В 2023 году в Иванове стартовал увлекательный научно-просветительский проект «СЛОН» («Солярис. Лекции о науке»), который превращает сложные научные темы в доступные и интересные истории. Основная цель проекта - сделать науку ближе и понятнее для всех. Хотя изначально лекции были рассчитаны на старшеклассников и студентов, они привлекли внимание людей всех возрастов. В Интернете лекции собрали уже более 12 миллионов просмотров, что говорит о большом интересе к проекту.
Идея создания этого проекта принадлежит молодым ученым из Ивановской области. В серии интервью они делятся своими историями о том, что вдохновило их выбрать путь науки и как научные открытия могут трансформировать нашу повседневную жизнь.
Марина Слуковская с командой создают проект озеленения техногенной пустоши
Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Лаборатории природоподобных технологий и техносферной безопасности Арктики рассказала СЛОНу о том, как ученые применяют природоподобные технологии на техногенных пустошах, какие подходы используют при восстановлении экосистем и как очищают почву от токсичных соединений тяжелых металлов.
СЛОН: Марина, расскажите про лабораторию, в которой вы работаете?
МАРИНА СЛУКОВСКАЯ: Наша лаборатория - одна из первых молодежных лабораторий, созданных в рамках нацпроекта «Наука», и в ней есть два основных направления. Первая группа, куда входят минералоги, химики и кристаллографы, занимается исследованием минералов и созданием функциональных материалов на их основе. Второе направление, за которое отвечают экологи и химики, - это разработка потенциально масштабируемых природоохранных технологий рекультивации нарушенных земель с использованием отходов горнопромышленных предприятий Арктической зоны РФ. Дело в том, что активное освоение Кольского полуострова началось после того, как здесь были открыты различные месторождения минерального сырья. Сегодня здесь сосредоточено большое количество разных промышленных предприятий, и, с одной стороны, это фундамент нашей экономики, а с другой стороны, их функционирование неизбежно наносит вред окружающей среде. В Заполярье, где процессы самовосстановления протекают очень медленно, разработка экономически рентабельных способов снижения техногенной нагрузки - крайне важное направление научной деятельности.
СЛОН: Ваша работа связана с тем, чтобы снижать экологическую нагрузку на окружающую среду, используя природоподобные технологии?
МАРИНА СЛУКОВСКАЯ: Да, мы разрабатываем способы восстановления экосистем или их компонентов на техногенно нарушенных территориях. На самом деле, группа, в составе которой работаю я, не ограничена рамками лаборатории, а скорее является междисциплинарной, образовавшейся как результат взаимодействия экологов, ботаников, химиков, горняков, почвоведов и микробиологов.
СЛОН: Марина, а чем вы сейчас занимаетесь? Какая ваша научная деятельность в эти дни?
МАРИНА СЛУКОВСКАЯ: Мы работаем на техногенно нарушенных и загрязненных территориях. Основная идея состоит в разработке технологии рекультивации без использования коммерческих материалов, и в первую очередь привозных почвогрунтов (например, торфа из торфоразработок), поскольку их получение само по себе не проходит бесследно для окружающей среды и не является природоподобным при рекультивации большинства ландшафтов. В настоящее время основным направлением работы нашего коллектива является разработка стратегии и научно-методическое обоснование технологических приемов ускоренного восстановления почвенно-растительного покрова в Арктической зоне РФ с применением модифицированных гидросиликатов магния. Основным объектом на Кольском полуострове для нас является территория так называемой техногенной пустоши - зоны, загрязненной в результате многолетней деятельности предприятий цветной металлургии. Тяжелые металлы, за многие годы накопленные почвой, наиболее токсичны в кислой среде, тогда как использование щелочных материалов приводит к нейтрализации их негативного воздействия, что позволяет восстанавливать экосистемы, и в первую очередь – растительный покров. В свою очередь многие горнопромышленные отходы на Кольском полуострове являются щелочными, что позволило рассматривать их в качестве потенциальных мелиорантов. В 2010-2011 гг. при поддержке АО «Кольская ГМК» нами были начаты полевые эксперименты по применению горнопромышленных отходов и полученных из них материалов для озеленения двух участков техногенной пустоши, отличающихся по типу почв и условиям увлажнения.
СЛОН: Какие-то устойчивые к тяжелым металлам растения высаживаете?
МАРИНА СЛУКОВСКАЯ: Если высадить в загрязненную почву даже относительно устойчивые к металлам растения, они все равно погибнут, поскольку почва слишком токсична. Поэтому основной упор мы делаем на создание условий, приемлемых для произрастания нетребовательных видов растений. В экспериментах используем как коммерческие семена злаков и бобовых, так и посадочный материал аборигенных видов трав, деревьев и кустарников. В условиях Крайнего Севера все эти варианты имеют свои преимущества и недостатки, поэтому экспериментально обоснованный выбор растительного ассортимента для техногенно нарушенных территорий - безусловно, это тоже часть нашей работы. Но все же основное направление исследований - выявление «узких мест», или, по-научному, лимитирующих факторов, препятствующих развитию растений, и разработка способов их нивелирования при сохранении положительных качеств техногенно загрязненных почв. Так, например, на территории вокруг комбината цветной металлургии наиболее загрязненными являются торфяные почвы, поскольку они находятся в понижениях рельефа и содержат большое количество органического вещества, которое за много лет как губка накопило в себе тяжелые металлы. Но в то же время эти почвы содержат запас необходимых растениям элементов питания и являются местообитанием микроорганизмов, приспособившихся к условиям загрязнения. Мы провели многолетний полевой эксперимент и выяснили, что внесение материалов из горнопромышленных отходов, содержащих слоистые силикаты, в количестве около 50% по объему достаточно для того, чтобы сформировать благоприятную среду для растений и микробного сообщества. Наши материалы как бы удаляют соединения токсичных металлов и параллельно вносят в техногенную почву элементы питания, при этом положительные свойства торфяных почв сохраняются. То есть, проще говоря, нет смысла вносить большее количество материала или, тем более, перекрывать загрязненную почву насыпным материалом - как с экологической, так и с экономической точек зрения.
СЛОН: Вы работаете в Заполярье. Помогаете природе, ускоряете некоторые процессы?
МАРИНА СЛУКОВСКАЯ: Лето у нас короткое- в начале июня еще могут быть заморозки, а в конце августа растения уже готовятся уходить в зиму, и вдобавок к этому техногенные ландшафты открыты всем ветрам. Поэтому в своей работе мы часто прибегаем к технологии гидропонного выращивания ковровой дернины (иногда еще ее называют рулонными газонами), разработанной в Полярно-альпийском ботаническом саду-институте Любовью Андреевной Ивановой, очень творческим человеком, которая со студенческих лет стала моим проводником в мире рекультивации. Так вот, как раз в те годы, когда я начинала с ней работать (это был мой второй курс), она придумала очень простой и изящный способ производства газонных покрытий за две недели с использованием вспученного вермикулита. Этот материал часто используют в качестве разрыхляющей добавки, способствующей аэрации корней, но как показали наши эксперименты, спектр применения этого минерала в растениеводстве может быть очень широким. У нас на территории Мурманской области есть крупное месторождение вермикулита, что, при имеющемся в регионе недостатке плодородной почвы, предопределило большой спектр работ по изучению материалов на основе этого минерала в качестве почвозаменителя. Например, в своих работах на техногенной территории мы используем его не только как среду для прорастания семян, но и в качестве носителя аммонийно-фосфатного раствора, поскольку выявили, что вымывание макроэлементов в этом случае происходит в восемь раз медленнее, чем при внесении раствора удобрения в инертный песок. Это означает, что запаса элементов питания хватит на больший срок, что очень важно, ведь недостаток элементов питания при медленных биогеохимических циклах является одним из узких мест проведения рекультивации на Севере.
СЛОН: На чем сейчас сфокусированы ваши исследования?
МАРИНА СЛУКОВСКАЯ: Этим летом наш коллектив, состоящий из сотрудников четырех подразделений Кольского научного центра, выиграл грант РНФ, в котором мы постараемся разработать приемы рекультивации на основе типизации ландшафта. Недавно вместе с коллегами из Москвы - из Российского университета дружбы народов и Института географии РАН- провели обследование территории всей пустоши и построили карты загрязнения металлами с выявлением основных закономерностей их распределения. В настоящее время мы создаем геохимические барьеры и участки рекультивации для типовых элементов ландшафта, мониторим на них потоки СО2, параметры микробного сообщества, депонирование тяжелых металлов и, конечно, состояние растительности. По окончании проекта в идеале должен сформироваться некий алгоритм, когда, зная морфометрические параметры участка, можно будет выбрать стратегию рекультивации, оптимальную с точки зрения максимального выполнения экосистемных услуг искусственно созданным растительным покровом при минимальных затратах. Поэтому в планах на ближайшие годы - не только изучение создаваемых нами экосистем, но и тестирование полученного из горнопромышленных отходов удобрения пролонгированного действия, а также разработка биопрепарата для ускорения разложения органических остатков. Будем надеяться, все получится.
СЛОН: Вы всегда знали, что будете заниматься наукой?
МАРИНА СЛУКОВСКАЯ: Вы знаете, я никогда не грезила заниматься наукой, потому что мои родители - ученые. Они работали в одном институте, хотя папа по образованию физик, а мама - химик-инженер. Они оба после окончания московских вузов попали в Апатиты по распределению и здесь, собственно, и познакомились. Так что с детства их разговоры про науку были частью моей обычной жизни. С другой стороны, я видела у родителей живой интерес к тому, чем они занимались. Например, на техногенную пустошь впервые я попала потому, что коллектив, в котором работает моя мама, создал сорбент для очистки водных объектов от тяжелых металлов: они поехали на полевые работы и взяли меня с собой за компанию. Вообще же, меня всегда интересовали истории про разные заброшенные места, а в студенчестве я играла в командные игры, где нужно было бегать и искать коды в подвалах, под мостами, в старых бараках. В то же время мне всегда хотелось заниматься чем-то практическим, полезным для людей, поэтому после школы я хотела поступить на фармацевта, но баллов не хватило, и я пошла на эколога, чему в итоге очень рада. Когда приезжаю после зимы на площадки рекультивации и вижу, как из безжизненной земли пробивается ярко зеленая трава, я понимаю, что все не зря. У нас такая научная область, в которой очень нужна именно региональная наука - это те исследования, которые нельзя выполнить, сидя в Питере или Москве.
СЛОН: Нужно жить в том месте, о котором пишешь, с которым работаешь, я согласен.
МАРИНА СЛУКОВСКАЯ: Да, и я это говорю не из каких-то романтических соображений, а исключительно из практических. Мы ездим на свои объекты несколько раз за сезон, где проводим измерения потоков углекислого газа и фотосинтетической активности растений, а анализ соединений азота в почвах делается из свежих образцов. Поэтому люди нужны на месте. У меня в этом есть некоторый жизненный опыт, поскольку сама я после того, как окончила школу и уехала учиться в Петрозаводск, работать сюда на свои площадки приезжала только летом время от времени. Но в какой-то момент стало понятно, что если хочешь продолжать работать в этом направлении, то нужно жить здесь. И так сложилось, что мне предложили войти в состав заявки на создание молодежной лаборатории, и я вернулась в Апатиты.
СЛОН: Вы, я так понимаю, много ездили. Какое самое интересное место в нашей стране или, может быть, в мире вы посетили или куда хотели бы вернуться снова?
МАРИНА СЛУКОВСКАЯ: Ну, если говорить о научных поездках, то для меня, пожалуй, самым интересным объектом был вахтовый поселок в Верхоянском районе Якутии, куда летом можно добраться только на вертолете и где мы проводим эксперименты по разработке методических рекомендаций по озеленению в условиях многолетней мерзлоты (кстати, тоже с использованием вспученного вермикулита). А если брать место для отдыха, то это Алтай - кажется, что такая красота может быть только на календарях или обложках школьных дневников. Когда видишь это вживую, то сначала даже не веришь своим глазам, особенно на контрасте с нашими довольно депрессивными научными объектами.
СЛОН: Остается время на отдых? Вот у меня такое впечатление, что вы даже не думаете об отдыхе, только работа, работа, работа. Чем вы занимаетесь в свободное время?
МАРИНА СЛУКОВСКАЯ: Конечно, работы много, но в какой-то момент я поняла, что два выходных мне просто необходимы для того, чтобы в понедельник были силы и мотивация двигаться дальше. Ну а вообще, лучшая перезагрузка для меня - это путешествия. У меня двое детей, два сына, и мы с ними очень любим куда-нибудь ездить - за последние три года побывали на Кавказе, Алтае, зимнем Байкале, Черном море, в Выборге, объехали кусочек Золотого Кольца. Конечно, ездим и по Мурманской области, на китов в Териберке посмотреть, например, или ходим в походы у нас в горы Хибины. Это время, когда мы много разговариваем, узнаем новое, а дети учатся справляться с критическими ситуациями. Я очень хотела бы, чтобы они, когда вырастут, были бы легкими на подъем и не переставали удивляться красоте мира и жизни. В течение года стараюсь ходить в тренажерный зал или бассейн, потому что зимой работа в основном сидячая, а летом резко начинаются полевые работы, часто связанные с физической нагрузкой. Большую часть полевых работ мы выполняем сами, а коллектив у нас преимущественно женский, поэтому без укрепления себя далеко не уедешь - такая вот специфика.
СЛОН: Коротко, какой-то совет будущим исследователям, будущим ученым, которые только начинают свой путь в науку, что бы вы посоветовали?
МАРИНА СЛУКОВСКАЯ: Стараться находить что-то, что тебе лично интересно в научной сфере, не относиться к этому как к рутине. Я бы посоветовала, начиная работать в научном коллективе, определить свои сильные и слабые стороны не только в интеллектуальном плане, но и исходя из предрасположенности к тому или иному роду деятельности. Например, один человек – интроверт, и тогда желательно не ставить его в сильную зависимость от коллектива. А другой, наоборот, отлично умеет общаться, и нужно использовать эти его качества для организации работы группы. Как ни крути, а работа занимает достаточно большую часть жизни научного сотрудника, поэтому желаю нам всем психологического комфорта и ощущения того, что мы находимся на своем месте.
СЛОН: Марина, желаем вам, чтобы каждый ваш научный эксперимент был удачным, результативным, приносил людям пользу, а вам - научное удовлетворение.
Интервью создано #при_поддержке_минобрнауки
