Практика на Беломорской биологической станции имени Н.А. Перцова
На каждой кафедре факультета есть своя практика, у кафедры физики моря и вод суши практика выездная. Летом 2022 года студенты третьего курса кафедры прошли практику на Белом море вблизи границы Полярного круга на стыке Карелии и Мурманской области. О том, как устроен быт на Беломорской биологической станции МГУ, что изучают наши студенты и какие секреты таят воды Кандалакшского залива, читайте в нашей статье.
В чем заключалась практика?
«Мы измеряли течения и гидрологические характеристики в Черной губе Кандалакшского залива. Эти данные интересуют и нас, и наших коллег биологов и геологов. Исследовали меромиктические озера, которые очень давно были частью залива, но с течением времени отделились и стали отдельными водоемами. Меромиктические водоемы – это водоемы, в которых распределение плотности воды послойное и нет вертикальной циркуляции, из-за чего возникают интересные эффекты. Изучали вертикальное распределение растворенного метана в морской воде. Это важно для понимания природного цикла парниковых газов. Вот, пожалуй, это было три основных направления работ». – рассказали сотрудники кафедры.
В этот раз на практику выезжало семь студентов в сопровождении трех преподавателей кафедры: Будникова Андрея Александровича, Ивановой Ирины Николаевны и Колесова Сергея Владимировича.
На биологической станции практику традиционно проводят несколько факультетов МГУ. Большинство приезжающих студентов учится на биологическом и геологическом факультетах. С физического факультета каждое лето приезжают студенты кафедры биофизики. Со студентами и преподавателями геологического факультета, а также при участии компании СПЛИТ кафедрой физики моря и вод суши была проведена совместная работа по изучению структуры морского дна в районе исследований: на гидроакустическом оборудовании при помощи отраженных от донных структур акустических импульсов были получены профили, характеризующие плотностное распределение донных осадков.
Для чего проводится акустическое профилирование?
Такие исследования помогают изучать, из чего состоит дно. Это знание может применяться в разных областях: начиная от инженерных изысканий — будет ли стоять свая там, куда ее планируется забить, — и заканчивая поиском полезных ископаемых. Например, в районах залегания углеводородов могут наблюдаться газовые высачивания, называемые сипами, которые насыщают газом, в том числе, и донные осадки. На картине, сформированной акустическими сигналами, отраженными от дна и нижележащих слоев донных отложений, зоны выхода газа достаточно хорошо различимы. В этих местах из-за газонасыщенности отличаются свойства подстилающей поверхности и, как следствие, изменяется отраженный сигнал. Подобные аномалии могут служить поисковым признаком залегания нефти или природного газа.
Измерение течений, батиметрия и гидрология
Структура и интенсивность течений в зоне исследований очень важны для понимания происходящих там процессов. В случае Белого моря на картину течений оказывают сильное влияние приливы. За 12 часов уровень воды изменяется почти на 2 метра. Поэтому измерение течений во время проведения практики и при любых исследованиях на воде проводится всегда. Не менее важно промерить рельеф дна. Это называется батиметрией. Измерение глубин и составление батиметрической карты проводится при помощи эхолота.
«Мы изучали море и озера, которые были связаны с этим морем раньше. Я как раз был в группе, исследовавшей озера. В первый день настраивали приборы, а потом прошли озеро на байдарке и с помощью эхолота установили распределения по глубине» — сказал студент 4 курса Михаил.
Вертикальные распределения гидрологических параметров, таких как мутность, соленость и температура дают представление о характеристиках водных слоев, присутствующих в меромиктических озерах.
«Представляете кофе латте? Вот, в природных условиях создаются похожие очень устойчивые структуры. Одно из озер, например, так и называется – «Трехцветное». Оно имеет глубину порядка 8 метров и в нем можно наблюдать слои с разным цветом воды» — пояснил Андрей Александрович Будников.
Измерения скоростей течений проводились с помощью двух норвежских приборов, приобретенных кафедрой по «Программе развития МГУ». Оба они в своей работе используют эффект Доплера. Тот же эффект используется в дорожных радарах. В качестве отражающих объектов в жидкости выступают любые неоднородности, взвесь, планктон. Один прибор ставится на дно и «просвечивает» всю толщу жидкости от дна до поверхности, измеряя течения послойно с шагом в полметра. В результате получается вертикальный профиль течения. Второй – измеряет течение в горизонтальной плоскости, что важно при измерениях у дна.
Один из студентов – Андрей, заметил: «Непосредственная работа с оборудованием кардинально меняет представление о деятельности ученого-практика, помогает вовлечь студентов в настоящую науку. Летняя практика – это совмещение учебы и отдыха, где опытные преподаватели всегда рядом: подскажут и помогут».
Также на приборах есть датчики температуры, электропроводности, содержания растворенного кислорода и мутности – весь набор стандартных параметров. Значения этих показателей определяют состояние жидкой среды.
Получаемые данные представляют интерес для биологов (влияние придонных течений, а также других показателей на биологические сообщества) и для геологов (влияние течений на осадочные отложения и формирование подводных ландшафтов).
Карен (студент кафедры), отметил, что ему было особенно интересно, потому что исследования на летней практике во многом совпадали с темой научной работы: «Данные, похожие на полученные во время работы, я уже видел до этого, но в теории это не всегда понятно. Совершенно другие эмоции получаешь при непосредственной практической деятельности: приятнее заниматься обработкой данных, полученных самостоятельно».
Еще одна из задач практики – измерение распределения концентрации метана в воде. В 2021 году Министерством науки и высшего образования Российской Федерации запущен проект по созданию на территории России карбоновых полигонов для разработки и испытания технологий контроля углеродного баланса. Метан – один из основных парниковых газов, влияющий на климат, изучение его концентраций и потоков актуальная и важная задача. У кафедры есть опыт таких измерений в различных регионах, поэтому получение новых данных и их сопоставление представляется интересным.
С каких курсов студенты ездят на практику?
Выездная практика проводится после третьего курса. Иногда выезды кафедр отделения геофизики физического факультета пересекаются и у студентов появляется возможность междисциплинарных исследований (например, процессов взаимодействия океана и атмосферы).
Практика и быт
Сама станция находится достаточно далеко от населенных пунктов, на легковой и даже на грузовой машине не добраться. Проехать по суше можно только на гусеничном транспорте.
«Поэтому до Беломорской станции все добираются на катере – романтика. Администрация ББС всегда обеспечивает встречу и отъезд, за что им огромное спасибо!» - отметили коллеги.
Группы, приезжающие на практику, в основном живут не особенно комфортно. Однако, в настоящее время на Беломорской станции начали строить новые удобные корпуса для расселения студентов.
Одно из центральных мест станции – столовая, которую называют «Котлопункт». У нее есть свой герб, а на внешней стене строения расположены действующие солнечные часы. Все осуществляется по жесткому распорядку, для чего рядом подвешен кусок рельса, звон которого оповещает о начале завтрака, обеда и ужина. Студенты помогают с уборкой, дежурят и при желании даже сами готовят еду.
«Часто научные группы уходят работать на целый день, но, конечно, сотрудники «Котлопункта» еду дают с собой, голодным никто не остается, на Севере этому всегда уделяется особое внимание» – с улыбкой отмечают ученые.
Разумеется, практика не заканчивается только научной деятельностью. Неотъемлемая ее часть – северная красота природы: удивительный ландшафт, заполярье, белые ночи. В свободное время студенты могут не только пойти в библиотеку или поиграть в волейбол, но даже взять лодку, снасти и под наблюдением шкипера отправиться ловить рыбу, а вечером пожарить улов на костре.
Расскажите про распорядок дня, когда вы уходите на море
Распорядок дня на станции складывался десятилетиями, это уже одна из традиций. В рабочие дни завтрак проходит с 8 до 9 утра. На судне выходили на работы примерно в 9:30. Время, выделенное на проведение измерений, использовали по максимуму, чтобы эффективно поработать. На станцию старались вернуться к 19 часам, к ужину.
Группа, исследовавшая озера, пешком отправлялась до точки назначения вместе с оборудованием и снаряжением. До некоторых озер сначала довозили поближе на моторке. Обычно дорога занимала не более часа: разнообразие природы, перепады высот, время пролетало незаметно. Немного отвлекали грибы и ягоды. Но за тем, чтобы студенты долго не задерживались на одном месте, строго следили комары.
Есть ли какие-то традиции на выездной летней практике?
На самой высокой точке рядом с Беломорской станцией, находится конструкция, напоминающая по виду фонарный столб. Но это не столб, это Идол. Называется «Радикулит». На нем можно увидеть много табличек с надписями и еще больше разнообразных вещей. Существует легенда, что если по завершении практики закрепить и оставить на столбе свою вещь, то болезни и, в первую очередь, радикулит, будут обходить тебя стороной.
Также существует традиция: научные группы, окончившие практику, покидают полуостров под звуки трех гудков. Как только катер отчаливает и встает на курс, все хором кричат «У-у-у-у-у!». И уезжающие, и провожающие. ББС желает хорошей дороги и приглашает приезжать еще.
Надеемся, вы вместе с нами и сотрудниками кафедры прониклись романтикой полевых практик. А если вам захотелось побывать на ББС, то приехать туда можно не только в качестве студента кафедры физики моря и вод суши, но и в качестве волонтера.
Про летнюю практику на Беломорской биологической станции им. Н.А. Перцова рассказали старшие научные сотрудники кафедры физики моря и вод суши, к.ф.-м.н. Будников Андрей Александрович и Иванова Ирина Николаевна, а также студенты теперь уже 4 курса: Лебков Михаил, Кленин Андрей и Левонян Карен. Размещенные фотографии сделаны студентами и сотрудниками.