Основные научные результаты Татьяны Ивановны Моисеенко

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.

Моисеенко Т. И. Базова М. М. Эволюция арктических озер после снижения выпадений кислот и в условиях потепления климата. Доклады российской академии наук. Науки о Земле, 2022, том 506, № 2, с. 159–163. DOI: 10.31857/S2686739722601259

Гашкина Н. А. Моисеенко Т. И. Биогеохимические механизмы реадаптации рыб к снижению токсичного загрязнения. Доклады российской академии наук. Науки о земле, 2022, том 507, № 2, с. 183–190. DOI: 10.31857/S2686739722601296

Моисеенко Т. И. Механизм эволюционного упорядочения биологических систем (в свете теории академика Э.М. Галимова). Геохимия, 2021, T. 66, № 11, стр. 1035-1041

Моисеенко Т.И. (2020) Эволюция экосистем в условиях антропогенных нагрузок: через дезорганизацию к самоорганизации. Геохимия. Т. 65. № 10. С. 939-948. DOI: 10.31857/S0016752520100118

Моисеенко Т.И., Денисов Д.Б. (2019) Возможно ли восстановление озерной арктической экосистемы после длительного загрязнения? Арктика: экология и экономика. № 4 (36). С. 16-25. DOI: 10.25283/2223-4594-2019-4-16-25

Моисеенко Т.И. (2018) Эволюционные процессы в техногенных биогеохимических провинциях. Геохимия. № 10. С. 945-955. DOI: 10.1134/S0016752518100096

Моисеенко Т.И. (2017) Эволюция биогеохимических циклов в современных условиях антропогенных нагрузок: пределы воздействий. Геохимия. № 10. С. 841-862. DOI: 10.7868/S001675251710008

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.

Моисеенко Т. И. Развитие идей В.И. Вернадского о природных водах: биогеохимические процессы и качество вод Геохимия. 2023, том 68, № 10, с. 1–12

Moiseenko, T.I. Surface Water under Growing Anthropogenic Loads: From Global Perspectives to Regional Implications. Water 2022, 14, 3730. https://doi.org/10.3390/w14223730

Moiseenko, T.I., Gashkina, N.A., Dinu, M.I. ( 2020) Metal bioavailability in northern low-salinity water: Case study of lakes in the Kola region, Russia. Case study of lakes in the Kola region. Environmental Research Letters. 15 095005 https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab9b40.

Moiseenko T.I., Gashkina N.A.1, Dinu M.I. Kremleva T.A. Khoroshavin V.Yu.(2020) Water Chemistry of Arctic Lakes under Airborne Contamination of Watersheds. Water, 12(6), 1659; https://doi.org/10.3390/w12061659.

Moiseenko T.I., Dinu M.I., Gashkina N.A., Kremleva T.A. Aquatic environment and anthropogenic factor effects on distribution of trace elements in surface waters of European Russia and Western Siberia. Environmental Research Letters.( 2019) Т. 14. № 6. С. 065010. DOI: 10.1088/1748-9326/ab17ea.

Moiseenko T.I., Dinu M.I., Gashkina N.A., Jones V., Khoroshavin V.Y., Kremleva T.A. (2018) Present status of water chemistry and acidification under nonpoint sources of pollution across European Russia and West Siberia. Environmental Research Letters. 2018. Т. 13. № 10. С. 105007. DOI: 10.1088/1748-9326/aae268; Q-1, IF=6.1

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.

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.

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)

Моисеенко Т.И. Закисление вод и сопряженное поведение элементов химического состава вод// Геохимия. 2005. № 10. С.1120-1127.

Моисеенко Т.И., Гашкина Н.А. Факторы формирования химического состава вод малых озер // Доклады Академии наук, 2005, Т 401, № 6. С. 802-807.

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.

Моисеенко Т.И., Гашкина Н.А. Микроэлементы в поверхностных водах суши и особенности их водной миграции // Доклады Академии наук, 2005, Т. 405. № 3.

Моисеенко Т.И. Закисление вод: факторы, механизмы и экологические последствия. М: Наука, 2003, 276 c. (главы 1-5)

Хубларян М.Г., Моисеенко Т.И. На Крайнем Севере снижается качество воды // Вестник РАН. — 2000 . — Т. 70, № 4. — С. 307-313.

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.

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.

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.

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.

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.

Моисеенко Т.И., Разумовский Л.В. (2019) Реконструкции геоэкологических изменений в Западной Сибири по диатомовым комплексам из озёрных отложений. Доклады Академии наук. 2019. Т. 487. № 2. С. 192-197DOI: 10.31857/S0869-56524872192-197

Моисеенко Т.И. Информация со дна озера. Наука в России. 2006, № 6

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.

Моисеенко Т.И., Даувальтер В.А., Каган Л.Я. Горные озера как индикаторы загрязнения воздуха // Водные ресурсы, 1997, том 23, № 5, с.669 — 682.

Долгоносов Б.М., Моисеенко Т.И. Моделирование сукцессии диатомового комплекса при росте техногенной нагрузки на водную экосистему // Водные ресурсы. 2007. Т 34, № 3. С. 324-336Moiseenko 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.

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.

Moiseenko T.I., Гашкина Н.А., Дину М.И., Закисление вод: уязвимость и критические нагрузки. М:URRS, 2016, 393 с.

Moiseenko, T.I. Surface Water under Growing Anthropogenic Loads: From Global Perspectives to Regional Implications. Water 2022, 14, 3730. https://doi.org/10.3390/w14223730

Moiseenko T. I., Bazova M. М. and A. Gashkina N.А. Development of Lake from Acidification to Eutrophication in the Arctic Region under Reduced Acid Deposition and Climate Warming. Water 2022, 14, 3467. https://doi.org/10.3390/w14213467 (Q-1)

Moiseenko T.I., Gashkina N.A. (2020) Distribution and bioaccumulation of heavy metals (Hg, Cd, and Pb) in fish: influence of the aquatic environment and climate/ Environmental Research Letters. in press https://doi.org/10.1088/1748-9326/abbf7c.

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.

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.

Моисеенко Т.И. Закисление вод: факторы, механизмы и экологические последствия. М: Наука, 2003, 276 c.

Моисеенко Т.И., Кудрявцева Л.П. Экотоксикологическая оценка техногенных гидрогеохимических аномалий (на примере Кольского горно-металлургического комплекса) // Геохимия. 1999. № 10. — С. 1000-1017.

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.

Моисеенко Т.И., Шарова Ю.Н. Физиологические механизмы деградации популяций рыб в закисленных водоемах // Экология, 2006, № 3. С. 287 — 293.

Моисеенко Т.И. Влияние закисления на водные экосистемы// Экология, 2005, № 2. С.110-119.

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.

Moiseenko T., Sharov A. (2019) Large Russian lakes Ladoga, Onega, and Imandra under strong pollution and in the period of revitalization: a review. Geosciences. Т. 9. № 12. С. 492. DOI: 10.3390/geosciences9120492;

Moiseenko T.I., Gashkina N.A., Morgunov B.A., Megorskiy V.V., Pesiakova A.A.(2018) Ecosystem and human health assessment in relation to aquatic environment pollution by heavy metals: case study of the Murmansk region, northwest of the kola peninsula, Russia. Environmental Research Letters. 2018. Т. 13. № 6. С. 065005. DOI: 10.1088/1748-9326/aab5d2.

Моисеенко Т.И. (2019) Биодоступность и экотоксичность металлов в водных системах: критические уровни загрязнения. Геохимия. Т. 64. № 7. С. 675-688.DOI: 10.31857/S0016-7525647675-688

Моисеенко Т.И. Методология оценки качества вод с позиций экологической парадигмы. Известия РАН. Серия географическая. 2009. № 1. C. 3-15.

Моисеенко Т.И.. Экотоксикологический подход к оценке качества вод // Водные ресурсы, 2005 Т. 32. № 4. С. 410-424.

Моисеенко Т.И. Концепция «здоровья» экосистемы в оценке качества вод// Экология, 2008, № 6. С. 411-419.

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

Моисеенко Т.И. Концепция биологической оценки качества вод: экотоксикологический подход// Мелиорация и водное хозяйство. 2002, № 3. С. 40-42.

Моисеенко Т.И. Изменение стратегии жизненного цикла рыб под воздействием хронического загрязнения вод.// Экология, 2002, № 1. С. 50-60.

Моисеенко Т.И. Морфо-физиологические перестройки организма рыб под влиянием загрязнения (в свете теории С.С. Шварца) // Экология, 2000, № 6. С. 463-472.

Моисеенко Т.И., Лукин А.А. Патологии рыб в загрязненных водоемах Cубарктики и их диагностика // Вопросы ихтиологии, 1999. Т. 39, № 4. С. 535-547.

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

Моисеенко Т.И. Оценка экологической опасности в условиях загрязнения вод металлами // Водные ресурсы, 1999. Т. 26, № 2. С. 186-197.

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.

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.

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.

Moiseenko, T.I. Surface Water under Growing Anthropogenic Loads: From Global Perspectives to Regional Implications. Water 2022, 14, 3730. https://doi.org/10.3390/w14223730

Моисеенко Т.И. (2018) Антропогенно-индуцированные процессы в водах суши арктических регионов и критерии их оценки. Водные ресурсы. Т. 45. № 4. С. 421-432. DOI:10.1134/S032105961804017X

Mоисеенко Т.И. (2017) Эволюция биогеохимических циклов в современных условиях антропогенных нагрузок: пределы воздействий. Геохимия. № 10. С. 841-862. DOI: 10.7868/S001675251710008

Моисеенко Т.И. (2017) Оценка качества вод и "здоровья" экосистем с позиций экологической парадигмы. Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. № 3. С. 104-124.

Моисеенко Т.И. Методология и методы определения критических нагрузок (применительно к поверхностным водам Кольской Cубарктики) // Известия РАН. Серия географическая— 1999. — № 5. C. 68-78.

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.

Моисеенко Т.И. Определение критических уровней комплексного загрязнения поверхностных вод металлами //Доклады РАН. 2001. Т.380. С. 138-141.

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.

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.

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.

Моисеенко Т.И. Экотоксикология в теории и практике. М.: Наука. 2009. 367 p. (глава 7)