Исследование и мониторинг загрязнения морским мусором и микропластиком экосистем Баренцева и Карского морей

судно: НИС «Профессор Молчанов»
отряд: Мониторинг загрязнения Арктических территорий
район исследований: Белое море, Баренцево море, Карское море, острова Вайгач, Колгуев, Новая Земли, Земля Франца Иосифа
даты: июнь-июль 2024 г.

Актуальность задачи: Пластиковый мусор встречается во всех океанах, в том числе в Северном Ледовитом океане: исследования полярных регионов показали, что морская вода и побережья, несмотря на значительную удаленность от густонаселенных частей планеты, в целом значительно загрязнены пластиковым мусором и микропластиком, а Баренцево море названо местом формирования потенциального «шестого мусорного пятна» в Мировом океане. В то же время данных о количественном и качественном составе морского мусора на арктических побережьях России до сих пор сравнительно мало для обеспечения достоверного прогнозирования процессов накопления мусора, что, связано в первую очередь с их труднодоступностью и дороговизной береговых исследований. Исследования предыдущих лет в рамках программы Арктический плавучий университет подтвердили важнейшую роль судоходства, и, в частности, рыболовного промысла в южной части Баренцева моря в загрязнении побережий архипелага Новая Земля. Однако, точно оценить источники загрязнения пока сложно в связи с недостатком объективных данных о происхождении мусора в Российской части Баренцева моря. Таким образом, одним из ключевых исследований, проводимых в рамках АПУ-2024 станет продолжение мониторинговой съемки на побережьях архипелага Новая Земля как на уже заложенных мониторинговых полигонах, так и на новых участках побережья. Углубленное изучение предметов морского мусора на берегах будет проводиться по методологии “Deep-dive” для выявления источников происхождения пластикового мусора на пляжах Российской Арктики.
Другой важнейшей задачей отряда по изучению пластикового загрязнения океана станет продолжение исследования микропластика в водной толще и донных отложениях Баренцева и Карского морей. В рамках АПУ-2024 планируется отбор проб на микропластик с помощью проботборной системы ПластикЛаб РГГМУ, с помощью которой пробы отбираются с 2021 года. Несмотря на то, что исследования содержания микропластика в морской среде развиваются в мире очень активно, до сих пор нет общепринятого метода (протокола) для отбора проб морской воды и донных отложений на содержание микропластика. Исследования, начатые в 2021 году лабораторией ПластикЛаб в рамках экспедиций АПУ с использованием унифицированного подхода к определению микропластика в водной среде и донных отложениях, являются важным вкладом в получение комплексной оценки загрязнения, а также разработки методов для дальнейшего мониторинга поверхностных вод арктических морей в Российской Федерации. Получение данных о распространении микропластика в морской среде Арктических морей и прогноз их будущего состояния крайне важны для оценки рисков для уязвимой арктической экосистемы.
Работы по изучению пластикового загрязнения Баренцева и Карского морей в рамках АПУ с 2021 года ведутся под научным руководством зав.лабораторией ПластикЛаб РГГМУ, Ершовой Александры Александровны. В 2024 году в экспедиции АПУ А.А.Ершова будет дистанционным со-руководителем научных работ (общее руководство научной программой, подготовка итогового научного отчёта, руководство студенческой работы до и после экспедиции по подготовке научных публикаций по итогам проекта и выступлений на научных конференциях). Руководителем отряда морского мусора и микропластика на борту НИС Профессор Молчанов будет зам.начальника экспедиции по научной работе А.Н.Трофимова.

Анна Трофимова заместитель начальника экспедиционного отряда морской научно-образовательной экспедиции "Арктический плавучий университет" по научной работе с 2021 года. Научные интересы: арктический биомониторинг, оценка экологических рисков, морской мусор, арктический туризм

Опубликованные работы по теме задачи:
1. Frank, Y.; Ershova, A.; Batasheva, S.; Vorobiev, E.; Rakhmatullina, S.; Vorobiev, D.; Fakhrullin, R. Microplastics in Freshwater: A Focus on the Russian Inland Waters. Water 2022, 14, 3909.

2. Кузьмина А.С., Ершова А.А. Загрязнение микрочастицами морского мусора песчаных побережий восточной части Финского залива Балтийского моря. Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2022. № 2. С. 86-100.

3. Ershova A., I. Makeeva, E. Malgina, N. Sobolev, A. Smolokurov. Combining citizen and conventional science for microplastics monitoring in the White Sea basin (Russian Arctic), Marine Pollution Bulletin, Vol.173, Part A, 2021,

4. Ershova A.A., Eremina T.R., Chubarenko I.P., Esiukova E.E. (2021) Marine Litter in the Russian Gulf of Finland and South-East Baltic: Application of Different Methods of Beach Sand Sampling. In: The Handbook of Environmental Chemistry. Springer, Berlin, Heidelberg

5. Ершова А. А., Еремина Т. Р., Дунаев А. Л., Макеева И.Н., Татаренко Ю.А. Исследование загрязнения микропластиком морей российской Арктики и Дальнего Востока // Арктика: экология и экономика. 2021. Т. 11, No 2. С. 164-177. DOI: 10.25283/2223-4594-2021-2-164-177.

6. Haseler M., Balciunas A., Hauk R., Sabaliauskaite V., Chubarenko I., Ershova A.A., Schernewski G. Marine litter pollution in Baltic Sea beaches – application of the Sand rake method. Frontiers in Environmental Science. 2020. vol. 8, p. 599978. DOI:10.3389/fenvs.2020.599978

7. Ершова А.А., Татаренко Ю.А. Пробоотборник для определения содержания микропластика в морской воде (HydroPuMP). Патент на полезную модель 206110 U1, 24.08.2021. Заявка № 2020144043 от 28.12.2020.

Что предстоит делать:
- сбор мусора на берегах Новой Земли, подсчет, классификация, определение источников поступления (бренд-аудит). Обязательная работа как на берегу, так и на судне (в специальном контейнере, где происходит разбор найденного мусора и его классификация согласно принятому международному протоколу), подготовка конечного отчета (построение карт, графиков, анализ данных) на борту судна по выполненным береговым работам;
- отбор проб морской воды на микропластик с помощью пробоотборного устройства на судне (только консервация проб, тк дальнейшая лабораторная обработка всегда проводится в условиях специализированной «чистой лаборатории» на берегу)
- отбор проб донных отложений с помощью дночерпателя Ван-Вина и консервация пробы в стекло для доставки в лабораторию на суше.

Методы, приборы, ПО, с которыми предстоит работать:
- метод учета морского мусора на берегах, принятый в международной практике: классификация ОСПАР и протокол учета мусора MSFD, рекомендации АМАР, правила учета мусора на берегах, изучение морфологии берега, выбор границ полигона в зависимости от рельефа, линии прилива, линии вегетации и других условий. Составление протоколов исследований. Подсчет и классификация мусора, метод бренд-аудита и deep-dive.
- пробоотборные устройства для отбора проб на микропластик: проточные системы и нейстонные сети, дночерпатели. Особенности работы, техника безопасности, контроль загрязнения при работе на палубе.
- базовые навыки при работе в лаборатории: изучение техники безопасности при работе с образцами воды и грунта, контроль контаминации (внешнего загрязнения), техника безопасности.

Обязательные требования: - готовность и способность работать при любых погодных условиях: в Арктике летом может идти ледяной дождь, а сбор мусора на берегу иногда занимает до 3 часов (важна хорошая одежда и обувь!)
- владение английским языком на уровне «Intermediate», чтобы самостоятельно читать литературу на английском языке: большинство руководящих документов по методам мониторинга морского мусора, а также научных статей по теме - на английском языке
- внимательность, аккуратность (при работе с образцами) и строгое соблюдение техники безопасности
- знание любых графических программ для картирования полученных результатов (например, ODW), умение обрабатывать результаты измерений с помощью пакета Excel (или аналогичных) и представлять в виде презентации (слайдов)
- базовые знания географии региона, экологических проблем региона
- знание и понимание системы течений в регионе, гидрологических особенностей системы Баренцева моря будет преимуществом
Специализация, уровень образования: Экология, география, океанология, бакалавры 3 курс и выше, магистры, аспиранты
Необходимые документы: паспорт РФ и справка из медучреждения (форма свободная)

Финансирование: проезд и проживание покрывается организаторами

После рейса возможно продолжение работы над полученными материалами в лаборатории - по договоренности с научным руководителем. Сопутствующие расходы оплачиваются студентами самостоятельно.