Молодые учёные из ИрФ СО РАН рассказали о своих исследованиях

Молодые иркутские учёные поделились информацией об исследованиях глубинных оболочек Земли, магнитосферы, космической погоды и химического состава атмосферы над Байкалом, а также о разработках пробиотических продуктов.

Председатель Совета научной молодежи Иркутского филиала СО РАН, старший научный сотрудник Института земной коры СО РАН, кандидат геолого-минералогических наук Анна Дымшиц рассказала о деятельности Совета:

– В 2024 году мы отмечали юбилей науки Восточной Сибири. Организовали поход с заложением «капсулы времени», чтобы будущие поколения помнили, гордились, сохраняли историю через года.

Мы занимаемся, при поддержке федерального министерства образования, созданием научных лабораторий по новой программе, их уже около тысячи по стране. Возглавляют эти лаборатории именно молодые учёные, и работают в них тоже молодые люди. Таким образом идёт привлечение молодых в науку.

Также Анна Дымшиц объяснила, чем она занимается в институте:

– Самая я занимаюсь изучение веществ, особенно в условиях высокого и сверхвысокого давления, то есть в переходных зонах Земли: мантии и ядра. Сейчас в Институте земной коры я занимаюсь горными породами, которые были вынесены кимберлитовыми магмами с очень больших глубин, в 150-200 км. Мы изучаем, как устроена наша планета на больших глубинах, как она изменялась со временем. Мои исследования посвящены изучению Сибирского кратона (крупная структура кристаллического фундамента континентальной коры, не претерпевавшая с архея значительных изменений – прим. ред.), на протяжении 350 миллионов лет как он развивался, из каких блоков состоит, как менялась температура внутри глубинных пород, как развивались и извергались магмы (когда-то в Сибири были активные вулканы).

Кимберлитовая магма – самая глубинная (более 300 км), и она очень интересует учёных. На таких глубинах, по сути, происходит зарождение магм. Эти магмы в том числе выносят на поверхность алмазы. Всем хочется найти богатые месторождения. Но моя задача – ответить на вопросы: как и в каких условиях алмазы образуются, почему есть кимберлиты богатые, почему есть менее богатые, где-то кимберлитов в Сибири много, а где-то почему-то мало. Больше всего таких трубок – на территории Якутии. Там наиболее толстая литосфера, то есть более подходящие условия для того, чтобы породы плавились и извергались на поверхность.

В Сибири было четыре эпохи кимберлитового магматизма за 450 миллионов лет. Земля имеет циклы магматизма, для Сибири это: 420 миллионов лет назад, 360 миллионов, 250 и 150. Эти периоды иногда сопровождались глобальными вымираниями. При этом континенты постоянно передвигались, мигрировали (тогда Сибирь была южнее, ближе к экватору и была развёрнута на 180 градусов, здесь был жаркий тропический климат). В те времена в Сибири действовали тысячи вулканов. На месте вулканов и появлялись впоследствии кимберлитовые трубки, – объяснила Анна Дымшиц.

Младший научный сотрудник Института солнечно-земной физики СО РАН, кандидат физико-математических наук Александр Рубцов изучает космическую погоду, вот чем он поделился:

– 2024-2025 годы – максимум 11-летнего цикла солнечной активности. Происходит много интересных явлений, мощных магнитных бурь. Мы периодически наблюдаем полярные сияния. ИСЗФ сейчас развивает гелио-геофизический комплекс, в который будет входить множество научных инструментов для изучения Солнца и околоземного пространства.

Процесс вспышек на Солнце и магнитных бурь можно прогнозировать только с определённой вероятностью. Выбросы могут пролетать мимо нас. Плюс Землю защищает магнитное поле, и чтобы его преодолеть, должны совпасть некоторые условия. Я изучаю взаимодействие солнечного вещества с магнитным полем Земли (в сотнях тысячах км над поверхностью планеты), и разрабатываю технические модели для прогнозирования. Магнитные бури заходят к Земле сзади, с ночной стороны. Потому мы и видим полярные сияния. Плазма влияет на магнитное поле по всей планете. Этот процесс обычно занимает около недели, а потом происходит восстановление.

В этот период происходит влияние, например, на железные дороги, особенно на Севере. Токи после возмущения приводят к сбою железнодорожных сигнализаций, а это влияет на безопасность перевозок. Фиксируется и влияние на ЛЭП, трубопроводы, газо- и нефтепроводы. В магнитном поле в этот момент также повышается радиационный фон. Наша задача просчитывать подобные риски. Важно понимать, почему происходят вспышки, мы этим занимаемся. Эти физические факторы влияют и на другие научные исследования и программы. В этом контексте стоит также отметить, что, например, лунная программа в России возобновлена. А мы тем временем строим крупный солнечный телескоп в Мондах (он должен быть готов через пять лет). Страна должна продолжать свою технологическую экспансию, – отметил Александр Рубцов.

Младший научный сотрудник лаборатории гидрохимии и химии атмосферы Лимнологического института СО РАН Максим Шиховцев рассказал о ситуации на Байкале:

– На северном и среднем Байкале фоновая, практически чистая атмосфера. А южная часть озера испытывает на себе постоянное антропогенное влияние. Также на атмосферу всего Байкала влияют лесные пожары. Постоянно открывающиеся в Иркутской области предприятия серьёзно влияют на экологию региона. Однако, пока можно сказать, что с атмосферой Байкала в целом всё нормально.

Нашим институтом организована сеть станций на побережье Байкала, станции оснащены передовым автоматическим оборудованием, которое позволяет с высокой частотой проводить заборы воздуха, и его анализировать на содержание тех или иных компонентов. В Лимнологическом институте в целом очень хорошая техническая и научно-исследовательская база, а также опытные сотрудники, – сказал Максим Шиховцев.

И.о. руководителя молодежной лаборатории биомедицинской микроэкологии Научного центра проблем здоровья семьи и репродукции человека Анна Горкавенко рассказала о разработке инновационных пробиотических продуктов:

– Мы занимаемся здоровьесбережением региона и страны в целом. Мы создаём пробиотические продукты для профилактики различных заболеваний, микроэкологических нарушений в кишечнике, которые могут вызывать другие патологии. Наша лаборатория разрабатывает проект «Уникальный симбиотик». Мы выделяем бактерии из кишечника человека и культивируем их. На их основе мы создаём пробиотические продукты.

Мы изучаем чувствительность полезных бактерий к антибиотикам, чтобы они могли выжить. Потом мы секвенируем геном бактерии, и тогда точно убеждаемся, что бактерии не будут передавать друг другу ненужные нам гены, которые могут сделать их уязвимыми. Отобранные бактерии мы исследуем на пробиотический потенциал. Сейчас у нас собрано 250 штаммов пробиотических бактерий, в основном это лактобактерии. Также мы купили анаэробный комплекс для скрининга и культивирования более сложных бактерий (которые нуждаются в бескислородной среде). Именно они составляют основу кишечной микробиоты человека, отвечают за базовые функции здоровья.

В итоге мы создаём технологии для получения пробиотиков, либо передаём готовый продукт (БАД или кисломолочный) индустриальному партнёру. Сейчас мы ищем такого партнёра в Иркутской области, – заключила Анна Горкавенко.