Комплексная экспедиция по оценке состояния байкальских эндемичных губок с 31 мая по 14 июня 2021
С 31 мая по 14 июня 2021 года была проведены комплексные экспедиционные работы на НИС «Титов» в рамках тем государственного задания № 0279-2021-0005 «Исследование трансформаций состояния водоемов и водотоков Восточной Сибири в сезонных и долговременных аспектах в контексте изменений климата, геологической среды и антропогенных нагрузок» (рук. Федотов А.П.) и № 0279-2021-0011 «Геномика симбиоза. Исследование взаимодействий между хозяином и консорциумами микроорганизмов и паразитов» (рук. Беликов С.И.) по проблеме массовой гибели байкальских губок на мелководьях озера Байкал и оценке их современного состояния.
Цель экспедиции:
Продолжение серии работ по проведению Кругобайкальских экспедиционных научно-исследовательских работ по оценке состояния мелководной зоны оз. Байкал с привлечением водолазов-исследователей. Оценка изменений количественного и качественного состава губочных сообществ по годам на контрольных полигонах, трансектах и станциях мониторинга, картирование губочных сообществ, отбор образцов проб байкальских спонгелид для лабораторных исследований. Изучение температурного режима в мелководной зоне озера, круглогодичная регистрация температур на разрезах по станциям в разных районах Байкала.
Задачи экспедиции:
- проведение визуальной оценки степени пораженности байкальских губок в районах проведения работ на контрольных реперных площадках;
- сбор материала по биоплёнкам для изучения изменений состава, структуры и количества микробных и вирусных сообществ в зависимости от пространственной и экологической гетерогенности среды обитания;
- сбор материала для анализа молекулярных данных, для выявления особенностей симбиотического состава губок (включая вирусы), определения основных метаболических взаимосвязей в сообществе губок и идентификации патогенных агентов на культуре клеток губок;
- снятие и постановка температурных логгеров для считывания информации по круглогодичному контролю температурного режима в придонном слое на мелководье озера на заложенных трансектах (по глубинам 4, 6, 12, 15 м);
- исследование биогенных элементов (растворенный кислород, кремний, азот, фосфор), а также физических показателей (электропроводность, температура, pH, освещенность) в фотической зоне озера в местах сбора губок, заложенных контрольных полигонах, трансектах и станциях в зависимости от глубины.
Выполненные работы:
Для изучения динамики изменения видового разнообразия и вертикального распределения видов байкальских эндемичных губок вдоль заложенных трансект на полигоне «Варначка» (Тр. 1-3) и трансекты м. Турали (Тр. 8) был проведен количественный сбор губок. Сбор проводился по рамкам площадью 1 м2 в 3-х кратной повторности возле станций, расположенных через каждый 20 метров вдоль трансект. Всего для изучения видового разнообразия было собрано 355 образцов губок. Под водой водолазами во время сбора велась фото и видеосъемка собираемых губок и рамок, в пределах которых велся сбор.
С целью продолжения работ по мониторингу состояния заболевания байкальских эндемичных губок был проведен количественный сбор больных особей вдоль трансект по районам (Уланово, пролив Малые Ольхонские ворота, Елохин, залив Лиственничный). Всего за время экспедиции было собрано 68 больных губок разных видов. Собранные образцы были описаны (визуально охарактеризованы типы поражения), зафиксированы в 70% этаноле и пронумерованы.
В ходе экспедиции была проведена подводная фото и видеосъемка реперных губок, заложенных ранее (2015-2016 гг.) в районах: п. Варначка (сад камней), ж/д ст. Уланово, м. Ухан, м. Елохин и м. Турали. Дополнительно были промаркированы новые здоровые особи губок в районе ж/д ст. Уланово и м. Елохин.
На всех трансектах был проведен отбор придонной и поверхностной воды по станциям для дальнейшего гидрохимического анализа.
Отобраны пробы губок Lubomirskia baicalensis и Baikalospongia bacillifera (больных и здоровых особей) для анализа разнообразия вирусов в составе ассоциированных сообществ и оценки современного состояния байкальских эндемичных губок. Проведена первичная обработка образцов губок сразу после отбора для хранения в жидком азоте.
Таблица 1 – Станции отбора и количество проб
| № | Станции отбора проб | Количество проб |
|---|---|---|
| 1. | Варначка (полигон) | 12 |
| 3. | Уланово | 3 |
| 4. | Турали | 6 |
| 5. | Листвянка | 9 |
Отобраны пробы воды на станциях Листвянка, Турали (по 20 л) и Варначка (40 л), для анализа вирусного сообщества. Проведена первичная пробоподготовка образцов воды и закладка проб на хранения.
Для исследования загрязнения озера Байкал тяжелыми металлами, а также способности разных видов байкальских губок к их накоплению были отобраны образцы байкальских эндемичных губок видов L. baikalensis, B. bacillifera, S. papyracea, L. abietina, B. intermedia на 6 станциях (залив Лиственничный, ж/д ст. Уланово, п. Варначка, м. Ухан, м. Елохин, м. Турали). Помимо образцов губок в указанных районах были отобраны образцы воды и грунта в трехкратной повторности, все пробы были заморожены для дальнейшего анализа микроэлементного состава методом атомно-адсорбционной спектрометрии.
Точки для отбора проб были выбраны исходя из видового разнообразия, различия по интенсивности антропогенной нагрузки и наличию в этих местах трансект, вдоль которых с 2015 года ведется мониторинг состояния спонгиофауны озера Байкал.
