Татьяна Моисеенко
официальный сайт
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

 

 
Направление 1. Эколого-биосферные исследования.

 

Сформировано представление об эволюции биогеохимических циклов в современный период антропогенной деятельности на планете. Дана характеристика особенностям развития антропогенно-индуцированных процессов под воздействиям потепления климата, обогащения биосферы кислотообразующими газами, металлами, биогенными веществами и радионуклидами. Рассмотрена каскадная последовательность проявления негативных эффектов в сферах Земли, а также при условиях сопряжения нескольких факторов воздействия. Приведены доказательства, что органический мир реагирует на антропогенные преобразования активными микроэволюционными процессами.

Рассматриваются вопросы микроэволюционных преобразований в популяциях животных под воздействием антропогенного загрязнения. Показано, что основой для адаптации к изменению окружающей среды, включая токсичное загрязнение, является внутривидовая генетическая вариабельность. Селекционное давление токсичного фактора приводит к преимущественному выживанию более устойчивых генотипов в популяциях животных, конечным итогом которого будет редуцирование генетического разнообразия, сокращение приспособленности популяции к другим природным или антропогенным стрессорам. Микроэволюционные преобразования идут в направлении r-отбора, т.е. более мелких, раносозревающих особей, способных направлять больше энергетических ресурсов на воспроизводство.

Сформировано представление об устойчивости водных экосистем и их изменчивости под воздействием токсичного загрязнения и его снижения. Объясняются общие закономерности трансформации экосистем с позиций экологической теории и термодинамического механизма упорядочивания энергии в живых системах. Анализируются основные признаки дезорганизации в экосистемах в условиях максимальных нагрузок и восстановительной самоорганизации. Показано, что развитие новой модификации водной экосистемы после снижения токсичного загрязнения согласуется с закономерностями сукцессий экосистем: от природной через критическую стадию к более стабильной ее модификации, но отличной по структуре от природной.

Развита методология определения критических нагрузок, как научно-обоснованная стратегия ограничения антропогенных воздействий на природу и экологической гармонизации. Доказано, что развитие природоохранных без- и малоотходных технологий с учетом научно-обоснованных критических нагрузок на биосферу и ее экосистемы, реабилитация нарушенных территорий и акваторий - ключевое направление в сохранении жизнеобеспечивающих условий нашей Планеты.

Опубликованы в работах:

Моисеенко Т.И. Андропогенно-индуцированные процессы в биосфере // Вестник РАН. 2011, № 12. С. 1100-1108.
Большаков В.Н., Моисеенко Т.И. Антропогенная эволюция животных: факты и их интерпретация // Экология, 2009, № 5, С.323-332.
Моисеенко. Т.И. Устойчивость водных экосистем и их изменчивость в условиях токсичного загрязнения. // Экология, 2011. № 6., С. 441-448.
Моисеенко Т.И. Методология оценки качества вод с позиций экологической парадигмы. Известия РАН. Серия географическая. 2009, № 1. C. 3-15. Moiseenko T.I. Bioassessment of Water Quality and Defining of Critical Levels of Multicontamination for Aquatic Life // Water Resources, 2010, Vol. 37, No. 6, pp. 773–795.

 

Направление 2. Формирование химического состава вод в условиях антропогенных нагрузок регионального и глобального масштаба.

 

Выявлены тенденции глобальных преобразований химического состава поверхностных вод суши в широтной географической зональности (от зоны тундры до аридной и сутропической) в условиях изменяющегося климата и трансграничного загрязнения верхних слоев атмосферы. Дана количественная оценка вклада природных и антропогенных факторов в современные процессы формирование химического состава вод. С использованием новых измерительных технологий получены оригинальные данные по элементному составу природных вод. Определены особенности миграции элементов в различных типах озер, различающихся по трофическому статусу и степени закисления. Впервые установлены Кларки элементов для поверхностных вод суши различных природно-климатических зон. Рассчитаны коэффициенты водной миграции металлов и металлоидов. В глобальном масштабе определены объемы поступления элементов в озера за счет прямых и опосредованных антропогенных воздействий в сопоставлении с естественными процессами химического выветривания. Доказано на основе численных расчетов, что антропогенные факторы в формировании химического состава вод стали сопоставимы с природными процессами. С использованием известных в науке данных о сценариях возможного потепления климата, дана оценка его влияния на показатели минерализации и трофического статуса малых озер в зонах тундры, тайги, смешанного леса и степей.

Опубликованы в работах 1-14:

1. Моисеенко Т.И., Гашкина Н.А., Кудрявцева Л.П., Былиняк Ю.А., Сандимиров С.С. Зональные особенности формирования химического состава вод малых озер на территории Европейской части России // Водные ресурсы, 2006. Т 33, № 2. С. 163-180.
2. Моисеенко Т.И., Гашкина Н.А. Распределение микроэлементов в поверхностных водах суши и особенности их водной миграции // Водные ресурсы, 2007. Т 34, № 4. С. 454-468.
3. Моисеенко Т.И., Кудрявцева Л.П., Гашкина Н.А. Рассеянные элементы в поверхностных водах суши: технофильность, биоаккумуляция и экотоксикология. М.: Наука, 2006. 261с.(глава 1 и 2)
4. Моисеенко Т.И. Закисление вод и сопряженное поведение элементов химического состава вод// Геохимия. 2005. № 10. С.1120-1127.
5. Моисеенко Т.И., Гашкина Н.А. Факторы формирования химического состава вод малых озер // Доклады Академии наук, 2005, Т 401, № 6. С. 802-807.
6. Моисеенко Т.И., Гашкина Н.А. Климатический фактор в формировании химического состава вод. Водные ресурсы суши в условиях изменяющегося климата. Санкт-Петербург. 2008. С. 32-41.
7. Моисеенко Т.И., Гашкина Н.А. Микроэлементы в поверхностных водах суши и особенности их водной миграции // Доклады Академии наук, 2005, Т. 405. № 3.
8. Моисеенко Т.И. Закисление вод: факторы, механизмы и экологические последствия. М: Наука, 2003, 276 c. (главы 1-5)
9. Хубларян М.Г., Моисеенко Т.И. На Крайнем Севере снижается качество воды // Вестник РАН. — 2000 . — Т. 70, № 4. — С. 307-313.
10. Моисеенко Т.И., Кудрявцева Л.П., Сандимиров С.С. Принципы и методы исследования качества вод при аэротехногенном загрязнении водосборов (на примере Кольской Субарктики) // Водные ресурсы. 2000. Т. 27, № 1. С. 81-86.
11.Моисеенко Т.И. Даувальтер Т.И., Родюшкин Т.И. Геохимическая миграция элементов в субарктическом озере (на примере озера Имандра). Апатиты. Изд-во Кольск. науч. центр РАН, 1997. 127 с.
12. Moiseenko T., L. Kudrjavzeva, I. Rodyshkin. The episodic acidification of small streams in the spring flood period of industrial polar region, Russia // Chemosphere V 42/1, 2001 № 362, P. 45-50.
13. Skjelkvale B.L., Andersen T., Moiseenko T. et al., Heavy Metals in Nordic Lakes; Concentrations, Geografical Patterns and Relation to Critical Limits.// AMBIO, Vol.30, N1, P.2-10.
14. Henriksen A., Skjelvale B.L., Moiseenko T.I. et al. Northern European Lake Survey, 1995: Finland, Norway, Sweden, Denmark, Russian Kola, Russian Karelia, Scotland and Wales AMBIO, v. 27, № 2, 1998, p. 80-91.

 

 
Направление 3. Палеоэкологическая реконструкция глобальных изменений окружающей среды и климата.

 

Проведена реконструкция состояния водных экосистем в прошлом в зависимости от температурных условий и начала индустриальной деятельности человека на основе интеграции нео- и палеоэкологических подходов (с использованием датирования, изучения геохимический состава и диатомовой флоры). Установлены временные периоды в развитии процессов закисления вод и обогащении водных систем металлами для регионов Арктики, средней полосы Европы и Юга России (на примере озер Кавказского горного массива). Разработаны модели реагирования диатомового комплекса на токсичную нагрузку, которые могут быть использованы в прогностических целях.

Представлены в работах 15-20:

15. Моисеенко Т.И. Информация со дна озера. Наука в России. 2006, № 6
16. Моисеенко Т.И., Даувальтер В.А., Ильяшук Б.П., Каган Л.Я., Ильяшук Е.А. Палеоэкологическая реконструкция антропогенной нагрузки // Доклады академии наук. 2000. Т. 370, № 1. С. 115-118.
17. Моисеенко Т.И., Даувальтер В.А., Каган Л.Я. Горные озера как индикаторы загрязнения воздуха // Водные ресурсы, 1997, том 23, № 5, с.669 — 682.
18. Долгоносов Б.М., Моисеенко Т.И. Моделирование сукцессии диатомового комплекса при росте техногенной нагрузки на водную экосистему // Водные ресурсы. 2007. Т 34, № 3. С. 324-336
19. Moiseenko T., Dauvalter V., Kagan L. Global change in respect to tendency to acidification of subarctic mountain lakes // Visconti G. et al. (eds.) Global Change and Protected Areas. — Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, the Netherlands, 2001. — P. 187-194.
20. Moiseenko T., Kudryavtseva L., Dauvalter V. et al. Detailed report of the partner 22. In: Wathne B.M. (Ed.) Measuring and modelling the dynamic response of remote mountain lake ecosystems to environmental change: A programme of Mountain Lake Research — MOLAR. Oslo: NIVA, 1999.

 

 
Направление 4. Антропогенно-индуцированные процессы в поверхностных водах суши и оценка их негативных экологические последствий.

 

Изучены закономерности накопления металлов в организме рыб как отражение геохимического фона и антропогенной нагрузки на водные объекты. Выделены техногено-обусловленные биогеохимические провинции на Кольском Севере, в пределах Волжского бассейна (от Верхней до Нижней Волги) и в условиях муссонного климата Тайваня. Выделены основные экзогенные факторы, влияющие на особенности накопления эссенциальных (Zn, Mn, Co, Sr, Ni и др.) и не-эсеенциальных, наиболее опасных элементов: Pb, Hg, Cd. Установлена связь между обогащением вод элементами, их биоаккумуляцией и развитием эндемичных патологий у рыб, что имеет первостепенное значение для медико-географических исследований и оценки качества вод. Доказано сходство процессов биоаккумуляции техногенно-проивнесенных элементов и этиология заболеваемости у рыб и человека, потребляющего загрязненную воду.

21. Моисеенко Т.И., Кудрявцева Л.П., Гашкина Н.А. Рассеянные элементы в поверхностных водах суши: технофильность, биоаккумуляция и экотоксикология. М.: Наука, 2006. 261 с. (глава 3 и 4)
22. Моисеенко Т.И., Гашкина Н.А., Шарова Ю.Н., Покоева А.Г. Экотоксикологическая оценка последствий загрязнения вод р. Волга и критических уровней // Водные ресурсы, 2005 Т. 32. № 4. С. 1-15.
23. Моисеенко Т.И., Кудрявцева Л.П., Гашкина Н.А. Оценка геохимического фона и антропогенной нагрузки по биоаккумуляции микроэлементов в организме рыб // Водные ресурсы, 2005, Т.32, № 6. С. 1-12.
24. Моисеенко Т.И. Закисление вод: факторы, механизмы и экологические последствия. М: Наука, 2003, 276 c.
25. Моисеенко Т.И., Кудрявцева Л.П. Экотоксикологическая оценка техногенных гидрогеохимических аномалий (на примере Кольского горно-металлургического комплекса) // Геохимия. 1999. № 10. — С. 1000-1017.
26. Moiseenko T. I. Kudryavtseva L.P. Trace Metals Accumulation and fish pathologies in areas affected by mining and metallurgical enterprises. Environmental Pollution. 2001.V 114(2). P 285-297.
27. Моисеенко Т.И., Шарова Ю.Н. Физиологические механизмы деградации популяций рыб в закисленных водоемах // Экология, 2006, № 3. С. 287 — 293.
28. Моисеенко Т.И. Влияние закисления на водные экосистемы// Экология, 2005, № 2. С.110-119.
29. Моисеенко Т.И. , Сандимиров С.С., Кудрявцева Л.П. Особенности эвтрофирования вод арктического региона // Водные ресурсы. 2001, № 3, С.339-348.
30. Moiseenko T. I. Gashkina N., Sharova Yu.,L.P. Kudryavtseva.L. Ecotoxicological assessment of water quality and ecosystem health: A case study of the Volga river. Ecotoxicology and Environment Safety. 2008.

 

 
Направление 5. Антропогенная изменчивость пресноводных экосистем (организмы-популяции-сообщества); методология и критерии оценки качества вод.

 

Сформулировано понятие качества вод с позиций экологической парадигмы. Дана оценка экологическим последствиям закисления, токсичного загрязнения и евтрофирования водоемов. Установлены закономерности реагирования биологических систем и изменчивости в целостной системе иерархической организации живого: организмы — популяции — сообщества, С позиций биоэнергетических механизмов дано объяснение траектории эволюции экосистемы в период нарастания антропогенных нагрузок и их снижения. Доказано, что трансформированная экосистема приобретает новые свойства в период интенсивных нагрузок, сохраняет стабильность в новом состоянии после снижения антропогенного стресса. Определены пороговые (критические) значения необратимых изменений в организмах, численности популяций и трансформации сообществ в качественно новое состояние. Обоснованна критериальная система интегральной оценки качества вод и экологического состояния водных объектов.

Результаты представлены в работах [31-43]:

31. Моисеенко Т.И. Методология оценки качества вод с позиций экологической парадигмы. Известия РАН. Серия географическая. 2009. № 1. C. 3-15.
32. Моисеенко Т.И.. Экотоксикологический подход к оценке качества вод // Водные ресурсы, 2005 Т. 32. № 4. С. 410-424.
33. Моисеенко Т.И. Концепция «здоровья» экосистемы в оценке качества вод// Экология, 2008, № 6. С. 411-419.
34. Моисеенко Т.И. Антропогенная изменчивость пресноводных экосистем и критерии оценки качества вод //Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Изд. ГИДРОМЕТ, Санкт-Петербург, 2003 С. 72–94, 2003
35. Моисеенко Т.И. Концепция биологической оценки качества вод: экотоксикологический подход// Мелиорация и водное хозяйство. 2002, № 3. С. 40-42.
36.Моисеенко Т.И. Изменение стратегии жизненного цикла рыб под воздействием хронического загрязнения вод.// Экология, 2002, № 1. С. 50-60.
37. Моисеенко Т.И. Морфо-физиологические перестройки организма рыб под влиянием загрязнения (в свете теории С.С. Шварца) // Экология, 2000, № 6. С. 463-472.
38.Моисеенко Т.И., Лукин А.А. Патологии рыб в загрязненных водоемах Cубарктики и их диагностика // Вопросы ихтиологии, 1999. Т. 39, № 4. С. 535-547.
39. Моисеенко Т.И., Шаров А.Н., Вандыш О.И., Яковлев В.А., Лукин А.А. Изменения биоразнообразия поверхностных вод Севера в условиях закисления, евтрофирования и токсичного загрязнения // Водные ресурсы, 1999. Т. 26, № 4. С. 492-501
40.Моисеенко Т.И. Оценка экологической опасности в условиях загрязнения вод металлами // Водные ресурсы, 1999. Т. 26, № 2. С. 186-197.
41. Moiseenko T. I. A. N. Sharov, O. I.Vandish, L. P. Kudryavtseva, N. A. Gashkina. Long-term modification of arctic lake ecosystem: reference condition, degradation and recovery// Limnologica. 2008. № 2.
42. Johnson R., Battarbee R., Moiseenko T. et al. Establishing and validating reference conditions for different ecosystem types across Europe (WP-8). Eu-limpacs report. 2008.
43. Моисеенко Т.И. Экотоксикология в теории и практике. М.: Наука. 2009. 367 p. (в печати, главы 3-7)

 

 
Направление 6. Методология и методы определения критических антропогенных нагрузок.

 

Развита теория критических антропогенных нагрузок в приложении к ограничению антропогенных воздействий на воды суши, в основе которой лежит решение междисциплинарных теоретических задач в области наук о Земле и Живом, таких как формирование химического состава и токсичных свойств вод, раскрытие причинно-следственных связей преобразований на водосборе и в водных экосистемах (по результатам натурных исследований). Дано понимание судьбе и круговороту тяжелых металлов в водах арктического бассейна, найден методический подход к определению дозы воздействия и критических уровней металлов в условиях сопряженного закисления. Выделены ключевые факторы, определяющие развитие закисления вод. С позиций новых знаний и методических подходов впервые дана оценка закисления вод на территории Европейской части России и рассчитаны критические нагрузки. На основе сопряженных комплексных исследований в бассейне р. Волга выявлены наиболее опасные компоненты общерассеянного загрязнения и определены последствия их нахождения в воде для жизнедеятельности живых организмов. Корректность развиваемых методических решений по расчетам критических уровней и нагрузок (по факторам закисления, токсичного загрязнения металлами и комплексного загрязнения водоемов), успешно прошли апробацию на примере водохранилищ Волжского бассейна, озер Кольского Севера, и водохранилищ Субтропиков.

Основные результаты представлены в работах [44-50]:

44. Моисеенко Т.И. Методология и методы определения критических нагрузок (применительно к поверхностным водам Кольской Cубарктики) // Известия РАН. Серия географическая— 1999. — № 5. C. 68-78.
45. Моисеенко Т.И. Теория критических нагрузок и ее приложение к определению воздействия кислотообразующих веществ на поверхностные воды // Доклады РАН. 2001. Т. 378. С. 250-253.
46. Моисеенко Т.И. Определение критических уровней комплексного загрязнения поверхностных вод металлами //Доклады РАН. 2001. Т.380. С. 138-141.
47. Moiseenko T. I. A Fate of Metals in Arctic Surface Waters. Method for Defining Critical Levels // The Science of the Total Environment. — 1999. P. 19-39.
48. Tatyana Moiseenko, Ming Chee Wu, Natalya Gashkina, Yulia Sharova. Assessment of water quality and fish health of Тsen-Wen reservoir. Taiwan-Russia bilateral simposium on water and environment thechnology. Published by Water Engency. 2007.P. 86-100.
49. Moiseenko T.I., Voinov A.A, Megorsky V.V., Gashkina N.A., Kudriavtseva L. Ecosystem and human health assessment to define environmental management strategies: the case of long-term human impacts on an Arctic lake.// The Science of the Total Environment. 2006. V. 369. P. 1-20.
50. Моисеенко Т.И. Экотоксикология в теории и практике. М.: Наука. 2009. 367 p. (глава 7)