В ТГУ научились определять загрязненность водоемов, отслеживая планктон специальной камерой

Ученые из лаборатории радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды РФФ ТГУ изучили способ определения состояния водоемов через планктон, сообщает пресс-служба университета.

Для этого ученые используют цифровые голографические камеры. Такая камера в воде может определять размер и форму планктона и других частиц, а также их скорость, количество и другие параметры. Ученые уверены, что эти данные помогут сделать выводы о состояниях водоемов и биологическом разнообразии — движутся они к рассвету либо деградируют. В ТГУ объясняют, что связь простая: где планктон, там и рыба, которая им питается. Соответственно, по наличию и типам планктона можно говорить о разновидности других обитателей и даже предсказать будущий улов.

Фото: пресс-служба ТГУ

«В каком экологическом состоянии находится водоем? Планктон питается, прокачивая большое количество воды, поэтому изменения в нем происходят уже при небольших загрязнениях акватории. Поэтому по поведенческим реакциям планктона, по тому, как он выглядит, сколько его и какой он, можно оценивать экологическое состояние водоема, причем на ранних стадиях. Это очень важно в акваториях, например, атомных станций, газопроводов или нефтяных платформ — таких объектов, где может происходить загрязнение окружающей среды. Кроме того, голографическая камера может распознавать одиночные капли нефти или пузырьки газа в воде», — объясняют в университете.

Ученые рассказали и о принципе работы устройства. Когда камера погружается в воду, из лазерного источника в расширитель направляется луч с излучением красного цвета. Расширитель формирует равномерный широкий пучок, он проходит через объем с частицами. То, что рассеивается на них, — предметная волна. Она несет информацию об этих частицах. То, что проходит мимо, — опорная волна. Она нужна, чтобы создавалась интерференционная картина, ее записывают на ПЗС-камеру как голограмму.

Фото: пресс-служба ТГУ

«Для записи голограммы нужно пучок лазерного излучения пропустить через объем среды и зарегистрировать на ПЗС-камеру — это и будет осевая голограмма этого объема среды. От обычной фотографии она отличается тем, что мы можем полностью восстановить информацию о волне, прошедшей сквозь объем, а это значит – имеем всю информацию о маленьких частичках или организмах, которые в этой среде находились», — объясняет первый проректор ТГУ и завлабораторией радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды РФФ Виктор Дёмин.

Радиофизики с этим методом уже перешли от лабораторных исследований к натурным. По информации ТГУ, три месяца назад завершилась международная экспедиция на судне «Академик Мстислав Келдыш» в Карском, Восточно-Сибирском морях и море Лаптевых. Основной миссией экспедиции было исследование газогидратов при таянии вечной мерзлоты. Но томские ученые попробовали и свой метод исследования планктонных частиц в зонах выхода метана на шельф.

Фото: ТГУ

«В районе Восточно-Сибирского моря мы зарегистрировали пузырьки газогидрата, которые выходят со дна на поверхность. В них сконцентрирован метан, который создает парниковый эффект и влияет на глобальное потепление. Раньше это делали при помощи видеокамеры и не могли фиксировать пузырьки меньших размеров. Если их не учитывать, эмиссия метана может быть посчитана с ошибкой, — пояснил заместитель заведующего лабораторией радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды РФФ ТГУ Алексей Ольшуков. — Сейчас одна из задач — проследить, как выбросы метана влияют на поведение планктона».

​ПОДДЕРЖИ ТВ2

Источник