Экспедиция на НИС «Г.Ю. Верещагин» 07-12 июля 2023 г.

В рамках темы государственного задания Института № 0279-2021-0006 «Изучение функционирования гидратных, нефтяных и газообразных углеводородных систем и сопряженных с ними микробных сообществ в озере Байкал» (рук. д.б.н. Земская Т.И) проведены экспедиционные работы на НИС «Г.Ю. Верещагин» в Южном и Среднем Байкале.

Цель экспедиции: исследовать разнообразие и структуру микробных сообществ в осадках средней котловины, г/в Кукуй и н/с Зеленовский для оценки их роли в диагенетических процессах и оценить участие в образовании и превращении углеводородов (газообразных и нефтяных) с помощью комплекса методов, включая высокопроизводительное секвенирование вариабельных участков генов 16S рРНК бактерий и архей, а также на основе геномных исследований накопительных культур.

Запланированные экспедиционные работы проведены в полном объеме, донные отложения отобраны на 12 станциях. С использованием гравитационной трубы были отобраны более 38 кернов донных отложений, для всех проведено первичное литологическое описание. Часть кернов была привезена в Лимнологический институт для более подробного литологического и диатомового анализа.

В районе нефтепроявления р. Зеленовская было проведено оконтуривание площади донных осадков с нефтью и получены дополнительные керны для гидратоносной структуры «ЗеленСип». Построена предварительная карта распространения и глубины залегания нефти в донных осадках данной структуры.

Отбор проб донных осадков для химического состава поровых вод, измерения концентраций метана и изучения состава микробных сообществ осуществляли с помощью гравитационных труб длиной 3 и 5 м, а также грейфера. С помощью пробоотборника Rosetta отобраны пробы водной толщи для последующего получения накопительных культур метанотрофных бактерий. На борту судна с помощью газового хроматографа измерены концентрации метана в 294 пробах донных осадков и 36 пробах водной толщи. Химический состав поровых вод исследован в 215 пробах донных осадков на 14 компонентов. На основе этих данных определены градиентные зоны отдельных параметров в кернах, а также дана оценка пространственного распределения концентраций исследованных ионов в местах субаквальной флюидной разгрузки озера Байкал. Параллельно проведены измерения pH, Eh, в 89 пробах донных осадков и температуры в водной толще.

Для изучения разнообразия и состава микробных сообществ методами молекулярной биологии отобрано 56 образцов донных осадков. В экспедиции заложены эксперименты по культивированию метаногенных архей (9 проб) с использованием различных субстратов и источников энергии. 26 образцов из водной толщи были использованы для культивирования аэробных метанотрофных бактерий, определения ОЧМ, а также для метабаркодинговых исследований.

Одна проба донных осадков из района н/с Зеленовский отобрана для культивирования в аэробных и анаэробных условиях на минеральных средах, содержащих сырую нефть и полициклические ароматические углеводороды (нафталин, фенантрен, флуорантен, пирен) с целью получения активных штаммов-деструкторов приоритетных загрязнителей окружающей среды.