С целью установления питающих провинций позднепалеозойско-мезозойских осадочных бассейнов Южного Верхоянья было проведено изотопное U-Pb (LA-MC-ICPMS) датирование 522
зерен обломочных цирконов из пяти проб. Показано, что на протяжении позднего палеозоя и раннего мезозоя существовала крупная речная система Палео-Алдан, которая сформировалась после среднепалеозойского рифтогенеза (после раннего карбона) и трассировалась в пределах Южного Верхоянья с юга на север в сторону Верхоянской пассивной континентальной окраины. Основными питающими провинциями для бассейнов осадконакопления являлись фундамент Сибирского кратона (Алданский щит и Охотский террейн), вулканиты Восточно-Азиатской активной континентальной окраины, докембрийские терригенные породы Южного Верхоянья, Ангаро-Витимский батолит и каледониды Прибайкалья. Созданы палеогеографические реконструкции на территорию северо-востока Азии на позднекаменноугольное, пермское, раннетриасовое и раннеюрское время

На основе сейсмотектонических и геофизических материалов дешифрирования аэрокосмоснимков изучена современная геодинамика Лено-Алданского плато, на котором расположена агломерация «Большого Якутска». Установлен ряд разломов (Якутский, Кангаласский, Табагинский и др.), современная активность которых подтверждается приуроченностью к ним эпицентров землетрясений с интенсивностью 4–6 баллов. Приводится морфокинематическая характеристика этих тектонических нарушений. Представлены расчеты вероятности повторения сильных сейсмических воздействий (от 5 до 8 баллов) в районе самого г. Якутска. Рассматривается понятие сейсмического риска, методы оценки природных и техногенных катастроф, которые могут возникать при хозяйственном освоении долины р. Лены, что связано с увеличением темпов застройки и промышленного прессинга на экологическую среду долины Туймаады, где расположен г. Якутск. Предложены первоочередные мероприятия, необходимые для снижения риска.

Эндыбальская рудная гора объединяет несколько проявлений серебра и золота, являясь частью крупного Эндыбальского сереброрудного узла Западного Верхоянья (Восточная Якутия). Эта рудно-магматическая система с севера на юг включает проявления серебра Стержневое, Восточное, Верхнеэндыбальское и Нижнеэндыбальское. Во все периоды геологоразведочных работ этой площади основной интерес был сосредоточен вокруг серебряных руд. Основное рудное тело Нижнеэндыбальского проявления состоит из локальных зон брекчий с рудным цементом и многочисленных сближенных трещин, выполненных карбонатом, кварцем, сульфидами и серебряными сульфосолями. Замеры элементов залегания трещин с рудным выполнением в контурах штокверка показали ориентировки от 60 до 135° при углах падения от 15° до почти вертикального. Из-за этого разведка месторождения колонковым бурением неэффективна, наиболее оптимальным представляется крупнообъемное опробование. Руды представлены несколькими минеральными типами: пластовые сидерит-анкерит-серебросульфосольные прожилки с незначительной ролью галенита; секущие галенитовые прожилки с линзами арсенопирита, марматита, пирита, сидерита и вкраплениями пираргирита; зоны брекчий и прожилково-вкрапленной сидерит-халькопирит-пиритовой минерализации. Опробование пространственно сближенных серебряных и медных руд из скальных выходов Нижнеэндыбальского проявления показало наличие золота в количестве до 6 г/т. Золото и серебро в рудах образуют прямую корреляционную зависимость, золото по пробе относится к электруму, а руды – к золотосеребряным.

На основании геотермических измерений и интерпретации данных стандартного каротажа скважин по 46 разведочным площадям (112 глубоких скважин) выполнен анализ и дана оценка особенностей залегания и мощности многолетнемерзлой толщи в пределах Вилюйской синеклизы. Выявлена значительная неоднородность геотемпературного поля, отмечающаяся интервалами с различным значением и направлением геотермического градиента. Установлено, что мощность многолетнемерзлой толщи в пределах структуры варьирует от 45 до 820 м, и даже в пределах отдельных месторождений амплитуда колебаний подошвы многолетнемерзлой толщи может достигать 200 м. На основании полученных исследований выделены 3 области, отличающиеся особенностями залегания мерзлых толщ. Составлены карты залегания нижней границы многолетнемерзлой толщи и серия мерзлотно-геотермических разрезов отдельных площадей и синеклизы в целом.

Показаны особенности сезонных периодических изменений температуры и эффективного электрического сопротивления массива многолетнемерзлых дисперсных грунтов по результатам натурных измерений поверхностного импеданса в диапазоне частот 100–1000 кГц. Показана возможность использования периодичности изменения эффективного сопротивления для оценки влияния температуры приземного воздуха и атмосферных осадков на степень промерзания многолетнемерзлых грунтов. Приведено соответствие характерных изменений климатических факторов и эффективного сопротивления грунтов определенным периодам времени. Показано соответствие величины эффективного сопротивления массива многолетнемерзлых дисперсных грунтов степени их промерзания. При этом сезонные изменения эффективного сопротивления отражают четыре степени промороженности грунтов: зимнюю, весеннюю, летнюю и осеннюю. Кроме температуры приземного воздуха значительное влияние на состояние грунтов оказывают и атмосферные осадки, воздействуя на него через такие элементы климата, как мощность снегового покрова и обильность дождевых осадков. Приведены результаты анализа экспериментальных данных наблюдения изменений эффективного сопротивления под воздействием климатических факторов в годовом цикле. Зависимость степени промороженности массива многолетнемерзлых грунтов в летний период от ее величины в предшествующий весенний период позволит прогнозировать состояния многолетнемерзлых грунтов для оперативного принятия превентивных мер по защите зданий и инженерных сооружений в криолитозоне в условиях потепления климата

Анализируются результаты геохимического мониторинга снежного покрова на геокриологическом стационаре «Туймаада». Изучены параметры трансформации снега (температура, высота, плотность, влагозапас) и особенности миграции влаги и вещества при разрушении снежного покрова в весенний период. Рассчитан объём накопления химических компонентов в снежном покрове. Характер изменения плотности солевого состава снежного покрова позволяет выделить три фазы процесса вымывания химических компонентов. Установлено, что в весенний период максимальная потеря снежным покровом растворимых компонентов наблюдается для ионов Clи соединений азота, которыми обогащаются последние порции талой воды. Соотношение теряемого запаса химических элементов имеет вид: Cl > N > S > Ca > C. К концу апреля, непосредственно к сходу снежного покрова, 30–70 % ионов были вымыты из снега. В то же время водный эквивалент в снеге уменьшился только на 30 %. В период разрушения и схода снежного покрова в начале мая почвенный покров остается мерзлым и основная масса влагозапаса снега перемещается в конечные водоёмы стока: городские озера и р. Лену, способствуя опреснению водоемов и водотоков.

Рассмотрены особенности синтаксономической классификации и сукцессионной динамики еловых лесов долины Средней Лены. Лесоводственно-геоботанические исследования и анализ сукцессий проведены в соответствии с традиционными методами и новейшими подходами. Выделены 4 ассоциации из 2 групп – разнотравной (Mixtoherbosa) и зеленомошной (Hylocomiosa): Piceetum obovatae mixtoherbosum (ельник разнотравный), P.o. mixtoherboso-pyrolosum (е. разнотравногрушанковый), P.o. pyroloso-rhytidiosum (е. грушанково-ритидиевый), P.o. vaccinioso-rhytidiosum (е. бруснично-ритидиевый). Разнотравные ельники характеризуются высокой константностью и значительным обилием ксеромезофильного и мезофильного разнотравья, отсутствием арктобореальных кустарничков, напочвенных мхов и лишайников. В моховом покрове зеленомошных ельников чаще доминирует ксеромезофильный Rhytidium rugosum, что обусловлено значительным иссушением приповерхностных слоев почвы в середине вегетационного периода. Представлена принципиальная схема сукцессий ельников, проанализированы движущие факторы динамики. Близ населенных пунктов ельники не достигают своего потенциального разнообразия из-за многолетней антропогенной нагрузки. В специфичных зонально-интразональных условиях первой и второй надпойменных террас долины ельники могут быть признаны как квазиклимаксовые леса. На этих частях ландшафта благоприятные гидротермические условия почв и практическое отсутствие пожаров обуславливают относительную стабильность еловых лесов.

Представлены результаты изучения всхожести и хода прорастания 46 редких, исчезающих и эндемичных видов и подвидов природной флоры Якутии. Всхожесть и характер прорастания определялись у свежесобранных семян (в день сбора) и после 6 месяцев хранения при комнатной температуре 23±1ºС. Исследования проводились на базе коллекции природной флоры Якутского ботанического сада. Согласно классификации типов прорастания семян, предложенной И.В.Борисовой (1996), высокой всхожестью и ускоренным прорастанием семян характеризуются 10 редких видов (IБ). Семена с замедленным прорастанием (II) представлены 20 таксонами, из них 16 видов с максимальным количеством проросших семян в начале прорастания – IIА. Семена с быстрым прорастанием по типу IA и IБ, а также по типу IIА и высокой всхожестью характерны для таксонов, сокращающихся в численности, редкость которых обусловлена не их биологическими особенностями, а внешними факторами. Семена, обладающие низкой лабораторной всхожестью, первичным покоем разной длительности и прорастающие после дозревания и с нулевой всхожестью представлены 16 видами (III). Для вывода последних из состояния покоя предложены методы предпосевной обработки. После хранения в течение 6 месяцев характер прорастания семян большинства видов сохраняется, но у ряда видов изменяется как в сторону убыстрения, так и замедления, также может варьировать их лабораторная всхожесть, чаще в сторону повышения. Затрудненное прорастание семян некоторых редких видов, имеющих небольшие ареалы на территории Якутии, дает основание предполагать, что качество семян является одним из факторов, ограничивающих их более широкое распространение.

Последние десятилетия тундровые экосистемы Арктики претерпевают существенные изменения. Выбросы парниковых газов в процессе таяния мерзлоты из замороженного органического углерода имеют значительный потенциал усиления влияния изменения климата в данном регионе. Таяние и деградация многолетнемерзлых пород наблюдаются на многих циркумполярных исследовательских станциях. Нами проведен анализ данных многолетних комплексных наблюдений за динамикой растительности и многолетней мерзлоты на тундровой станции «Чокурдах» мониторинговой сети SakhaFluxNet. Потоки углекислого газа и метана были измерены в типичной тундровой экосистеме, расположенной в низменности р. Индигирка на Северо-Востоке России. Общие потоки углекислого газа здесь были выше по сравнению с другими участками с чистым углекислотным газообменом экосистемы (NEE) = –92 гСм⁻²год⁻¹, состоящим из почвенного дыхания экосистемы (Reco), равного 141 гСм⁻²год⁻¹ и валовой первичной продукции тундровой растительности (GPP) = –232 гСм⁻²год⁻¹. Большое поглощение углерода может быть объяснено континентальным климатом участка с низкими зимними температурами почвы (–14 °C), которые снижают уровень почвенного дыхания, и коротким, но относительно теплым летом (10,4 °С), стимулирующим высокие темпы фотосинтеза. Поток метана составлял 28 гС-СО2м⁻²год⁻¹, так что баланс парниковых газов равен –64 гС-СО2м⁻²год⁻¹. Потоки метана весьма чувствительны к гидрологическим условиям и растительному составу участка. Была изучена важность состава растительных сообществ и рельефа поверхности для защиты активного слоя многолетнемерзлых пород и направления потока углерода. Показана сильная уязвимость арктической тундры даже к мелкомасштабным изменениям растительного покрова. Развитие талого пруда после удаления кустарничковой растительности преобразовало участки в нашем эксперименте от стока метана к его источнику. Данные, репрезентативные для тундровых экосистем, проанализированы с целью выделения трендов, изучения межгодовой и сезонной изменчивости баланса углерода. В настоящее время тундровые экосистемы являются слабыми стоками углерода по сравнению с мерзлотными лесными экосистемами Северо-Востока России. По нашим многолетним данным, полученным с помощью системы вихревой ковариации, годовой сток углерода в тундровых экосистемах равен –0,7 ± 0,2 тСга^-1год^-1, а в лиственничном лесу составляет 2,0 ± 0,5 тСга^-1год^-1. Аппроксимация многолетних данных едди-ковариации указывает на положительный тренд увеличения стока углерода в будущем в тундровых экосистемах вследствие изменения климата и расширения ареала произрастания древесных и кустарниковых видов на Север.

Исследованы сообщества насекомоядных и грызунов г. Якутска. В летний период 2017–2018 гг. отработано 3338 конусосуток, 106 суток экспонирования клеевых ловушек, отловлено 414 экз. мелких млекопитающих. Для сравнения привлечены материалы, собранные на той же территории в 1993–1997 гг. (4000 конусосуток, 700 экз. мелких млекопитающих). Население мелких млекопитающих незастроенных городских территорий и пригородной зоны г. Якутска включает 14 видов. Исследованиями 2017–2018 гг. список расширен за счет выявления бурой бурозубки и восточноазиатской мыши. Сообщества пригородной зоны типичны для природных биотопов региона: в лесных стациях доминируют красная полевка и средняя бурозубка, в открытых биотопах – полевкаэкономка, узкочерепная полевка, тундряная бурозубка. На незастроенных участках города отмечено снижение численности и видового разнообразия таежных видов и повышение доли обитателей открытых пространств. Из эусинантропов вне строений на территории города наблюдается только домовая мышь, выселения эусинантропов в природные биотопы не замечено. На видовом уровне население городских и пригородных территорий различается, как правило, на 1–2 вида, что не превышает межгодовых различий в пределах ландшафтных выделов. При этом сообщества мелких млекопитающих незастроенных участков на территории города по составу и структуре резко отличаются от сообществ окружающих биотопов и близки к пойменным по среднему числу видов, индексам видового разнообразия и доминирования, которые являются показателями устойчивости сообществ. Сходство населения незастроенных участков города с пойменными сообществами свидетельствует об экологической неустойчивости сообществ урбанизированных территорий.

Приведен обзор исследований низкомолекулярных соединений лишайников, обеспечива- ющих их успешное произрастание в экстремальных условиях среды. Обсуждаются вопросы особенно- стей физиологии лишайников с позиции адаптации к низким температурам и обезвоживанию. Рас- смотрены существующие гипотезы о механизмах, обеспечивающих устойчивость лишайников на био- химическом уровне. Показана степень изученности лишайниковых метаболитов с крио- и осмопротек- торной функцией. Отмечена особая роль полиолов в формировании устойчивости лишайников при гипотермии и ангидрии. Актуализирована необходимость дальнейшего комплексного изучения полисахаридов и низкомолекулярных соединений лишайников, что существенно обогатит знания об адаптационных механизмах лихенобиоты, внесет вклад в развитие лихенологии, криобиологии, гипобиологии

При создании новых эластомерных материалов перспективным представляется использование экологически чистых добавок природного происхождения, например, продуктов гидролиза различных белков, которые улучшают их эксплуатационные свойства. В данном исследовании в качестве модифицирующей добавки были использованы гидролизаты коллагена, полученные из плавательного пузыря северных видов рыб, щелочно-солевым методом с последующей сублимационной сушкой. Гидролизаты были применены в резинах на основе морозостойкого эпихлоргидринового каучука НYDRIN T6000 и бутадиен-нитрильных каучуков. Выявлено, что исследуемый модификатор способствует увеличению скорости вулканизации, сокращению технологического цикла производства резино-технических изделий, придает резинам более высокие релаксационные свойства при сохранении других характеристик. Методом ИК-спектроскопии подтверждена белковая природа гидролизатов коллагена и структурные изменения, происходящие при модификации резин, которые заключаются в химическом взаимодействии гидролизата с макромолекулами каучука. На примере бутадиен-нитрильного каучука показано, что в присутствии гидролизата коллагена увеличивается густота пространственной сетки вулканизационных связей эластомерного материала.

Исследовано усталостное разрушение термообработанной конструкционной стали 40Х13 в режиме гигацикловой усталости. Испытания в режиме гигацикловой усталости проведены на ультразвуковой резонансной машине с частотой нагружения 20 кГц. В рамках работы во избе- жание эффекта перегрева образца под влиянием высокочастотной нагрузки разработана система поддержания температуры образца в процессе испытания. Рассмотрены особенности эволюции разрушения при воздействии на образец переменного магнитного поля посредством оригинальной системы намагничивания образца. Проведен структурный анализ испытанных образцов методом электронно-сканирующей микроскопии. В результате анализа показано влияние переменного магнитного поля на размеры зон медленного роста трещины. Так в образцах, испытанных под действием переменного магнитного поля, уменьшается площадь зоны медленного роста трещины по сравнению с образцами, испытанными в нормальных условиях.