Семнадцать лет назад на учебно-полевой базе университета стартовал эксперимент. Доцент кафедры географии Елена Коркина выбрала два участка земли с нарушенной экологией, нанесла разные субстраты и стала наблюдать за тем, что происходит с почвой. Постепенно на этих участках начали развиваться микроорганизмы, и вырос мох. Через десять лет ученые сняли почвенный слой со мхом и отнесли в лабораторию для изучения. Были получены первые результаты, свидетельствующие о начале восстановления почв. За это время в образовавшейся почве со мхом значительно увеличилось содержание углерода, водорода и азота – до 28 раз в самом эффективном грунте – суглинке.
Мох является биоиндикатором состояния окружающей среды. Если на исследуемых территориях вырос мох – значит почва восстанавливается. После этого эксперимента исследования мхов продолжились в лаборатории геоэкологических исследований. Ученые искусственно создали условия для выращивания мха. Для изучения взяли несколько типов субстрата: песок и торф, которые обычно используются при рекультивации, и два экспериментальных вида суглинка – из поймы реки и лесной – из-под кедровых, еловых и пихтовых деревьев. Лабораторные образцы в контейнерах выращивались в специальных емкостях с постоянным увлажнением. Ночью фитолампы освещали лабораторию розовым светом, продлевая световой день, тем самым ускоряя рост флоры. Испытания длились 8 месяцев и закончились этой весной.
Елена Коркина: «В разных почвенных субстратах мы вырастили два вида мха – дикраниум и маршанцию. Дикраниум легко приспособился к окружающей среде. Он хорошо удерживает влагу, засушливая погода ему не страшна. Маршанция оказалась более прихотливой к условиям и не показала хорошего результата, особенно на торфе».
Результаты второго эксперимента сейчас обрабатываются. Ученые формируют данные о том, сколько гумуса (органическое вещество почвы) было выработано мхами, его химический и питательный состав. В лабораторных образцах обнаружили важные для формирования почв цианобактерии. Это древнейшие микро-организмы или простыми словами водоросли, способные к фотосинтезу. Первые итоги будут представлены уже в августе на почвенном съезде в Казани.
Мох, как средство рекультивации почв изучен слабо. Елена Александровна вспоминает, что еще в 90-е годы, в самый расцвет экологической науки в Югру приезжали ученые из Томска, Новосибирска и Москвы. Уже тогда вопрос восстановления окружающей среды от нефтяных загрязнений стоял остро. Были созданы различные технологии и разработаны деструкторы нефти. Выливаешь флакончик с микроорганизмами на нефтяное пятно, а маленькие бактерии его «съедают».
Сейчас экологи используют шаблонную технологию рекультивации почв: отсыпают нарушенный участок песком, сверху насыпают торф, потом на этот торф высаживают дернообразующие растения с большой корневой системой, часто засеивают овес или рапс. Но, как отмечают ученые НВГУ, торф не является плодородным. Такому субстрату необходимо около 3-х лет, чтобы «прийти в себя» после перемещения из болота. Торфу превратиться в почву препятствует буквально все – палящее солнце, ветер, снег, дождь. Мох быстрее приспосабливается к окружающей среде и начинает работать на восстановление нарушенных территорий в первый же год. Мох – это природный восстановитель, готовый органический материал. Он найдет себе место и в лесу, и на песке, и на цементе.
«Там, где есть мох, почва начинает формироваться сама по себе. Мхи помогут восстановить экологию Югры. Мы выявили один негативный момент – семена плохо проникают в мох, но это не причина отказываться от дальнейших исследований. Необходимо, как можно лучше изучить процесс проникновения семян через мхи. Положительных свойств у мохообразных гораздо больше. Они дают фундамент для роста и хорошо сохраняют влагу», – заметила Елена Александровна.
Ученые лаборатории геоэкологических исследований планируют продолжить мониторинг за качественными характеристиками углерода, вырабатываемого мхом, именно на нарушенных территориях. Немногие исследователи изучают этот вопрос, в основном рассматриваются циклы углерода в естественных экологически чистых или сельскохозяйственных ландшафтах. Карбоновые полигоны сейчас на пике своего развития. На территориях полигонов наблюдают за потоками парниковых газов в лесных и болотных экосистемах, однако, сколько поглощается углерода и вырабатывается кислорода на нарушенных территориях – вопрос открытый.
На основе проведенных экспериментов ученые лаборатории уже начали разработку новой технологии рекультивации земель. Этот способ более экологичный и дешевый, созданный самой природой. Суть технологии – в перемещении субстратов. Например, на нарушенный участок наносится слой пойменного аллювия (речные отложения), где со временем прорастет мох. Специально засыпать участок песком не нужно и сеять овес тоже. Готовый субстрат покроется мхом и сам соберет семена, после произведет питательную среду для их роста. Нарушенная территория восстановится естественным путем. В перспективе у наших ученых получить патент и предложить новую технологию рекультивации земель нефтяникам.