Новости

От полярных циклонов к гигантским волнам: исследование Морского гидрофизического института РАН

11.07.2023

<div> Ученые Морского гидрофизического института РАН провели новое исследование интенсивных штормов, образующихся в полярных широтах под действием полярных циклонов. Эти шторма способны генерировать огромные волны, представляющие опасность для морских и прибрежных сооружений. Исследователи использовали спутниковые данные и статистический анализ, чтобы оценить вероятность образования высоких волн, порождаемых полярными циклонами в Норвежском и Баренцевом морях. Работы выполнялись при основной поддержке гранта РНФ № 21-17-00236 "Исследования поверхностных волн и их обрушений в тропических и полярных циклонах на основе спутниковых измерений и моделирования" и в рамках темы Госзадания FNNN-2021-0004 "Фундаментальные исследования океанологических процессов, определяющих состояние и эволюцию морской среды под влиянием естественных и антропогенных факторов, на основе методов наблюдения и моделирования". Результаты проведенных исследований <a target="_blank" href="https://doi.org/10.3390/rs15112729">опубликованы в журнале </a><a target="_blank" href="https://doi.org/10.3390/rs15112729">Remote Sensing</a>. "Это исследование является продолжением наработок, представленных авторами В.Н. Кудрявцевым и Б. Шапроном в 2019 г., после создания простой универсальной модели предсказания высоты волн, вызываемых действием циклонов. Данная модель была нами усовершенствована и протестирована, в том числе и для полярных условий. Мы получили новые закономерности, которые ранее не были учтены", – рассказывает первый автор статьи кандидат физико-математических наук старший научный сотрудник отдела дистанционных методов исследований (лаборатория прикладной физики моря) Морского гидрофизического института РАН Мария Юровская. С учетом различных параметров полярных циклонов, таких как максимальная скорость ветра, продолжительность жизни, диаметр, скорость перемещения и направление распространения, ученые рассчитали частоту возникновения волн, превышающих определенную высоту и связанных с полярными циклонами. Оказалось, что волны высотой более 4 метров могут возникать до шести раз в год, более 8 метров – появляются 2-3 раза в год, свыше 10 метров – возникают один раз в год, а высотой 12 метров – генерируются раз в несколько лет. Самые высокие волны, достигающие 15 метров в высоту, встречаются реже, чем раз в десятилетие. В исследовании также определены районы, наиболее подверженные воздействию этих мощных волн. Ближняя прибрежная зона вокруг Скандинавского полуострова, начиная от Мыса Нордкап, испытывает на себе всю ярость штормов. Информация о вероятности возникновения аномально высоких волн чрезвычайно важна для защиты морской деятельности в Арктике, транспорта и инженерных сооружений, включая нефтегазовые платформы, и также для снижения риска экологического ущерба. "Особенно подвержены воздействию полярных циклонов южная часть Баренцева моря и северо-восточная часть Норвежского моря. В южной части Норвежского моря аномально высокие волны появляются чаще, но они не всегда связаны с полярными циклонами. Полученные нами оценки можно использовать при конструировании морских сооружений и планировании работ в арктических морях", – пояснила ученый. Интересно, что атмосферные системы с высокой скоростью ветра, не классифицируемые как полярные циклоны, играют не менее значимую роль в частоте появления высоких поверхностных волн. Однако именно полярные циклоны являются главным механизмом образования гигантских волн в Баренцевом и Норвежском морях. "Наша дальнейшая работа будет направлена на то, чтобы получить распределения вероятностей появления волн, связанных не только с полярными циклонами, но и с другими факторами, оценить сезонную и межгодовую изменчивость интенсивности волнения. Для этого будут использованы спутниковые данные о ветре и волнении, а также результаты численного моделирования", – поделилась планами о продолжении данных работ Мария Юровская. Изложенное в статье исследование дает более глубокое понимание огромной энергии, которой обладают полярные циклоны, и их влияния на формирование волн. Оно предоставляет ценные сведения для прогнозирования и управления рисками, связанными с этими штормами, обеспечивая безопасность морской деятельности. Располагая такими знаниями, можно более эффективно справляться с изучаемыми опасными явлениями, защищая инфраструктуру и минимизируя возможные угрозы. Источник: <a target="_blank" href="http://mhi-ras.ru/news/news_202307071345.html">Морской гидрофизический институт РАН</a> </div>

Ученые выявили новых паразитов у жвачных животных в Арктике и на Шпицбергене

07.07.2023

<div> Российские ученые выявили новые виды паразитов в ходе изучения гельминтов дикого и полудикого северного оленя, овцебыка и снежного барана, обитающих на территории Российской Арктики и на Шпицбергене. Это первое за последние 50 лет исследование с помощью современных методов также обнаружило удовлетворительный иммунитет у жвачных животных. Собранные данные стали основой для составления плана противопаразитарных мероприятий в северном оленеводстве и в программах по сохранению видов. Исследование видового разнообразия и распространения гельминтов провела команда российских специалистов из подведомственного Минобрнауки России Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова (ИПЭЭ) РАН, Национального парка «Русская Арктика», Института биологии Карельского научного центра РАН, Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра РАН, Объединенной дирекции заповедников Таймыра, Государственного природного заповедника «Остров Врангеля», Чукотского Арктического научного центра, Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени Н. П. Лаверова Уральского отделения РАН, Национального парка «Командорские острова». Ранее ученые изучали гельминтофауну домашнего северного оленя и снежного барана. Овцебыка ввезли в 1970-е годы из Северной Америки и его гельминтов в России не изучали вообще. Учитывая активное освоение Арктики вместе с климатическими изменениями, актуально было получить новые данные. "Паразитирование гельминтов — это один из лимитирующих факторов. То есть, паразитические черви могут регулировать (уменьшать) численность популяции хозяев. Потепление климата создает условия для появления в Арктике более южных червей, которые потенциально могут быть более опасны для копытных, чем уже существующие. Освоение Арктики влияет на ареалы и маршруты миграции жвачных, что иногда вынуждает животных выпасаться на территориях, где они раньше не были, или соседствовать с появившимся домашним скотом, чью паразитофауну дикие животные могут таким образом заполучить", — рассказала научный сотрудник ИПЭЭ РАН Ольга Логинова. Исследователи собрали 519 проб фекалий жвачных на севере Палеарктики: в Архангельской и Мурманской областях (включая архипелаг Новая Земля), в республиках Карелия и Саха, на Кольском, Ямальском, Таймырском и Чукотком полуостровах, на островах Беринга, Врангеля и Шпицберген. В Центре паразитологии ИПЭЭ РАН было проведено исследование для выявления яиц и личинок гельминтов пищеварительной, дыхательной, нервной и мышечной систем. Паразитов идентифицировали на основании морфологических и морфометрических данных и анализа нуклеотидных последовательностей. Специалисты установили два показателя: экстенсивность инвазии — показатель, определяющий процент зараженных особей от общего числа обследованных, и интенсивность инвазии — показатель, определяющий количество паразитов одного вида у конкретной особи хозяина. Под инвазией ученые подразумевают болезнь, вызванную паразитами. У северного оленя обнаружены два рода трематод (Paramphistomum и Dicrocoelium), один род цестод (Moniezia) и различные нематоды: малые желудочно-кишечные нематоды, Marshallagiasp., Nematodirus spp. (три разных морфотипа), Nematodirella sp. (включая N. longissimespiculata), Skrjabinema tarandi, Trichuris sp., Capillaria spp., Ascaris mosgovoyi, Dictyocaulus sp., Elaphostrongylus rangiferi, Orthostrongylus macrotis и Varestrongylus eleguneniensis. Фотография яйца A. mosgovoyi представлена впервые. V. eleguneniensis ранее не обнаруживались в Палеарктике. Это также первое сообщение об O. macrotis у северного оленя. У овцебыка не обнаружено трематод, зато обнаружен один род цестод (Moniezia) и различные нематоды (малые желудочно-кишечные нематоды, Nematodirus sp., Nematodirellasp., Trichuris sp., личинки из семейства Protostrongylidae). У снежных баранов трематод не обнаружено, обнаружен один род цестод (Moniezia) и различные нематоды (малые желудочно-кишечные нематоды, Marshallagia sp., Nematodirussp., Trichuris sp., нематода капилляриидного типа и разные морфотипы Protostrongylus). Ранее у снежных баранов не находили нематод, похожих на капиллярий. За исключением одного случая с оленем из частного зоопарка, у всех обследованных жвачных интенсивность инвазии была низкая, что свидетельствует об удовлетворительном иммунном статусе животных. Иммунный статус животного можно рассматривать как показатель его здоровья — это косвенный показатель успешной программы интродукции овцебыков или северного оленеводства. Все обнаруженные гельминты не опасны для человека, отметили ученые. Кроме того, в пробах были обнаружены ложные и псевдопаразиты. Ложные паразиты — это организмы, паразитирующие на других хозяевах или в других органах, и случайно оказавшиеся в фекалиях исследуемого животного. Например, обнаруженные в фекалиях чесоточные клещи не являются паразитами желудочно-кишечного тракта, хоть и были выделены с экскрементами. Они паразитируют на коже, олени вылизывают себя и нечаянно проглатывают клещей. Другой пример — паразитические черви грызунов, которыми питаются северные олени. Псевдопаразиты — это части растений, грибы, крупные бактерии, водоросли, одноклеточные, тихоходки, коловратки и прочее. Ученые обнаружили группу псевдопаразитов — бделлоидных коловраток — на разных стадиях развития. Насколько известно авторам, арктические жвачные никогда не рассматривались как переносчики коловраток. Учитывая, что северные олени ежесуточно преодолевают большие расстояния, они могут играть важную роль в распространении коловраток. Как отмечают в научном институте, коловратки не представляют никакой опасности ни для арктических жвачных, ни для человека. Со стороны ИПЭЭ РАН в работе участвовали О. А. Логинова, С. Б. Розенфельд, Т. П. Сипко и С. Э. Спиридонов. Статья <a target="_blank" href="https://www.mdpi.com/1424-2818/15/5/672">опубликована</a> в специальном выпуске одного из ведущих международных журналов в режиме открытого доступа. Источник: <a target="_blank" href="https://minobrnauki.gov.ru/press-center/news/nauka/70193/">Минобрнауки России</a> </div>

НОВОСТИ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В АРКТИКЕ