру в порту или во время движения судов, достаточно высыпать гранулы, которые будут двигаться вместе с образовавшимся пятном загрязнения. «При соприкосновении с нефтепродуктами оболочка растворяется, внутрь гранул попадает вода, микроорганизмы из анабиотического состояния переходят в активное, поедая углеводороды, размножаются, их пытаются съесть различные простейшие, беспозвоночные, – рассказывает Андрей Шестаков. – Никаких токсичных компонентов не остается, поскольку эти микроорганизмы умеют углеводороды разобрать на кирпичики и создать из них естественную биомассу, которую дальше используют все остальные. В результате мы имеем вместо углеводородов немного углекислого газа, воды и питание всем остальным существам, которые находятся в воде».
В ходе проведенных опытов в лабораторных условиях микробный препарат уже продемонстрировал эффективность при низкой температуре и высокой солености. В ходе новой серии экспериментов ученые проверяют все характеристики препарата и готовят заключение об эффективности опытно-промышленных форм. Параллельно завершаются исследования по гигиеническому нормированию препарата. Специалисты уже доказали, что его компоненты безопасны для человека, теплокровных животных и сообществ морских экосистем.
Согласно имеющимся данным, 90% углеводородных загрязнений в Мировом океане – это так называемые хронические разливы. «Например, заправляли лодку или катер – разлили топливо, заправляли судно – мазут пролился, – рассказывает Шестаков. – Наша идея создания гранулированной формы препарата заключалась в том, чтобы у людей всегда была возможность в случае небольшого хозяйственного загрязнения в портах, у пирса внести эти гранулы как закваску. Их надо совсем мало. Для них эти условия в Арктике – дом родной, мы их оттуда и взяли. И они естественным образом размножаются. Посредством этого препарата мы несколько ускоряем в природе естественные процессы, которые и так произойдут. Просто без нашего вмешательства они будут происходить в сто или в тысячу раз медленнее».
Работа молодой команды разработчиков продемонстрировала, что при объединении усилий научных институтов и бизнеса можно быстро пройти сложный путь от идеи до промышленного производства. «Здесь совпало несколько вещей: это и команда со светлыми головами, и готовность «Роснефти» финансировать инновационные проекты, и то, что компания «Иннопрактика» смогла выступить таким медиатором, связующим звеном между наукой и бизнесом», – отмечает директор по исследованиям и разработкам компании «Иннопрактика» Владимир Лакеев.
Между тем на Беломорской биологической станции готовится еще один масштабный проект. При поддержке «Роснефти» специалисты будут проводить глобальный экомониторинг акватории Белого моря. «Начнутся работы, которые будут повторять исследования столетней давности известного российского ученого-биолога Константина Дерюгина, – говорит директор департамента научно-технического развития и инноваций «Роснефти» Александр Пашали. – При проведении этих работ мы не только будем использовать классические гидробиологические методы, но и добавим новые, современные, включая молекулярно-генетические». Анализ изменений разнообразия донных организмов, фито-, зоо- и бактериопланктона, а также гидрохимических параметров морской воды за последние 100 лет позволит оценить климатические изменения, происшедшие в регионе, оценить влияние на экосистему глобальных климатических и локальных антропогенных факторов, а также составить прогноз динамики экологического состояния морей западного сектора Арктики.
Полученные данные помогут сохранить хрупкую природу Российского Севера и создать комфортные условия жизни для ее обитателей.
Как сообщала «Независимая газета», в апреле 2022 года президент России Владимир Путин на совещании, посвященном развитию Российской Арктики, подчеркнул, что важнейшее значение в этом вопросе имеют экология и охрана окружающей среды. Все программы и проекты в регионе должны быть синхронизированы с задачами сохранения биоразнообразия и арктических экосистем, а также с долгосрочной работой по решению задач климатической повестки, чтобы обеспечить стабильный баланс между экономическим развитием и сбережением арктической природы. В марте 2023 года президент поддержал идею создания единой базы данных об исследованиях Арктики. «Научное сообщество давно говорит о необходимости систематизации данных об исследовании Российской Арктики, без этого просто невозможно полноценное и всестороннее изучение этого региона, – заявлял недавно на круглом столе «Российская Арктика: комплексные научно-экологические исследования» член-корреспондент РАН Аркадий Тишков. – Экспедиций бесчисленное множество, а данные разрознены – как в таком случае сложить единую объективную картинку? Это просто невозможно». Полные и актуальные научные данные позволят делать своевременные и обоснованные прогнозы, также принимать максимально эффективные управленческие решения, способствующие устойчивому развитию Арктики и страны в целом.
