"Южный вектор национальной безопасности в условиях геополитических и климатических вызовов" (крупный научный проект Минобрнауки РФ, 2024-2026 гг.)

КРУПНЫЙ   НАУЧНЫЙ   ПРОЕКТ   ПО   ПРИОРИТЕТНОМУ НАПРАВЛЕНИЮ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
 

I.    Аннотация проекта 

Наименование проекта
Южный    вектор    национальной    безопасности    в    условиях    геополитических    и климатических вызовов

Тематика проекта

• Тематика проекта соответствует приоритетным направлениям научно- технологического развития:
• Возможность эффективного ответа российского общества на большие вызовы на современном этапе глобального развития, в том числе применяя методы гуманитарных и социальных наук, изучение истории и культуры России как цивилизационного пространства в условиях глобальных вызовов;
• Связанность территории РФ, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании Мирового океана, Арктики и Антарктики, интеграция новых территорий в условиях геополитических и климатических вызовов.
• Переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработку и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания.

Ключевые   слова:   Юг   России,   геополитика,   экономическая   и   социокультурная интеграция, экология, климат, аквакультура

Сроки реализации проекта
2024–2026 гг.

Ожидаемые результаты проекта.
Реализуемая программа направлена на решение комплекса вопросов с помощью комплекса методов и подходов. Запланировано получение результатов по следующим направлениям:

В рамках стратегических исследований социально-экономических, политических и гуманитарных процессов на «Большом Юге» России в новых геополитических условиях.

• Определение путей формирования единого экономического и гуманитарного пространства «Большого Юга России» как новой геополитической реальности (ЮНЦ РАН);
• Оценка уровня угроз экстремизма, терроризма и других деструктивных проявлений в общественной жизни в южных регионах европейской части России (ЮНЦ РАН);
• Оценка  качества  реализации  программ  социально-экономического  развития исследуемых территорий (ЮНЦ РАН);
• Изучение    условий,    препятствий    и    оснований    формирования    единого экономического пространства с учетом воссоединившихся территорий РФ (ЮНЦ РАН);
• Осуществление анализа социокультурных процессов, в том числе изменений, происходящих в этнополитической, конфессиональной, культурно-традиционной сфере на территории «Большого Юга» (ЮНЦ РАН);

В рамках направления «Новейшие экологические феномены в Азово-Донском бассейне в условиях современной социально-экономической ситуации и климатических колебаний» планируется получение широкого спектра результатов:

Определение тенденции климатических, природных изменений в регионе; выявление вероятности опасных и катастрофических явлений в регионе, мониторинг состояния окружающей среды (ЮНЦ РАН);

• Будут актуализированы, обобщены и систематизированы данные о современном состоянии фауны целинных экосистем Северного Приазовья, проведена оценка состояния раритетного компонента фауны ООПТ, степени воздействия чужеродных видов животных на целинные экосистемы Северного Приазовья, спрогнозированы направления трансформации и предложены пути восстановления экосистем Северного Приазовья (ДБС);
• Разработка рекомендаций по внедрению прогнозов состояния морской среды и опасных явлений для обеспечения устойчивого развития региона (МГИ РАН);
• Будет получена комплексная оценка экологического состояния Азовского моря в условиях    современных    и    прогнозируемых    уровней    природных    изменений    и антропогенного воздействия и разработаны рекомендации по предельно допустимому поступлению ряда загрязняющих веществ ядерной и неядерной природы в изученных регионах и в районах с идентичными биогеохимическими параметрами (ФИЦ ИнБЮМ); 
• Будут разработаны методика получения частиц микрочастиц пластика (дебриса) и методика наработки микрочастиц пластика и оценена токсичность дебриса различных ЛКП по отношению к водным организмам. (ВИАМ);
• Будут разработаны рекомендации по снижению эмиссии дебриса из лакокрасочных покрытий (ЛКП) для различных климатических зон. Разработка рекомендаций позволит контролировать эмиссию дебриса из ЛКП, поддерживать концентрацию опасных веществ в почвах и водоёмах на допустимом уровне, минимизировать попадание токсичных компонентов в продукцию сельского хозяйства, животноводства, рыболовства и, таким образом, улучшить экологию регионов, повысить уровень здоровья населения и за счёт повышения сохраняемости свойств ЛКП снизить потери от коррозии, старения и биоповреждения в промышленности (ВИАМ);
• Для профилактики и лечения нейродегенеративных заболеваний будут получены экспериментальные данные, расширяющие понимание механизмов нейропротекторного действия ионов лития. Применение новых координационных соединений лития, у которых в качестве лигандов применяется коменовая и меконовая кислоты будет способствовать синергетическому эффекту, приводящему к усилению терапевтического действия катионов лития. Данный эффект будет способствовать уменьшению дозировки лития для обеспечения необходимого терапевтического эффекта, и как следствие снижению побочных действий на организм пациента (ЮНЦ РАН);

В рамках решения задач по направлению «Современное рыбное хозяйство и устойчивая аквакультура Приазовья» запланированы следующие результаты:

• Будет разработан, апробирован и предложен к широкому использованию комплекс гибких методов, складывающихся в единую стратегию рыбного хозяйства Азовского моря – от оценки степени использования и состояния водных биологических ресурсов к рекомендациям по развитию их искусственного воспроизводства с применением современных технологий рыборазведения (ЮНЦ РАН);
  Обоснована новая схема рыбохозяйственного районирования Азовского моря на базе  современных  научных  знаний  о границах  водных  экосистем,  популяционном составе объектов промысла и с учетом необходимости развития аквакультуры с применением современных методов морского и территориального планирования. Для рационального использования природных водных биоресурсов и сохранения биоразнообразия эксплуатируемых экосистем намечена разработка соответствующего подхода к управлению рыболовством, учитывающего структуру уловов на разных промыслах (ЮНЦ РАН);
• Реализация программы будет способствовать развитию устойчивой аквакультуры Приазовья, решению проблемы импортозамещения путём выпуска своих сбалансированных рыбных кормов на молекулярной основе, обеспечивающих высокое выживание и здоровье объектов аквакультуры. Использование методов направленной селекции на основе генетических методов, позволит развить высокопродуктивную аквакультуру прибрежных территорий. Сохранения биологического разнообразия методами криоконсервации и создания общего Азовского криобанка для восстановления видов и промышленной аквакультуры создадут предпосылки ее прогресса в Приазовье (ЮНЦ РАН);
• Разработана биотехнологическая платформа перехода к высокопродуктивной аквакультуре в Приазовье на основе районирования и определения географии мест развития аквакультурного производства (комбинирование традиционных и индустриальных методов, садковая аквакультура прибрежья, карьерное рыбоводство, технологии полного цикла); На основе созданной платформы будет сделана привязка биотехнологий и разводимых объектов к наиболее подходящим местам в Приазовье для организации производства аквакультуры (ЮНЦ РАН);
• Разработаны биотехнологические методы для воспроизводства рыб Азовского бассейна на основе адаптивных воздействий организма гидробионтов со средой обитания «организм-среда обитания», обосновано использование экологичных зон для целей восстановления видов в естественной среде обитания. Предложены комбинированные биотехнологические методы ускоренного формирования вывсокопродуктивных маточных стад рыб для аквакультуры с использованием генетических и физиологических маркеров (на примере осетровых видов рыб и новых объектов тепловодной аквакультуры) (ЮНЦ РАН);
• При разработке научных основ рационального пользования водных ресурсов будет произведена оценка роли водохранилищ (Цимлянского, Пролетарского, Весёловского и др.), как зон для воспроизводства ценных видов рыб (ЮНЦ РАН);
• Дана оценка влияния пробиотических препаратов нового поколения на здоровье гидробионтов, научно-обоснованная новая интегрированная технология стабилизации среды обитания гидробионтов путем достижения биобаланса за счёт протекающих процессов нитрификации и денитрификации. Предложена новая интегрированная биотехнология для аквакультуры (ЮНЦ РАН);
• Обоснованы критерии и перспективы создания общего криобанка репродуктивных клеток элитных производителей рыб, на основе использования разработанных криопротекторов нового поколения. Предложен метод определения антиоксидантного статуса нативных/дефростированных спермиев редких и хозяйственно-ценных видов рыб Азовского бассейна для прогнозирования качества репродуктивных клеток высокопродуктивных маточных стад рыб (ЮНЦ РАН);
• Внедрение предложенных исследований позволит снизить нагрузку на природные популяции, сохранить генофонд депрессивных, редких и исчезающих видов рыб, рационально использовать биологические ресурсы, сократить до минимума риск их катастрофического сокращения (ЮНЦ РАН);
• Будут исследованы закономерности влияния пробиотических препаратов нового поколения на здоровье гидробионтов (ДГТУ);
• Создание научно-обоснованной новой интегрированной технологии стабилизации среды обитания гидробионтов путем достижения биобаланса за счёт протекающих процессов нитрификации и денитрификации (ДГТУ).

Сведения об исполнителях проекта
Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН) — крупнейшая научная организация на юге России, созданная 20 лет назад в рамках Российской академии наук и при активном участии Полномочного представителя Президента Российской Федерации в Южном Федеральном округе для решения насущных задач региона и консолидации научного потенциала. Институт 1-й категории. ЮНЦ РАН осуществляет исследования по целому ряду направлений: естественно-научных, социально-гуманитарных, а также наукоёмких инженерно-технических разработок в области химии, физики, математики и нанотехнологий. Естественно-научные исследования проводятся в области мониторинга состояния наземных и водных экосистем юга европейской части России, геологии и палеогеографии региона, оценки запасов полезных ископаемых, разработки информационных технологий и математических моделей в  естественных, общественных и гуманитарных науках, методов предупреждения и прогнозирования опасных и экстремальных явлений природного, техногенного и социально- политического характера. Отдельным направлением является изучение биоразнообразия ихтиофауны бассейна Азовского моря, разработка технологии воспроизводства редких видов рыб для целей восстановления их численности в естественных экосистемах и для целей аквакультурных производств. ЮНЦ РАН имеет научные подразделения в гг. Ростов-на-Дону, Таганрог, Новочеркасск, Астрахань, Краснодар, Ставрополь, два научно-экспедиционных стационара в дельте Дона и в Кумо-Манычской впадине. Социально-гуманитарные исследования направлены на изучение региональной конфликтологии и безопасности южных регионов в условиях геополитических трансформаций, истории региона и взаимодействия социальных групп, этносов и религий, региональной экономики и проблем социально-экономического развития субъектов Южного и  Северо-Кавказского федеральных округов Российской Федерации.
Роль в выполнении проекта: исследование социально-экономических, политических и гуманитарных процессов в регионе; мониторинг и изучение динамики морских и наземных экосистем регионов Приазовского побережья; разработка методик устойчивой аквакультуры редких и ценных видов рыб.

• Организации – соисполнители:
  Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр «Морской гидрофизический институт РАН» (МГИ РАН)
  — Морской гидрофизический институт РАН является одним из ведущих океанологических центров Российской Федерации; институт 1-й категории. Миссия Института — выполнение фундаментальных научных исследований и прикладных разработок в области океанологии с использованием научно-исследовательских судов, спутниковых и других летательных аппаратов, надводных и подводных технических средств. Институт является основателем новых научных направлений исследования Мирового океана – спутниковой гидрофизики и оперативной океанографии.
  Основные научные направления:
• фундаментальные исследования процессов, определяющих изменчивость гидрофизических, гидрохимических, гидрооптических, ледовых полей морей и океанов и взаимодействие атмосферы и океана в широком диапазоне пространственно-временных масштабов; разработка научных основ развития методов и средств оперативной океанографии, совершенствование оперативных моделей экосистем и циркуляции вод Мирового океана и морей, омывающих берега РФ;
• создание новой измерительной гидрофизической аппаратуры, развитие производственной приборостроительной базы для проведения исследований и обеспечения морскими измерительными приборами организаций и ведомств РФ;
• комплексные междисциплинарные исследования основных процессов формирования и эволюции экосистем Чёрного, Азовского и других морей РФ, а также зоны сопряжения «суша – море» с использованием нового оборудования, созданного в МГИ.
  Роль в выполнении проекта: анализ роли морских акваторий юга России в контексте геополитических и климатических реалий и выработать рекомендации по повышению эффективности прогнозирования состояния морской среды, природных и технологических рискогенных процессов в новых условиях.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр «Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН» (ФИЦ ИнБЮМ) – одно из крупнейших российских морских биологических учреждений, является институтом I категории. Институт осуществляет проведение фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований в области биологии и экологии морей, океанов и пресноводных водоемов, связанных, в том числе, с сохранением, восстановлением и рациональным использованием морских биологических ресурсов. В его состав входит Карадагская научная станция - природный заповедник РАН, имеется научный флот (НИС «Профессор Водяницкий» - единственное в Крыму специализированное научное судно).
Основные направления научных исследований:

• биоразнообразие, сохранение и рациональное использование морских биологических ресурсов, морские биотехнологии и аквакультура;
• формирование, функционирование и продуктивность морских и океанических экосистем, их трансформация под воздействием естественных факторов среды и человеческой деятельности;
• морская радиационная биология и хемоэкология;
• методология и организация мониторинга и оперативного контроля состояния биоты, прогнозы изменения качества морской среды;
• разработка научных основ охраны природы, сохранения биологического и ландшафтного разнообразия на основе комплексных исследований наземных и морских экосистем;
• разработка научных основ охраны окружающей среды и устойчивого развития; проведение  научного  анализа  экологических,  экономических  и  культурных ситуаций в природной среде, нарушенной антропогенной деятельностью;
• проведение научных исследований на особо охраняемых природных территориях-заповедниках,  заказниках,  памятниках  природы,  других  природных  территориях  и акваториях, являющихся перспективными для сохранения биоразнообразия;
• разработка и испытание систем и методов регионального мониторинга с целью оценки и прогноза состояния окружающей природной среды, функционирования экосистем в условиях антропогенного воздействия;
• исследование фундаментальных и прикладных проблем биохимии физиологии гидробионтов, экспериментальной и морской гидробиологии; исследование репродуктивной биологии микроводорослей;
• изучение сенсорных систем морских млекопитающих; 
• разработка биотехнологий и внедрение их в практику, экспериментальные разработки в области естественных наук;
  
  Роль в выполнении проекта: оценка экологического состояние акватории Азовского моря по факторам современного и прогнозируемого изменения радиоактивного и химического загрязнения морской среды; определение закономерности элиминации загрязняющих веществ в водные и геологические депо Азовского моря; разработка рекомендаций по устойчивому развитию региона в условиях сохранения баланса между потреблением и воспроизводством его ресурсов в результате воздействия природных биогеохимических процессов.

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Донецкий ботанический сад» (ДБС) является ведущим научно-исследовательским институтом биологического профиля, координирующим центром сохранения биоразнообразия, научно-экспериментальной и учебной базой, а также неотъемлемой частью социальной инфраструктуры Донецкой Народной Республики, нового субъекта Российской Федерации. Коллекция ДБС живых растений (более 7 тысяч видов, форм и сортов растений) представляет собой ценный генофонд мировой флоры. И является базой для проведения селекционных работ, разработки технологий выращивания и первичного размножения наиболее ценных образцов растений, внедрения новых видов растений в практику зеленого строительства, фиторекультивации, сельского и лесного хозяйства, пищевой и фармацевтической промышленности. Приоритетными направлениями фундаментальных научных исследований являются:

• теоретические основы интродукции, акклиматизации и селекции растений в степной зоне;
• изучение биоразнообразия степной зоны, его охрана и рациональное использование;
• научные основы сохранения генофонда растений природной флоры ex situ, in situ; биологические инвазии в наземных и водных экосистемах;
• научные основы защиты растений от вредителей и болезней; промышленная ботаника.

Роль в выполнении проекта: оценка современного состояния фауны целинных экосистем Северного Приазовья

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Донской государственный технический университет» (ДГТУ) – Региональный опорный университет Ростовской области, крупнейший научно-образовательный центр Юга России, реализует не только образовательные программы, но и производство, наука и образование. Университет является победителем программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Готовит специалистов по большому числу технических и естественно-научных специальностей. ДГТУ является инициатором создания Межрегионального научно-образовательного центра Юга России Волгоградской области, Краснодарского края и Ростовской области, при реализации программ деятельности. Университетом осуществляется стратегический проект «Агроматика», направленный на решение проблемы продовольственной безопасности. Научно-исследовательская лаборатория «Центр агробиотехнологии» создан для решения проблемы антибиотикорезистентности и создания альтернативных методов борьбы с бактериальными возбудителями, а также разработки новых решений в агропромышленной отрасли. Центр обладает широкой коллекций промышленных микроорганизмов, которые были получены в ходе проведенных в Центре исследований. В коллекции представлены пробиотики, разработанные для сельскохозяйственных птиц, аквакультуры (форель, стерлядь, карп), для силосования кормов. В состав Центра входит лаборатория «Индустриальной аквакультуры», которая функционирует с целью внедрения индустриальных технологий экологически чистого производства, основанного на высокотехнологичном обеспечении процесса выращивания и снижении заболеваний объектов аквакультуры.
Роль в выполнении проекта: Комплексный метод исследования влияния пробиотических препаратов нового поколения на водную экосистему и организм объектов аквакультуры
В ДГТУ создана научная школа НШ-8589.2006.8 «Изучение механизмов структурной самоорганизации в стали при экстремальном тепловом воздействии и создание на этой основе новых технологий упрочнения» (Пустовойт Виктор Николаевич)

НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ является ведущим научно- исследовательским институтом оборонно-промышленного комплекса России по созданию перспективных материалов и технологий для авиационной, ракетно- космической и атомной техники. С 1994 г. наделен Правительством Российской Федерации статусом государственного научного центра Российской Федерации. Институтом выполняется весь цикл работ – от фундаментальных, прикладных исследований до разработки материалов, технологий, оборудования, выпуска нормативной документации и организации малотоннажного производства. Испытательным центром проводится паспортизация материалов с определением всех характеристик материала на момент изготовления, а также исследования и оценка сохраняемости и изменения свойств материалов в процессе эксплуатации в различных климатических зонах.
Разработка новых материалов, в настоящее время, требует определения сроков их службы,  степени  деградации  и  путей  последующей  их  утилизации.  Опыт  НИЦ
«Курчатовский институт» − ВИАМ по исследованию деструкции лакокрасочных материалов в природных и искусственных средах при воздействии климатических и эксплуатационных факторов позволяет количественно измерить и разработать прогнозные модели эмиссии микрочастиц пластика (дебриса) из лакокрасочных покрытий в окружающую среду. Оценка токсичности микрочастиц ЛКП и разработка рекомендаций по снижению эмиссии дебриса из ЛКП, применяемых в различных климатических зонах, позволит:
-    контролировать эмиссию микрочастиц пластика,
-    поддерживать концентрацию опасных веществ в почве и водоемах на допустимом уровне,
-    минимизировать попадание токсичных компонентов в продукцию сельского хозяйства, животноводства, рыболовства,
-    улучшить экологию регионов,
-    повысить уровень здоровья населения,
-  за счёт уменьшения деструкции ЛКП уменьшить затраты на содержание и восстановление оборудования, зданий и сооружений при воздействии факторов окружающей среды, вызывающих коррозию, старение и биоповреждение.
Роль в выполнении проекта: Изучение эмиссии и токсичности микрочастиц пластика из лакокрасочных покрытий.

В ВИАМ созданы 2 научные школы: НШ-65348.2010 «Исследование механизмов образования в монокристаллических отливках турбинных лопаток ГТД ростовых дефектов типа поверхностная микропористость (микрорыхлота) и полосчатость, с целью разработки технологических приемов их устранения», НШ-3801.2008. «Разработка комплексного процесса формирования макро- и микроструктуры монокристальных отливок из жаропрочных сплавов включающий высокоградиентную направленную кристаллизацию и термообработку совмещенную с горячим изостатическим прессованием (ГИП)» Руководитель ак. Е.Н. Каблов

Между исполнителями проекта подписан консорциум о сотрудничестве.
Общее  число  исполнителей  проекта  95  чел.,  из  них  94  российских  ученых,  39 исполнителей в возрасте до 39 лет.
II.    Описание проекта Цель проекта
Цель проекта - выявление закономерностей политической, экономической, социокультурной и экологической ситуации на формирующемся «Большом Юге», разработка прогнозов развития макрорегиональной ситуации и предложений по переходу к устойчивому развитию в контексте новых геополитических реалий и климатических трансформаций. Изучение природных и технологических рискогенных процессов Юга России на основе междисциплинарного подхода.
Основные направления исследований:
1.    Стратегические исследования социально-экономических, политических и гуманитарных процессов на «Большом Юге» России в новых геополитических реалиях
2.    Новейшие экологические феномены в Азово-Донском бассейне в условиях современной социально-экономической ситуации и климатических колебаний.
3.    Современное рыбное хозяйство и устойчивая аквакультура Приазовья.

Для достижения цели создан Консорциум: ЮНЦ РАН, ДГТУ (Ростовская обл.); ФГБУН ФИЦ МГИ, ФИЦ ИнБЮМ (Крым/Севастополь); ФГБНУ ДБС (ДНР), НИЦ
Курчатовский институт-ВИАМ (Москва)

Задачи проекта

В рамках решения социально-экономических и политических вопросов (исполнитель – ЮНЦ РАН):

• идентификация геополитического статуса «Большого Юга» и изучение проблем обеспечения безопасности Азово-Черноморского региона в условиях, ведущейся против России «гибридной войны»;
• выявление инфраструктурных препятствий комплексной модернизации и определение путей формирования экономического пространства «Большого Юга» в новой геополитической конфигурации;
• анализ проблем и путей формирования единого гуманитарного  пространства «Большого    Юга»   и    интеграции    возвращенных    территорий    в    цивилизационное пространство России;

Для решения вопросов, связанных с трансформацией экологии, климата, биологии человека (Исполнители - ЮНЦ РАН, МГИ РАН, ФИЦ ИнБЮМ, ВИАМ):

• выявление динамики трансформаций климата и ландшафтов в регионе на основе натурных наблюдений, оперативной океанологии, баз данных, спутникового мониторинга, бурения и палеогеографии;
• анализ водообеспеченности региона в условиях маловодья;
• оценка безопасности водных и наземных экосистем с учётом состояния почв, абразии берегов, загрязнений (радионуклиды, микропластик, нефтепродукты, химикаты и др.);
• анализ климатических, природных и техногенных угроз в Азово–Черноморском бассейне, угроз и рисков опасных и катастрофических природных явлений по данным многолетних экспедиционных и спутниковых наблюдений и моделирования, разработка рекомендаций по управлению качества прибрежных вод бассейна; анализ природных катастроф XX-XXI вв.;
• развитие технологий геоинформационного обеспечения морских маршрутов южных транспортных коридоров в Азово-Черноморского и Каспийского бассейнов и их безопасности;
• оценка экологического состояния акватории Азовского моря по факторам современного и прогнозируемого изменения радиоактивного и химического загрязнения морской среды;
• определение закономерностей элиминации загрязняющих веществ в водные и геологические депо Азовского моря;
• определение степени деструкции поверхности различных лакокрасочных покрытий (ЛКП) методом при воздействии УФ-излучения, температуры, потока морской и пресной воды, биодеструкторов; 
• сопоставление типа связующего и степени деструкции поверхности ЛКП. Определение условий сохранения ЛКП в зависимости от уровня действующих факторов климата (климатического исполнения изделий); 
• оценка токсичности частиц дебриса по отношению к водным организмам;
• разработка рекомендаций по снижению эмиссии дебриса лакокрасочных покрытий для различных климатических зон;
• разработать рекомендации для реализации концепции устойчивого развития региона в условиях сохранения баланса между потреблением и воспроизводством его ресурсов в результате воздействия природных биогеохимических процессов;
• актуализация, обобщение и систематизации данных о современном состоянии фауны целинных экосистем Северного Приазовья;
• оценка современного состояния раритетного компонента фауны особо охраняемых природных территорий; создание каталога фауны заповедника «Каменные могилы»;
• определение степени воздействие чужеродных видов животных на водные и целинные экосистемы Приазовья;
• анализ и прогнозирование направлений трансформации и путей восстановления экосистем Северного Приазовья;
• синтез, изучение структуры и физико-химических свойств новых гетероциклических соединений;
• исследование цитопротекторных свойств новых гетероциклических соединений в экспериментах in vitro на моделях клеточной ишемии и болезней Паркинсона и Альцгеймера;
• исследование влияния новых гетероциклических соединений в экспериментах in vitro на синаптическую пластичность на моделях клеточной ишемии и болезней Паркинсона и Альцгеймера;
• исследование влияния новых гетероциклических соединений в экспериментах in vivo на когнитивные процессы, двигательную и моторную активность, уровень тревожности крыс на моделях болезни Паркинсона и Альцгеймера, вызванных нейротоксическими агентами;
• исследование влияния новых гетероциклических соединений в экспериментах in vivo на поведенческую активность, на баланс про- и антиоксидантных процессов в тканях головного мозга (средний мозг, гиппокамп, кора больших полушарий), экспрессию генов, отвечающих за синтез антиоксидантых ферментов и активацию защитных сигнальных путей на моделях болезни Паркинсона и Альцгеймера, вызванных нейротоксическими агентами;
• исследование влияния новых гетероциклических соединений в экспериментах in vivo на поведенческую активность, на баланс про- и антиоксидантных процессов в тканях головного мозга (средний мозг, гиппокамп, кора больших полушарий); экспрессию генов, отвечающих за синтез антиоксидантых ферментов и активацию защитных сигнальных путей на трансгенных животных с болезнями Альцгеймера;
• исследование влияния новых гетероциклических соединений в экспериментах in vitro и in vivo на функциональные показатели изолированных митохондрий на трансгенных животных и на моделях, вызванными нейротоксическими агентами.

3.  Для  решения  вопросов  аквакультуры  и  рационального  использования  рыбных ресурсов Азовского моря (ЮНЦ РАН, ДГТУ):
дать качественную характеристику ихтиофауны и изменений её видового состава в многолетнем аспекте;

• охарактеризовать современные условия обитания рыб в связи с их влиянием на видовой состав ихтиофауны, биологию и динамику численности отдельных видов; дать качественную характеристику ихтиофауны и изменений её видового состава в многолетнем аспекте; сравнить видовой состав сообществ разных частей Азовского моря;
• охарактеризовать основные черты биологии промысловых рыб, актуальные для понимания особенностей современного состояния их запасов и оценки возможности их устойчивого использования и восстановления;
• разработать научно обоснованные рекомендации для сохранения, возобновления и рационального использования рыбных ресурсов Азовского моря на основе регионально адаптированного экосистемного мониторинга;
• разработать биотехнологическую платформу перехода к высокопродуктивной аквакультуре в Приазовье на основе районирования и определения географии мест развития аквакультурного производства (комбинирование традиционных и индустриальных методов, садковая аквакультура прибрежья, карьерное рыбоводство, технологии полного цикла);
• разработать технологические методы воспроизводства видов в индустриальных условиях на основе адаптивных воздействий организма гидробионтов со средой обитания «организм-среда обитания» на разных этапах онтогенеза (на примере осетровых, кефалевых (пиленгас), карповых (рыбец));
• разработать комбинированные биотехнологические методы ускоренного формирования высокопродуктивных маточных стад рыб для аквакультуры с использованием генетических и физиологических маркеров (на примере осетровых видов рыб и новых объектов тепловодной аквакультуры);
• разработать методы улучшения здоровья рыб на основе изменения среды обитания гидробионтов, влияния пробиотических препаратов нового поколения и их доставки с кормами для объектов аквакультуры. Предложить методики ранней диагностика заболеваний и инвазий, профилактики заболеваний рыб;
• исследовать роль воздействия биопрепаратов, как способа биологической очистки водной искусственной экосистемы, для стабилизации гидрохимических показателей во время культивирования гидробионтов.

Актуальность и значимость проекта.
Проект посвящен комплексному анализу проблем, угроз и рисков стабильному развитию территорий, образующих «Большой Юг» России. Эта пространственная реальность простирается между Азово-Черноморским бассейном и Каспийским морем, ограничена с юга Большим Кавказским хребтом и включает в себя Южный и Северо- Кавказский федеральный округа, а также Донецкую и Луганскую Народные Республики, Запорожскую и Херсонскую области. Весь постсоветский период этот регион относится к территориям с повышенной концентраций угроз и рисков экономического, социального, этнополитического, экологического и геополитического характера. С другой стороны, они являются одними из самых густонаселённых для нашей страны регионом (более 26 млн человек) с развитым сельским хозяйством, высокой концентрацией производств, добывающей и перерабатывающей промышленности. Большими организационно-политическими и финансово- экономическими усилиями к концу второго десятилетия XXI века удалось стабилизировать обстановку на Северном Кавказе: затяжной региональный этнополитический кризис, продолжавшийся более четверти века, завершился. В Южном федеральном округе стали складываться точки развития и конкурентоспособные кластеры в агропромышленном секторе, лёгкой промышленности, сфере туризма, производстве строительных материалов, логистическом комплексе, в сфере информационно-коммуникационных технологий, биотехнологий, фармацевтической промышленности. При этом одним из основных препятствий в развитии южных территорий была близость к зонам конфликтов – на востоке Украины, в Закавказье и даже в Сирии. Угрозы и риски внешне- и геополитического характера стали нарастать после воссоединения Крыма с Россией и началом боевых действий разной интенсивности на Донбассе. Проблемы, угрозы и риски развитию южных регионов были предметом постоянного анализа исследовательского коллектива Южного научного центра РАН, накоплен обширный фактический материал, выполнена большая аналитическая и прогностическая работа, в том числе по анализу и прогнозированию динамики кризиса вокруг Украины.
С началом специальной военной операции и включением в состав России четырех новых субъектов Федерации ситуация на южном стратегическом направлении принципиально изменилась. Введение наиболее многочисленных в истории санкций против России привело к возникновению новых проблем в экономике Юга, изменился статус Азовского моря, южные регионы приняли потоки беженцев, перераспределяются туристические потоки, меняется логистика региона. Граничащие с зоной конфликта территории Российской Федерации находятся под угрозой обстрелов и диверсий со стороны Украины. Недружественные страны, как и в предыдущие эпохи, стремятся разыграть национальную карту. Объектом идеологических атак вновь стал Северный Кавказ, рассматриваемый геополитическими конкурентами как слабое звено российской государственности. Включение в состав России новых территорий требует не только восстановления разрушенных производственных мощностей, жилого фонда и инфраструктуры, но и адаптации жителей новых территорий к жизни в контексте российской цивилизации. И если в Донецкой и Луганской Народных Республиках в ходе многолетней борьбы за социокультурное самоопределение сформировалась российская идентичность и требуется работа по ее укреплению, то применительно к Запорожской и Херсонской областям формирование российской идентичности является актуальной задачей. В этих регионах выросло и вступило во взрослую жизнь целое поколение людей, воспитанных на новой украинской идеологии, в которой Россия изображается в качестве главного врага.
Меняется само представление о Юге России в контексте глобальных геополитических трансформаций. Повышается значимость Каспийского региона, Каспийского транспортного коридора. Необходимо формирование новых логистических центров, переориентация транспортных потоков. Все это приведет к изменению образа жизни на значительных территориях. При этом «Большой Юг» остается главной житницей страны. Несмотря на активное развитие туризма в различных регионах России, рекреационная роль Юга России не только не снижается, но значительно возрастает. В последние годы наблюдается бурный рост туристического потока в республики Северного Кавказа, туристическая инфраструктура которых уже не справляется с возросшей нагрузкой. «Больным вопросом» развития экономики Северного Кавказа является разросшийся теневой сектор.
Новые геополитические реалии не только осложняют экономическое развитие регионов «Большого Юга», но открывают новые возможности, которые необходимо идентифицировать и использовать. При этом важно обеспечить «внутренний» мир и стабильность в регионах Юга. В субъектах Федерации, расположенных на территории Северо-Кавказского федерального округа, по-прежнему актуальной остается борьба с экстремизмом и терроризмом, истоки которого почти полностью переместились из этнической   в   конфессиональную   сферу.   В   последние   годы   значительная   часть экстремистской и террористической активности формируется украинским контекстом. Геополитические и климатические трансформации существенно изменят роль и место южных морей России в экономическом развитии региона и обеспечении безопасности торговых путей и южных границ России. Изменение геополитической обстановки уже приводит  к  перераспределению  значения  торговых  коридоров  и  повышению  роли направления    Север-Юг в общем объёме торговых операций. Соответственно повышается значение геоинформационного сопровождения транспортных потоков и обеспечения их безопасности. Возрастает роль акватории Азовского моря (внутреннего моря РФ) как сферы экономической деятельности и политического влияния России, поддержании и устойчивом использовании его биологического ресурсного потенциала с целью обеспечения экономической безопасности прилегающих территорий. Вопросы безопасности мореплавания особо важны для Азово-Черноморского бассейна ввиду широкого использования минных заграждений при невозможности обеспечения из стационарного позиционирования и развертывания диверсионных операций на акватории бассейна. Таким образом геоинформационное сопровождение требуется не только гражданским судам, но и специальным конвоям и наблюдателям. При этом следует иметь ввиду, как показали события 2022 г., что несмотря на декларируемую открытость зарубежных геоинформационных систем, доступ к данным о состоянии гидрофизических и биогехимических параметров морской среды в любой момент может быть прекращён и при обеспечении безопасности возникнет необходимость ориентироваться  на  отечественные  возможности  контроля  и  прогноза  состояния морской среды.
Климатические изменения морской среды в Азово-Черноморском бассейне, как показывают недавние анализы имеют выраженные тенденции в течение последних 20 лет, причем в последнюю четверть этого периода проявившиеся тенденции явно ускоряются. Климатические изменений морской среды и меняющиеся атмосферные условия приводят к изменениям статистики традиционных и проявлению новых опасных явлений. Все эти изменения необходимо систематизировать и учитывать при планировании экономического развития таких отраслей региона как рекреация, рыболовство, освоение ресурсов шельфа и др. Особо важным является контроль процессов в прибрежной зоне морских акваторий и воздействия морской среды на береговую инфраструктуру. Грамотные оценки влияния морской среды на береговые процессы в текущих климатических условиях позволят избежать негативных последствий для промышленной и гражданской инфраструктуры в результате воздействия штормов, размыва берегов и пляжей и т.п.
Южный регион – территория с большим природно-ресурсным потенциалом, который нужно рационально использовать, прогнозировать его дальнейшее развитие, а нередко – восстанавливать. Сегодня на долю Юга России приходится около трети всего российского урожая. Однако высокая уязвимость агроландшафтов засушливых областей и экологически несбалансированные антропогенные нагрузки обостряют проблемы деградации и опустынивания земель.
Климат, состояние водных и биологических ресурсов на протяжении столетий определяют условия жизни и хозяйственной деятельности обширных густонаселенных районов Юга России. Растёт антропогенная нагрузка на акваторию морей и прибрежные территории в результате интенсификации морских грузоперевозок, строительства новых и развития старых морских портов, освоения нефтегазовых месторождений на шельфе, прокладки газопроводов, рекреационного обустройства (стихийного и планового) береговой зоны.
Исследования экологических и природоохранных проблем Юга России в условиях климатической изменчивости на протяжении всего периода после распада СССР, находившиеся в числе важнейших направлений российской науки, в настоящее время стали особенно актуальными. Вызовы национальной экологической безопасности и противоречия на южном фланге резко обострились на рубеже XX и XXI вв. В условиях постоянно возрастающего антропогенного воздействия, увеличения масштабов и частоты опасных природных и техногенных процессов исследованию проблем безопасности придается особое значение. В связи с этим, приоритетными научными направлениями являются идентификация и оценка природной и техногенной опасности, совершенствование систем мониторинга, прогнозирования и оценки риска возникновения чрезвычайных ситуаций, развитие теоретических и практических основ управления безопасностью, разработка комплекса мероприятий по обеспечению безопасности.
В последние годы в регионе отмечаются негативные изменения природно- климатических условий, в результате которых наблюдается пониженный сток Дона и Кубани, целый комплекс связанных с этим экосистемных и социально-экономических последствий, включая активизацию и развитие таких опасных природных явлений как маловодье, экстремальные сгоны и нагоны в дельте Дона, развитие гипоксии в водных экосистемах, «цветение» водорослей и др. Процессы, происходящие на Нижнем Дону, напрямую затрагивают и Таганрогский залив (эвтрофирование, разрушение берегов, заиление, деформация дельты Дона, проблемы с судоходством, экстремальные сгонно- нагонные явления, осолонение Азовского моря, проникновение солёных вод вплоть до г. Азова). Новое состояние гидрологического режима Азовского моря, характеризующееся положительными аномалиями среднегодовых температур и солёности моря, обусловило начало перестройки всей экосистемы водоёма.
В Крыму, на Северном Кавказе, Нижнем Дону и Приазовье возник дефицит пресной воды, в том числе питьевой. В условиях очевидного периода маловодья всем отраслям сельхозпроизводства приходится соизмерять потребность в воде с имеющимися водными ресурсами.
В разработке схемы рационального природопользования региона необходимо учитывать возможные изменения климата, прогнозы изменения которого нельзя обосновывать только на современных наблюдениях, поскольку процессы изменения климата берут начало в далеком геологическом прошлом. Позднекайнозойская геологическая история развития внутренних водоёмов Юга России происходила с чередованием эпох относительно стабильного состояния и этапов резкого изменения экологических условий (в том числе, колебаний уровня морей), определяющих водный баланс замкнутых и полузамкнутых бассейнов азово-каспийского региона. В замкнутых морских бассейнах глобальные изменения климата обычно сложно взаимодействуют с климатическими условиями водосборного бассейна и акватории, определяя черты водного баланса бассейна, его уровень и солёность. Колебания уровня Азовского моря обусловливают изменения других экологических параметров: площадь и контуры береговой линии, наличие взаимосвязи с Чёрным и Средиземным морями, с которыми, соответственно, связаны процессы миграции и трансформации флоры и фауны и т.д. Изучение истории преобразования экосистем четвертичных водоёмов азово- каспийского региона и прилегающих территорий поможет уточнить характер трансформации биоразнообразия. Ещё одним аспектом изучения опасных природных явлений и проблем природопользования на юге России являются биологические инвазии в контексте их воздействия на экосистемы и биопродуктивность водоёма.
С учётом активной антропогенной освоенности территории «Большого Юга России» немаловажным является проблема загрязнения бытовыми, промышленными отходами и различными опасными или потенциально опасными веществами (радионуклиды,  сельскохозяйственные  химикаты,  тяжёлые  металлы,  микропластик различного происхождения и др.). Территория находится в зоне влияния Ростовской и Запорожской АЭС. Прибрежные экосистемы Азово-Донского бассейна характеризуются высоким биоразнообразием, активно используются в качестве площадки для рыбного промысла, а также являются зонами рекреации, что обуславливает их значимую роль в социально-экономической сфере региона. Комплексное влияние факторов естественного характера (ограниченная динамика вод, поступление органического вещества и биогенных элементов с речным стоком), а также антропогенного происхождения (дополнительное поступление органического вещества и загрязнителей с коммунально-бытовыми и ливневыми стоками, а также в результате развития селитебных зон в береговой зоне) приводит к интенсивному заиливанию донных отложений, накоплению в них органического углерода, развитию дефицита кислорода в донных отложениях и придонном слое вод. В результате это отражается на гидрохимических характеристиках придонного слоя вод и может приводить к возникновению зон экологического риска и снижению социально-экономической и рекреационной привлекательности региона. Именно с донными отложениями в первую очередь ассоциируется конечный этап трансформации, миграции и накопления различных веществ. Тяжелые металлы, концентрирующиеся в донных отложениях прибрежных морских акваторий, обладают биохимической активностью, определённой токсичностью, способностью к накоплению и определяют состояние рекреационного потенциала исследуемой акватории. Комплексное исследование донных отложений позволяет изучить биогеохимические процессы, определяющие окислительно- восстановительные и кислотно-основные свойства отложений, содержание валовых форм металлов, возможность их связывания или перехода в водную толщу, а также оценить состояние морской экосистемы в целом и описать механизм её возможного изменения. Для развития рекреационного потенциала региона также важно контролировать источники загрязнений воды морей и пресноводных водоёмов, донных отложений как антропогенного, так и естественного происхождения и прогнозировать изменения качества вод в районах рекреационного развития.
На Юге России наиболее актуально стоит вопрос исследования биокоррозии и биообрастания в устьевой области Дона в восточной части Таганрогского залива. В Таганрогском заливе Азовского моря и устьевой области реки в настоящее время характерно сложное сочетание пресных, слабосолоноватых и солоноватых вод: формируются шесть основных типов водных масс. Установлено, что в устьевой области даже во время сгонов фиксируется значительное повышение солёности (до 5,0‰).
В условиях эксплуатации изношенного парка судов класса «река-море», их частых ремонтов с использованием токсичных судовых красок, а также с учётом перспектив строительства новых портовых сооружений в Приазовье актуальной задачей является исследование влияния дебриса (микропластика) и токсичности лакокрасочных покрытий на флору и фауну в зоне смешения речных и морских вод в широком диапазоне гидроклиматических условий.
Климатические изменения и возрастающая роль антропогенных воздействий оказали существенное влияние и на степную зону Восточной Европы. Вследствие глубокой антропогенной трансформации практически полностью уничтожены коренные ландшафты, исчезли или находятся на грани вымирания многие виды животных и растений. Глобальные климатические и геополитические вызовы последних десятилетий вносят неопределенность в прогнозы развития экологической ситуации на юге России. Заповедники Северного Приазовья являются последними рефугиумами облигатно-степных видов, сохранение которых возможно только благодаря комплексной оценке современного состояния их популяций и совершенствованию на ее основе охранного режима особо охраняемых природных территорий. Благодаря многолетней работе специалистов-ботаников к настоящему времени состав флоры и растительности заповедников Северного Приазовья изучен достаточно полно. В то же время, несмотря на многочисленные исследования отдельных систематических групп животных,  попыток  обобщения  и  систематизации  данных  по  фауне  заповедников Северного Приазовья не предпринималось. С начала вооруженного конфликта в 2014 г. фаунистические и мониторинговые исследования на ООПТ этого региона практически не проводились. В то же время определение интенсивности и направлений трансформации степной биоты невозможно без актуализации, обобщения и систематизации данных о ее видовом составе и состоянии популяций модельных видов. Увеличение распространения нейродегенеративных заболеваний (болезнь Альцгеймера,  боковой  амиотрофический  склероз,  болезнь  Паркинсона  и  болезнь Гентинтгтона) во всем мире определяет актуальность научных исследований в области изучения молекулярно-клеточных механизмов развития данных недугов и создания новых эффективных и безопасных нейропротекторов. Считается, что митохондриальная дисфункция  и  окислительный  стресс  являются  одними  из  важных  этиологических факторов в развитии и прогрессировании нейродегенеративных процессов в головном мозге. Снижение функциональной активности в митохондриях может происходить еще на ранних стадиях нейродегенерации. В этой связи митохондрии могут рассматриваться как одна из важных и потенциальных терапевтических мишеней в профилактике и лечении нейродегенеративных процессов. Риск развития митохондриальной дисфункции связан с естественными процессами старения, а также за счёт влияния антропогенных   факторов,   таких   как   загрязнение   окружающей   среды   тяжёлыми металлами,  пестицидами  и  фенолами.  Основными  патологическими  процессами, сопровождающими инсультные состояния головного мозга, являются окислительный стресс, эксайтотоксичность и воспаление. Поэтому основной стратегией фармакологического лечения является применение антиоксидантов, противовоспалительных   веществ,   а   также   соединений,   снижающих   токсическое действие избыточного глутамата в синаптическом пространстве. Эффект последних достигается либо за счет блокирования ингибирования действия NMDA – рецепторов, либо за счет активации ГАМКа рецепторов и активации хлорных каналов. Актуальной задачей медико-биологических наук является  разработка новых нейропротекторных веществ, действие которых направленно на коррекцию митохондриальных дисфункций и активацию ряда защитных систем при терапии нейродегенеративных заболеваний, для которых  одним  из  главных  факторов  риска  является  старение  и  гипоксические состояния.
Ещё одной актуальной темой для Азово-Донского региона является проблема резкого снижения рыбопродуктивности естественных водоёмов. Состояние ценных видов рыб в экосистеме Азовского моря достигло уровня национальной катастрофы. Обеспечение интересов РФ в части, касающейся сохранения и использования водных биоресурсов в Азовском море, отнесено к приоритетным направлениям развития морского рыболовства и рыбоводства (аквакультуры) согласно «Морской доктрины РФ» (июль 2022 г.). Актуальна необходимость обобщения имеющихся данных о современном состоянии водных биоресурсов для выработки рекомендаций по оптимизации промысла и мерам их восстановления. Сохранение водных биологических ресурсов и их восстановление должно находиться в приоритете восстановления рыбной отрасли. Российские уловы в Азовском море могут возрасти в несколько раз, но для этого требуется принятие ряда мер по оптимизации использования и восстановления рыбных ресурсов. В первую очередь следует составить единый реестр пользователей рыбных ресурсов, а также провести научно-исследовательские работы по оценке запасов рыбы, чтобы определить объёмы возможного улова.
Интенсивная аквакультура, создание фермерских хозяйств для выращивания видов рыб, традиционных в южном регионе – единственный выход в ситуации с истощением рыбных запасов в естественных водоёмах. Хотя Южный Федеральный округ  продолжает  занимать  лидирующие  позиции  по  производству  аквакультуры, 2022 г. более 70 тыс. тонн – это «капля в море» по сравнению с Норвегией, Китаем и Вьетнамом.  Распоряжением  Правительства  РФ  от  08.09.2022  №  2567-р  утверждена «Стратегия развития агропромышленного и рыбохозяйственного комплексов Российской Федерации на период до 2030 года», которая ориентирует рыбную отрасль на увеличение объёмов продукции аквакультуры. Южные регионы России расположены в наиболее благоприятных для отечественного товарного выращивания водных биоресурсов 5-6 рыбоводных зонах. Именно с Югом России в значительной мере связывают дальнейшие перспективы развития пресноводной и морской аквакультуры (Матишов и др., 2010, 2012; Матишов, Пономарева, 2012, 2014; Скляров и др., 2013; Васильева и др., 2016). Однако следует отметить, что прудовая аквакультура занимает ведущее место в разных областях от 85% до 90% производства, а индустриальной отводиться только 10-15% рынка в ЮФО. Это в свою очередь предполагает укрупнение предприятий до производства полного цикла от получения посадочного материала до товарной продукции, её переработки и реализации. Очень слабо востребованы теоретические и практические разработки по использованию установок замкнутого цикла (УЗВ).
Для понимания причин происходящих изменений, оценки и прогнозирования последствий для населения и экономики региона, выработки адекватных управленческих (тактических и стратегических) решений необходима реализация заявленного проекта. Актуальная оценка современных изменений в экосистеме Азовского моря необходима для получения надёжных прогнозов дальнейшего развития экосистемных процессов и формирования сценариев хозяйственной деятельности в регионе (в бассейне, прибрежной зоне и акватории). Эта задача будет выполнена с применением современных методов для реконструкции прошлых событий и понимания происходящих в последние годы перемен.

Содержание проекта
Современное состояние исследований, соответствие планируемых результатов передовому уровню исследований в мире, отечественные и зарубежные научные конкуренты проекта.
Для динамичного развития любого региона необходимо понимание тенденции развития, потенциальные угрозы и риски как социально-экономических и геополитических, так климатических и экологических процессов. Их прогнозирование возможно только на основании научно-обоснованных данных о закономерностях изменениях во времени с учётом региональных особенностей. Важным аспектом современных научных исследований является комплексный подход.
Исследования по прогнозированию развития научно-технологической сферы РФ до 2030 г., проведенные НИУ ВШЭ (Долгосрочный прогноз важнейших направлений научно-технологического развития на период до 2030 года. http://www.hse.ru/org/hse/prognoz2030/otrset6) свидетельствуют о том, что в рамках приоритетного направления «Рациональное природопользование» развитие методов оценки природных и антропогенных изменений окружающей среды относятся к глобальным трендам, оказывающим существенное влияние на формирование новых рынков для инновационных видов продукции. Важнейшими составляющими в этой области является развитие информационно-научных технологий, в том числе создание новых систем мониторинга и прогнозирования окружающей среды, системы нормирования воздействия на окружающую среду.
Рациональное управление природными системами, основанное на фундаментальных научных исследованиях, приобретает в мировой практике очень широкие масштабы и актуальность. Мировой опыт свидетельствует о необходимости системного (интегрированного) подхода к планированию и управлению устойчивого развития водных и наземных объектов. Эволюция подходов и практики управления водными объектами и водосборными территориями в период с начала 70-х годов ХХ века и до 2009 года рассмотрена в обзоре: Integrating Catchment and Coastal Management
–    A Survey of Local and International Best Practice. Technical Report No.092. July, 2009. Auckland Regional Council. 203 p.
Современные направления развития теории и практики интегрированного управления водными бассейнами и прибрежными территориями представлены в целом ряде работ (Dietrich, 2009; Kragt, 2011; Qin, 2013; Jaiswal, 2013; Матишов, Бердников, 2015 и др.). Они отражают широкий спектр вопросов рассматриваемой проблемы: экологических, гидрологических, экономических, социально-политических, а также различные технологии сбора, обработки и представления информации – геоинформационные технологии, технические средства мониторинга, математические модели.
Стратегии управления, основанные на глубоком научном анализе и систематизированных базах данных, успешно применяются во многих странах Евросоюза, в Австралии, Японии (проекты Wetlands International), России [Водная стратегия Российской Федерации на период до 2020 г.], Белоруссии [Водная стратегия Республики Беларусь на период до 2020 г.]. Одним из наиболее масштабных объектов приложения интегрированного подхода к управлению прибрежными экосистемами является Мексиканский залив (Yanez-Arancibia, Day, 2004).
Научные основы рационального использования континентальных водоёмов на примере северо-запада России, а также замкнутых солёных лиманов Крыма разрабатываются и в Российской Федерации (Динамика биологического разнообразия…, 2012). Озера являются накапливающими элементами ландшафта, их экосистемы во многом зависят от почвенных и геохимических процессов в пределах бассейна, обусловленных климатом (Россолимо, 1964). В большей, чем в других лимнических системах, степени от климатических факторов зависит функционирование биоценозов мелководных озёр. Влияние климатических факторов на состав, структуру и функционирование озёрных экосистем является комплексным. Они находятся в тесной взаимосвязи с другими абиотическими факторами, так что выделить климатическое влияние в чистом виде затруднительно. Как отмечалось многими исследователями, погодные условия могут оказывать сильное влияние на солёные озера. Чередование засушливых и дождливых периодов приводит к изменению их морфометрии, большим сезонным и межгодовым колебаниям солёности и как следствие к существенным изменениям структурно-функциональной организации биотической компоненты (Beadle, 1958; Williams, 1998a,b; Balushkina et al., 2005; Golubkov et al., 2006).
Несомненный интерес представляет изучение сезонных колебаний количественных и качественных показателей макрозообентоса водоёмов с неустойчивой солёностью. Подобные исследования носят не только теоретический характер, но имеют и прикладной аспект: соленые озёра могут быть использованы как источник пищевой соли, минералов и сырья для химической и фармацевтической промышленности. Повышение эффективности практического использования гипергалинных озёр требует четких представлений о количественных характеристиках биоты озер и её участия в продуцировании органического вещества и его трансформации (Балушкина, 2009).
Современные условия характеризуются значительной глобализацией человеческой деятельности. Эта тенденция сопровождается повышением зависимости экономики от различных природных явлений (аномалий климата, катастрофических погодных процессов – наводнений, засух) и состояния окружающей среды (ухудшения качества питания и жизненной среды в целом и т.д.). С другой стороны, антропогенная нагрузка на окружающую среду становится всё более существенной, результатом чего часто оказывается нарушение естественного равновесия природных процессов и усиление негативных для человека последствий. Влияние человека вызывает существенные изменения морских экосистем, проявляющиеся в привнесении новых видов, количественных и качественных нарушениях циклов обращения питательных веществ, катастрофически изменяющих естественно сложившийся баланс. Результатом человеческой деятельности является сокращение промыслового лова рыбы и биоразнообразия морской фауны. Промышленная эксплуатация шельфа моря и его использование для добычи и транспортировки нефти и газа с неизбежностью приводит к возрастанию вероятности крупных катастроф с непоправимым ущербом рекреационным и биологическим ресурсам моря.
В последние годы проблемы глобальной экологии и контроля состояния окружающей среды привлекают всё большее внимание развитых стран наряду с другими важнейшими государственными задачами. В качестве примера отметим развитие в Европейском Союзе программы «Коперник», которая явилась с одной стороны откликом на возрастающее воздействие окружающей среды на общество, а с другой – отражением нового уровня понимания природных процессов в их взаимосвязи и наличия новых технологий наблюдения окружающей среды в глобальном масштабе. Основным морским проектом программы «Коперник», поддерживаемым финансово, в настоящее время является Служба мониторинга морской среды CMEMS (Copernicus Marine Environmental Monitorins Service). Созданная служба работает в режиме реального времени, интегрируя как оперативные, так и архивные комплексные спутниковые и контактные наблюдения морской среды, позволяющие непрерывно наблюдать, диагностировать и прогнозировать трёхмерную структуру и динамику океанической циркуляции и соответствующих биогеохимических компонентов.
Служба мониторинга морской среды CMEMS разбивается на глобальную, региональную подсистемы. Региональные подсистемы функционируют в окраинных морях Европы и обеспечивают широкий круг как государственных, так и частных потребителей необходимой информацией для эффективного принятия связанных с морской средой управленческих решений и сопровождения крупных промышленных проектов. Информационное обеспечение CMEMS является также составляющей частью интегрированного  мониторинга  прибрежной  зоны.  На  базе  продуктов  программы «Коперник» Европейская комиссия поддерживала серию проектов, направленных в том числе на понимание функционирования экосистемы Чёрного и Азовского морей и прогнозирование ее долгосрочных изменений (напр. Perseus, Sesame 1,2,), развитие методов менеджмента морской среды для поддержания продуктивности морских бассейнов (напр., ODEMM). При планировании исследований по проекту оценивались принципы и подходы к организации информационного обеспечения комплексных исследований состояния морской среды на основе данных службы мониторинга морской среды программы «Коперник», направленные на защиту, сохранение и восстановление природных ресурсов там, где это возможно и необходимо. Был учтён опыт подготовки рекомендаций по разработке стратегии распределения природных, социокультурных и лечебных ресурсов с целью её сохранения, восстановления и устойчивого многократного использования в рамках проектов Европейской Комиссии Perseus, Sesame, ODEMM. Информационное обеспечение исследований по проекту на базе комплекса приема и обработки спутниковых наблюдений, данных экспедиционных наблюдений и результатов функционирования центра мониторинга и прогноза ФГБУН ФИЦ МГИ в основном соответствует стандартам региональных центров программы "Коперник", которая рассматривается в качестве зарубежного аналога при выработке рекомендаций по повышению эффективности прогнозирования состояния морской среды, природных и технологических рискогенных процессов в новых геополитических и климатических условиях.
Современное состояние отечественных и зарубежных экотоксикологических исследований структурно представляет трёхслойную пирамиду. Первый слой включает всю номенклатуру поступающих в морскую среду химических веществ, их соединений и радионуклидов. Второй слой отражает комплекс исследований, связанный с оценкой их токсической и радиационной значимости и нормированием предельно допустимых концентраций (ПДК) или дозовых пределов (ЛД-50)    для критических групп компонентов морских экосистем с последующим влиянием на население. Верхний слой пирамиды соответствует исследованиям влияния живого и косного вещества на биогеохимическое самоочищение морской    среды. Значимость этих процессов определяется влиянием сорбционных, метаболических и трофических механизмов в морских  экосистемах  на  перевод  растворённых  загрязняющих  веществ  в  физико- химические  формы,  отличающиеся  от  удельной  плотности  вод.  В  результате  они вовлекаются в биогеохимические циклы формирования потоков их минерализации и элиминации в водные или геологические депо. Если ПДК и ЛД-50 являются лишь диагностическими   критериями,   то   оценки   потоков   биотического   самоочищения морской среды характеризуют её экологическую и ассимиляционную способность в отношении  загрязняющих  веществ  и  могут  использоваться  в  качестве  научной  и методической базы для реализации концепции устойчивого развития акваторий за счёт соблюдения баланса между потреблением и воспроизводством его природных ресурсов. Сокращение биоразнообразия, биологическое загрязнение, разрушение и деградация естественных экосистем на фоне глобальных изменений климата признаны важнейшими экологическими проблемами современности. В России, как и во всем мире, исследования  в  этих  направлениях  в  последние  десятилетия  находятся  в  числе важнейших трендов развития науки. В то же время в Северном Приазовье с началом боевых действий в 2014 г. научные работы были приостановлены либо проводились фрагментарно на инициативном уровне отдельными исследователями, что не позволяет объективно  оценивать  современное  состояние  биоты,  прогнозировать  направления трансформации и разрабатывать направления восстановления экосистем новых регионов.
Начало целенаправленных исследований фауны степных заповедников связано с созданием Степного института на базе заповедника Аскания-Нова в 1920–1930-е годы. Наиболее интенсивные работы по комплексному изучению Северного Приазовья проводились в 1950–1970-е гг. и связаны с именами С.И. Медведева, В.В. Станчинского, А.В.  Захаренко,  В.Н.  Граммы,  З.Ф.  Ключко,  М.Д.   Зеровой,   А.З. Осычнюк, В.А. Караваева, С.Я. Парамонова, И.Г. Пидопличко, Т.И. Котенко, В.А. Кривохатского и многих других ученых. В дальнейшем исследования на территориях заповедников носили инициативный характер и проводились отдельными учеными в рамках своих научных программ. С момента распада СССР в большинстве заповедников на территории Украины отсутствовали штатные специалисты-биологи (зоологи и ботаники) и исследования проводились исключительно экспедиционным методом. В связи с этим накопленные эколого-фаунистические сведения требуют актуализации и обобщения. В силу уникальности экосистем Северного Приазовья данные о состоянии степной биоты, полученные на других территориях, не могут корректно экстраполироваться на исследуемый регион, что требует проведения целенаправленных исследований.
В новых регионах России в связи со сложной социо-гуманитарной обстановкой, оттоком научных кадров и практических работников особо охраняемых природных территорий, проблема объективной оценки современного состояния целинных экосистем стоит особо остро и требует оперативного решения. Донецкий ботанический сад является единственным научно-исследовательским институтом биологического профиля, в значительной степени сохранившим кадровый потенциал на территории ДНР. Несмотря на военные действия, на базе Сада продолжают развиваться традиционные направления исследований и формируются новые научные школы: в 2016 г. создана лаборатория проблем биоинвазий и защиты растений, в состав которой работают опытные специалисты, имеющие большой опыт фаунистических и экологических исследований в том числе на ООПТ. В связи с этим по заявленному в программе направлению исследований у Донецкого ботанического сада фактически нет научных конкурентов.
Большинство стран сталкивается с проблемой старения населения и увеличения доли нейродегенеративных заболеваний (напр., болезни Альцгеймера и Паркинсона). Процесс их развития и клиническая картина уже достаточно хорошо изучены (Olanow, 1999; Bender, 2006; Kraytsberg, 2006; Liang, 2007; Lin et al., 2012; Martinez, 2012; Thomas, 2012;  Pollock,  2014;  Sanders,  2014;  Воронина,  2016;  Onyango,  2017;  Tönnies,  2017; Plotegher, 2017; Langley, 2018; Anderson, 2021; Millichap, 2021; Tinkov, 2021). На сегодняшний день достаточно остро стоит проблема эффективности терапии как острых, так и хронических нейродегенеративных процессов. В связи с этим разработка способов предупреждения функциональных расстройств ЦНС и нейродегенерации, разработка средств нейропротекции при развившихся патологиях нервной системы с целью восстановления нарушенной функциональной активности ЦНС крайне актуальны. При этом особый интерес для изучения представляют средства коррекции, одновременно обладающие антиоксидантной, цитопротекторной и ноотропной активностью, что дает возможность воздействовать не на одно, а сразу на несколько звеньев патогенетического процесса (Екушева, 2015). Применение препаратов (способов терапии) с комбинированным действием позволит избежать неоправданной полипрагмазии и снизить риск развития побочных реакций (Дюба, 2012). На сегодняшний день эффективность большинства нейропротекторов не нашла достаточного подтверждения в клинике (Stocchetti, 2015). В связи с этим разработка способов предупреждения функциональных расстройств ЦНС и нейродегенерации, разработка средств нейропротекции при развившихся патологиях нервной системы с целью восстановления нарушенной функциональной активности ЦНС крайне актуальны.
По данным ФАО (2022 г.) в мире объем продукции промышленного рыболовства в 2022 г. составил 90 млн тонн (51% от общего объема), а объём продукции аквакультуры – 88 млн тонн (49%). Азовское море - уникальная природная система, образовавшаяся в конце четвертичного периода, совмещающая в себе черты пресноводных и морских экосистем. Азовское море – одно из самых продуктивных в мире. Биомасса обитающих здесь рыб достигала 1 300 тыс.т, объём добычи поднимался до 400 тыс.т. То есть, рыбопродуктивность достигала 8200 кг/км2, что значительно превосходит такой известный водоём, как Каспий. При этом основу уловов составляли ценные промысловые виды рыб – осетровые, лещ, сазан, тарань, рыбец, судак и др. Рыбопромысловая обстановка в Азовском море резко ухудшилась под воздействием антропогенных преобразований экосистемы, которые активно проводили, начиная с 1950-х гг. В результате сокращения нерестовых площадей, ухудшения условий воспроизводства, загрязнения водоёмов, развития эпизоотий, недостаточности рыбоохранных мероприятий произошло падения уловов рыбы. Современные российские уловы составляют 10-20 тыс. т., из которых 20-25% добываются в Таганрогском заливе, где ихтиологический мониторинг осуществляется сотрудниками ЮНЦ РАН. Литературные источники и данные собственных наблюдений свидетельствуют о существенном повышении солёности вод на протяжении ХХ1 столетия. Это обстоятельство могло заметным образом повлиять на ресурсы и биологию рыб Азовского моря, что и явилось предметом нашего исследования.
Обеспечение интересов Российской Федерации в части, касающейся сохранения и использования водных биоресурсов в Азовском море, отнесено к приоритетными направлениями развития морского рыболовства и рыбоводства (аквакультуры) согласно «Морской  доктрине  РФ»,  утвержденной  в  июле  2022  г.  В  морском  праве  понятие «внутреннее море» означает море, которое находится под полным суверенитетом государства. Внутренним морем России является, например, Белое море. Согласно Конвенции ООН по морскому праву, прибрежное государство вольно принимать законы,  касающиеся  его  внутренних  вод,  регулировать  любое  использование  всех ресурсов. Немаловажно, что в сентябре 2023 г. Ростовская область вошла в число шести регионов Азовского побережья, объединившихся в единый туристический макрорегион. Предметом соглашения стало сотрудничество регионов в сфере развития туризма на побережье Азовского моря. В число регионов, поддержавших инициативу, вошли Ростовская область, Краснодарский край, Республика Крым, Запорожская, Херсонская области и Донецкая Народная Республика. Совместно с «Агентством стратегических инициатив» и «ВЭБ РФ» регионы займутся разработкой стратегии развития Азовского побережья. Стратегия будет предусматривать меры по развитию этой территории, включая вопросы транспортной доступности, обеспечения туринфраструктуры, развития рыболовства, аграрного сектора, промышленности и экологии.
В результате климатических изменений за последние несколько десятилетий сложилось качественно новое состояние экосистем южных морей России. Поскольку воздействовать на природные процессы глобального масштаба человечество не может, следует сосредоточиться на негативных факторах антропогенного воздействия, таких как браконьерство, нерациональное рыболовство, загрязнение водоёмов, уменьшение стока рек и других. Набор таких неблагоприятных воздействий на водные экосистемы и биологическую безопасность весьма разнообразен и специфичен для разных регионов Южного Федерального округа РФ. Так, индексы биоразнообразия свидетельствуют о сокращении биоразнообразия ихтиофауны Азовского моря на протяжении последнего столетия, что подтверждает «экономические» приоритеты при эксплуатации его рыбных ресурсов. Необходимо сформулировать предложения по мерам регулирования рыболовства в Азовском море с учётом популяционного состава промысловых рыб и численности разных популяций конкретных видов, обосновать меры по ограничению промысла некоторых видов промысловой ихтиофауны и проч.
Важным аспектом восстановления популяций является их искусственное воспроизводство, которое в настоящее время не позволяет в полном объёме восстановить виды в естественной среде обитания. Специалисты АзНИИРХ предполагают, что климатические факторы, изменение солёности могут оказать большое влияние на популяции судака, леща и тарани и до 2030 г. маловероятно увеличение запасов этих видов из-за превышения значений солёности оптимальной для обитания молоди этих видов (Мирзоян и др., 2023). Сохранение ценных популяций судака, тарани и леща возможно при поддержании функционирования нерестово- выростных хозяйств. Актуальна разработка комбинированных биотехнологий для воспроизводства ценных в хозяйственном отношении видов и использование для нагула молоди таких водоёмов как водохранилища, имеющие экологические зоны с оптимальными условиями.
За последние 20 лет ни один рынок производства пищевых продуктов не демонстрирует такого роста как аквакультура. Согласно ФАО, прогнозы роста объёма производства мировой аквакультуры к 2030 г. возрастет на 32% и на 150% в Российской Федерации. Оценка современного состояния рыбного хозяйства и его роли в экономике России отражена в программе «Приоритет 2030». Российские предприятия аквакультуры и марикультуры по итогам 2022 г. выпустили 383,5 тыс. т продукции. В последние годы аквакультура России развивается быстрыми темпами, но от вылова она составляет только 7%. Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденная Указом Президента Российской Федерации от 01 декабря 2016 г. № 642, определяет в качестве приоритетов научно-технологического развития направления, которые позволят получить научные и научно-технические результаты и создать технологии, являющиеся основой инновационного развития внутреннего рынка продуктов и услуг и устойчивого положения России на внешнем рынке. Одно из направлений, обозначенных в стратегии, обеспечивает переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработку и внедрение систем рационального    применения    средств    химической    и    биологической    защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания.
Интенсивное развитие аквакультуры в Южном федеральном округе позволило добиться высоких показателей в производстве продукции аквакультуры (около 70 тыс. т за 2022 г.), при этом основное производство составляют карп и растительноядные рыбы. Именно с Югом России в значительной мере связывают дальнейшие перспективы развития пресноводной и морской аквакультуры (Матишов и др., 2010, 2012; Матишов, Пономарева, 2012, 2014; Скляров и др., 2013; Васильева и др., 2016). Однако следует отметить, что прудовая аквакультура пока занимает ведущее место в разных областях от 85% до 90% производства, а индустриальной отводиться только 10 -15% рынка в ЮФО. В связи с возросшей нагрузкой на экосистему Азовского моря и всего Приазовья необходимо развитие устойчивой аквакультуры на основе интегрированного подхода с учётом новых технологий культивирования гидробионтов и географии распространения аквакультурных производств. Актуальны высокопродуктивные биотехнологии для воспроизводства видов ихтиофауны и производства товарной продукции. Отечественная аквакультура также нуждается в наукоёмких технологиях с полноцикличным производством от получения посадочного материала до товарной продукции, её переработки и реализации.
 

Научные подходы и методы, используемые для решения задач проекта.
При решении актуальных задач, связанных с обеспечением безопасности и устойчивого развития региона, важны идентификация современного геополитического статуса «Большого Юга», анализ и прогнозирование геополитических трансформаций на южном стратегическом направлении на краткосрочную и среднесрочную перспективу. Ключевым методологическим подходом к изучению и прогнозированию региональных социально-политических процессов становится геополитическая парадигма, позволяющая оценить уровень угроз экстремизма, терроризма и других деструктивных проявлений в общественной жизни, а также качество реализации программ социально-экономического развития исследуемых территорий. Важным направлением работ станет изучение условий, препятствий и оснований формирования единого экономического пространства с учётом воссоединившихся территорий. В условиях ведущейся против России «гибридной войны» большое значение приобретает анализ социокультурных процессов, в частности, анализ изменений, происходящих в этнополитической, конфессиональной, культурно-традиционной сфере. Ключевым сюжетом исследования станет формирование единого  гуманитарного  пространства «большого» Юга и интеграция воссоединившихся территорий в российское цивилизационное пространство.
При решении проблем перестройки параметров среды необходим их ретроспективный анализ. Будут проводиться экспедиционные и лабораторные исследования, направленные на изучение палеоклимата и трансформации природной среды на Юге России в ближайшем геологическом прошлом и в историческое время. Планируется проведение исследований колонок донных отложений Азовского моря с использованием методов абсолютной геохронологии и литологии, проведение биостратиграфического и палинологического и диатомового анализа голоценовых донных отложений с целью получения данных о взаимосвязи морских и наземных процессов, происходящих в бассейне Азовского моря в последние 6 000 лет.
Изучение шельфовых зон позволяет уточнять характер колебания уровня Мирового океана: в этом отношении Азовское море может выступать моделью изменения уровня Мирового океана. Исследования условий формирования и развития береговой зоны дают наиболее чёткое представление об изменениях в прошлом, и дают возможность прогнозирования в будущем.

Особое внимание будет уделено периоду инструментальных наблюдений (около 80 лет): контактные измерения на сети реперных станций и обработки данных дистанционного зондирования. Будет дано системное описание берегов Азовского моря на основе исторических и накопленных в последние годы данных полевых исследований, дана оценка современной динамики берегов (площади земли, потерянной в результате абразии; изменение формы аккумулятивных тел (азовские косы и дельты рек Дон, Кубань, Днепр и др.)).
Исследование формирования береговой линии на более продолжительном периоде времени будет выполнено на основе исторических, разновременных карт, а также геологических и археологических данных. Картографическое представление геологических и археологических данных в Приазовье. Кроме того, будет проанализирована динамика береговой зоны Азовского моря при разных сценариях изменения уровня моря.
Информационное обеспечение морских маршрутов южных транспортных коридоров Азово-Черноморского бассейна знаниями морской среды будет проведено с использованием современных методов численного моделирования циркуляции океанов и морей. В качестве основного инструмента будет использоваться Европейская система моделирования NEMO (Nucleus for European Modeling of the Ocean) (Madec et al., 2008), одним из компонентов которой является модель циркуляции вод OPA, основанная на полной системе уравнений гидротермодинамики моря в приближении Буссинеска и гидростатики. Модельный комплекс реализован на высоком уровне и позволяет выполнять расчеты на высокопроизводительных компьютерах и вычислительных кластерах.
Ретроспективный анализ спутниковых и корабельных наблюдений в акватории Азово-Черноморского бассейна, а также данные численного реанализа позволят оценить климатические изменения полей Азово-Черноморского бассейна в течение последних двадцати лет и соответственно их влияние на морскую экосистему и изменения характеристик прибрежных вод. Данные регулярного спутникового мониторинга Чёрного и Азовского морей будут использованы для идентификации, классификации и расчета статистики опасных явлений в их прибрежных районах.
Для решения задач проекта предполагается отбор колонок донных отложений в различных районах Азово-Донского бассейна. Для получения качественного и количественного состава поровых вод донных отложений будет применятся полярографический метод анализа с использованием стеклянного Au-Hg микроэлектрода. Для определения гранулометрического состава – комбинированный метод декантации и рассеивания. Содержание органического углерода (Сорг) будет определяться кулонометрически на экспресс-анализаторе АН-7529 по методике, адаптированной для морских донных отложений. Влажность донного осадка будет определяется как выраженное в % отношение массы воды, удаляемой из пробы при высушивании, к массе этой же пробы после сушки. Пористость отложений будет определялась как отношения массы отложений естественной влажности к массе высушенных отложений с учетом их плотностей. Содержание растворенного кислорода в пробах воды будет определяться методом объёмного титрования по Винклеру в модификации Карпентера. Для определения содержания As, Ti, Pb, Zn, Cu, Ni, Co, Cr, V, Sr, Fe, Mn в донных отложениях будет использован метод рентгенофлуоресцентного анализа (Методика М049-П/02. Свидетельство Госстандарта РФ № 2420/53-2002. СПб.: ООО «Спектрон», 2012), который позволит определить валовое содержание исследуемых элементов. Достоверность данного метода обеспечена результатами тестирования в межлабораторных исследованиях МАГАТЭ 457 ILC.
Накопленная за последние 15-20 лет база наблюдений за изменениями состояния береговой черты будет использована при выработке обобщенных рекомендаций относительно    рационального    регулирования    процессов    эксплуатации    ресурсов
прибрежной зоны. Будет выполнена комплексная оценка современного состояния, формирования и использования водных и земельных ресурсов в бассейне Нижнего Дона и Приазовье с учётом социально-экономических тенденций, а также проанализированы существующие тенденции изменения масштабов и характера природопользования по различным видам хозяйственной деятельности.
Изучение микропластика будет производиться по нескольким направлениям. Одно из них включает отбор из водоёмов проб воды и донных отложений с последующим выделением частиц микропластика. Будет осуществляться определение его количества и состава с помощью ряда методов (микроскопия, Рамановская и ИК- Фурье спектроскопией и др.). Отдельная работа будет проведена по микропластику, выделяемому из лакокрасочных изделий (краски судовые Эмаль ХВ-453, Эмаль ЭП- 1305, Эмаль АУ-167, Эмаль ЭП-439 (ЭП-439С)). Нанесение ЛКП будет производиться на обезжиренные и очищенные образцы после 24 ч выдержки в эксикаторе с первоначальным нанесением грунтовочного слоя (Грунтовка АК-069 для грунтования деталей из алюминиевых сплавов и стали ГОСТ 25718-83). В качестве подложки будет использована листовая сталь марки 08кп. Для оценки воздействия климатических факторов на полученные композиции связующего планируется составить план эксперимента для каждого из четырех типов образцов. При этом значения переменных температуры, влажности и УФ-излучения будут принимать значения варьируемых параметров климата (температура от минус 10 до 30С, относительная влажность от 10 до 96%, световой поток УФ-излучения – от 0 до 30 Вт/м2). Испытания будут проводиться в климатических камерах лаборатории 620 ВИАМ. Для оценки воздействия потока морской воды планируется варьировать угол наклона образцов к вектору потока воды и изменять скорость потока. Испытания будут проводиться на специальном стенде для испытаний материалов на действие потока морской воды. Натурная экспозиция в море с обрастателями будет выполняться на специальном морском стенде с полным погружением образцов в воду на глубину 0,5–1,0 м. Исследование изменения массы образцов будет выполняться после выдержки в эксикаторе до полного удаления влаги, взвешивание образцов будет производится на весах с точностью до 0,1 мг. Определение толщины слоя ЛКП будет проводиться в соответствии ГОСТ 31993-2013. Адгезия покрытий будет определяться методом решетчатого надреза.
Задача анализа процесса деградации почв в бассейне Нижнего Дона и его последствий связана с подготовкой оценок ожидаемых климатических изменений, что в свою очередь требует разработку методологии региональной корректировки глобальных сценариев для построения реалистичной картины. Региональные сценарии изменения климата и землепользования, гармонизированные с глобальными сценариями социально-экономического развития SSP (Shared Socio-economic Pathway), будут служить входными данными для динамических моделей растительности, адаптированной к условиям Приазовья (бассейна Нижнего Дона). Новые локальные параметры для модельных типов растительности Приазовья будут получены в ходе оптимизационной процедуры сравнения смоделированных пространственно-временных распределений растительности и данных земельного покрова, оцененных на основе спутниковых снимков. Адаптированная для Приазовья модель растительности будет дополнена модулем сельскохозяйственной деятельности, валидация которого будет выполнена на основе сельскохозяйственных статистических данных и полевых данных о концентрациях органического вещества в воде и почве.
Исследования наземной фауны будут проводиться в следующих основных направлениях: инвентаризация видового состава животных целинных экосистем Северного Приазовья; обобщение и систематизация накопленных данных о состоянии фауны целинных экосистем Северного Приазовья; мониторинг состояния популяций раритетного компонента фауны; выявление видового состава и оценка состояния популяций чужеродных видов на ООПТ; анализ и прогноз направлений трансформации экосистем Северного Приазовья; поиск путей восстановления экосистем Северного Приазовья. В основу работы будут положены регулярные экспедиционные и экскурсионные обследования ООПТ Северного Приазовья, а также обработка коллекционных материалов лаборатории проблем биоинвазий и защиты растений ФГБНУ ДБС. Сбор материала будет проведен с использованием общепринятых методик: маршрутный сбор, кошение энтомологическим сачком, визуальный осмотр различных частей растения, отряхивание на белое полотно, сбор на свет, лов на приманки, клейкие ловушки, выведение из пораженных частей растений (галлов, мин, семян, отрубков стволов и ветвей древесных растений и т.д.). Оценка состояния популяций раритетных и чужеродных видов будет выполнена в соответствии с современными методическими подходами, принятыми в каждой группе исследуемых организмов. Энтомологический материал будет храниться на ватных слоях и частично монтироваться на энтомологические булавки согласно общепринятым методикам. Преимагинальные стадии насекомых и виды с мягкими покровами будут храниться в 70 % или 96 %-ном растворе этанола. Видовая идентификация будет проведена на основании изучения внешней и внутренней морфологии как участниками проекта, так и с привлечением специалистов-систематиков в конкретных группах. На всех этапах полевых и лабораторных исследований будет производиться фотофиксация исследуемых объектов с целью пополнения фотобазы «Животный мир Северного Приазовья», а также иллюстрации научных публикаций.
При анализе первичной информации, накопленной в базах данных, будут использованы методы описательной статистики и технологии объективного анализа данных. В качестве основной технологии обработки и визуализации данных будут использоваться современные геоинформационные системы, а также богатый опыт, методы и подходы атласных технологий, активно развиваемых в ЮНЦ РАН. При формировании баз данных будут использоваться методы космического мониторинга исследуемых объектов.
При осуществлении проекта будут получены результаты, имеющие фундаментальное и прикладное значение. В проекте предлагается изучение защитного действия новых гетероциклических соединений на клетки и ткани головного мозга в условиях на моделях нейродегенаритвных состояний. Полученные результаты в ходе выполнения проекта позволят рассматривать полученные соединения в качестве потенциальных нейропротекторных препаратов и создадут предпосылки для дальнейших доклинических и клинических исследований.
Исследования по изучению структуры комената и меконата лития будут проведены в первый год реализации проекта и базироваться на изучении качественного и количественного состава. Качественный состав полученных веществ будет изучен как прямыми, таки косвенными методами. Прямое исследование будет осуществлено с помощью рентгеноструктурного анализа на автоматическом четырёхкружном дифрактометре SuperNova, Dual, Cu at zero, Atlas S2. Структура будет решена с помощью программных пакетов Olex2 и SHELXT, и уточнена с помощью пакета SHELXL с использованием метода наименьших квадратов. Косвенные методы исследования структуры будут включать ЯМР спектроскопию (прибор JEOL 400), ИК-спектроскопию (прибор ИК Фурье-спектрометре Bruker Vertex 70). Количественный анализ (элементный анализ) будет произведен на энергодисперсионном рентгеновском анализаторе EDX-8000 и с помощью термогравиметрического анализа (синхронный термический анализатор STA-409 PC Luxx (Netzsch, Германия).
Митохондриальная дисфункция будет моделироваться с помощью двух различных нейротоксинов, вызывающих нейродегенерацию. На первом году реализации проекта планируется применение в качестве нейротоксина Mn2+ в виде хлорида марганца (II). На второй год митохондриальная дисфункция будет вызываться применением  ротенона.  Третий  год реализации  проекта  будет  связан  с  изучением митохондриальной дисфункции, вызванной естественным процессом – старением. Выбор на Mn2+ связан с его способностью блокировать II комплекс дыхательной цепи митохондрий и тем самым вызывать митохондриальную дисфункцию. Помимо этого, Mn2+ воздействует на глиальные клетки, нарушая работу переносчика глутамата. Данный механизм приводит к накоплению глутамата в синаптической щели и вызывает эксайтотоксическое воздействие на клетки головного мозга. Также действие Mn2+ вызывает снижение восстановленного глутатиона и подавлению экспрессии генов, ответственных за синтез антиоксидантных ферментов. Данные механизмы приводят к развитию окислительного стресса в тканях головного мозга. Все эти процессы ведут к возникновению нейродегенерации, схожей по своим симптомам с болезнью Паркинсона, называемой манганизмом. Выбор ротенона связан с его способностью блокировать I комплекс дыхательной цепи митохондрий, вызывая тем самым митохондриальную дисфункцию. Ротеноновая модель одна из самых распространенных моделей болезни Паркинсона, проявляющаяся нарушением работы дофаминергических нейронов черной субстанции и стриатума. Старение естественный процесс возникновения митохондриальной дисфункции, связанный с нарушением митофагии, а также накоплением мутаций и делеций в митохондриальном геноме, на фоне которой развиваются нейродегенеративные процессы.
 

Для реализации задач проекта планируется проведение следующих экспериментов:
исследование  поведенческой  активности:  когнитивные  процессы  (рабочая  и кратковременная память); Двигательная и моторная активность будут изучены в тесте Beam  Walking  (НПО  открытая  наука,  Россия)  и  на  установке  RotaRod;  уровень эмоциональной тревожности будет оценен на установках открытое поле (НПО открытая наука, Россия) и приподнятый крестообразный лабиринт (НПО открытая наука, Россия). изучение интенсивности окислительных процессов и активности антиоксидантной системы в тканях головного мозга (гиппокамп, большие полушария, средний мозг).
изучение экспрессии генов. Будет произведено в тканях мозга (гиппокамп, большие полушария, средний мозг), для этого будет выделена тотальная РНК с помощью коммерческого реагента ExtractRNA (Евроген, Россия). Далее полученная РНК будет использована для синтеза кДНК с использованием набора "РЕВЕРТА-L" (AmpliSens, Россия). C помощью ПЦР в реальном времени на приборе CFX 96 (Bio-rad, США) будет проводиться оценка экспрессии генов, которые участвуют в регуляции антиоксидантной защиты организма (Nrf2, Sod1/2, Prdx3/5, Tnrx, Gpx1, Gclc и др.), нейрогенезе (Akt1, Bdnf, и др.), в регуляции митохондриального биогенеза (Nrf1, Tfam, Ppargc1a).
оценка уровня сигнальных белков. Будет произведена в тканях мозга (гиппокамп, большие полушария, средний мозг) c помощью вестерн-блоттинга. Ткань будет гомогенизироваться в среде (50 мМ Трис, 1 мМ EDTA, 150 мМ NaCl, 5 мМ MgCl2, 0,5 мМ DTT, pH 7,5) с последующим вертикальным электрофорезом в полиакриламидном геле для разделения белков. Перенос белков с геля на PVDF мембрану будет осуществлять с помощью полусохого переноса, системы Semy-dry системы для блоттинга (Биоклон, Россия). Блокировка мембраны будет осуществляться с помощью сухого молока. После этого будет проводиться адсорбция первичных антител, Anti- mTOR antibody, Anti-Akt1 antibody, Anti-Bdnf antibody, Anti-NRF2 antibody и др). Далее будет проводиться отмывка и адсорбция вторичных антител с конъюгированной пероксидазой хрена Goat Anti-Mouse IgG1 heavy chain (HRP) и финальная отмывку. Обнаружение сигнала будет осуществлено системой гель-документации ChemiDoc™ XRS+ System (Bio-Rad, США).
повреждения в мтДНК. Будет производиться тканях мозга (гиппокамп, большие полушария, средний мозг) с помощью ПЦР длинных фрагментов. Метод основан на предположении, что повреждения в ДНК, такие как одноцепочечные разрывы, модифицированные основания или их аддукты, будут препятствовать работе ДНК- полимеразы и замедлять накопление ПЦР продукта. Классически, для определения количества повреждений используют один ампликон длиной около 10 т.п.н. Однако подобный подход не позволяет определить участки, наиболее подверженные повреждениям. Кроме того, при амплификации фрагментов более 8 т.п.н наблюдается низкая эффективность ПЦР (менее 60%), что значительно снижает достоверность результатов.
электрофизиологические исследования. В данной работе планируется проверить, являются ли коменат и меконат лития модуляторами работы ГАМКа и глутаматных рецепторов. Планируется изучить влияние Mn2+ и ротенона на активность токов в каналах, сопряжённых с данными рецепторами, а также корректирующее действие комената и меконата лития при действии данных нейротоксинов. В связи с чем планируется использовать методику регистрации токов от целого нейрона (whole cell patch-clamp) и быстрой аппликации веществ (concentration jump). Работу планируется производить на механически диссоциированных пирамидных нейронах гиппокампа крысы. Для регистрации активируемых токов через клеточную мембрану в работе будет использована установка, имеющая в своем составе: инвертированный микроскоп с предметным столиком и регистрационной камерой, усилитель patch-clamp EPC-800 с регистрирующей головкой и установленным на ней держателем для электродов, систему для механической диссоциации нейронов, систему быстрой аппликации веществ с шаговым двигателем и держателем для каппиляров, а также плату оцифровки сигнала (National Instrument NI-USB-6341) и персональный компьютер с установленным программным обеспечением для управления системой аппликации веществ и сбора информации. Регистрирующая головка усилителя и система аппликации веществ смонтированы на микроманипуляторах Narishige (3-х осевом).
эксперименты на культуре нейронов гиппокампа. Культура нейронов гиппокампа будет получена методом механической диссоциации из новорожденных крысят на 0-2 дней жизни. Культуpы будут выращены в 96-луночныx планшетаx, покpытыx поли-L- лизином, в культуpальной cpеде, cодеpжащей 10% эмбpиональной телячьей cывоpотки, 2 мМ глутамина, 10 мМ буфеpа НEPES, 25 мМ KCl. В культуpы чеpез 24 ч от начала культивиpования будет добавлен аpабинозидмоноцитозид для пpедотвpащения пpолифеpации не нейpональныx клеток. На культуре нейронов гиппокампа планируется исследовать выживаемость, мембранный потенциал митохондрий, уровень ионов кальция в цитозоле и мтохондриях, а также продукцию активных форм кислорода с помощью соответствующих флуоресцентных красителей на микропланшетном ридере FilterMax F5 (Molecular Devices, США). Эксперименты на изолированных митохондриях. Митохондрии из ткани мозга планируется получать в среде при температуре +4 C, содержащий перколл. На изолированных митохондриях планируются следующие исследования: будет оценена скорость потребления кислорода изолированными митохондриями оценивали при помощи оксиграфа; будет оценен мембранный потенциала митохондрий с помощью флуоресцентного красителя сафранина О на спектрофлюориметре (Hitachi F-7000, Япония), а также кальциевая буферная емкость с помощью флуоресцентного красителя Fluo.
качественный состав полученных веществ будет изучен как прямыми, так и косвенными методами. Прямое исследование будет осуществлено с помощью рентгеностреуктурного анализа на автоматическом четырёхкружном дифрактометре SuperNova, Dual, Cu at zero, Atlas S2. Структура будет решена с помощью программных пакетов Olex2 и SHELXT, и уточнена с помощью пакета SHELXL с использованием метода наименьших квадратов. Косвенные методы исследования структуры будут включать ЯМР спектроскопию (прибор JEOL 400), ИК-спектроскопию (прибор ИК Фурье-спектрометре Bruker Vertex 70). Количественный анализ (элементный анализ) будет произведён на энергодисперсионном рентгеновском анализаторе EDX-8000 и с помощью термогравиметрического анализа (синхронный термический анализатор STA- 409 PC Luxx (Netzsch, Германия).
В рамках задачи оценки состояния морских и водных биоресурсов Азовского моря, в том числе в контексте продуктовой безопасности выделена подзадача исследования условий для восстановления рыбных популяций. Математическое моделирование динамики рыбных популяций Азовского моря с учётом вариации внешних факторов (климат, промысел, солёность) будет выполнено с использованием оригинальных моделей, соответствующих современному уровню развития математической экологии и популяционной биологии. Будут усовершенствованы модели возрастно-структурированной эксплуатируемых популяций. На основе использования опыта моделирования популяции судака, являющегося типичным представителем полупроходных видов рыб Азовского моря, будет выполнено моделирование долгосрочной динамики и оценки вероятности квази-вымирания другого ценного аборигенного полупроходного вида на период до 2030 г. Выбор вида будет осуществлён в ходе выполнения проекта из списка: лещ, тарань, рыбец, чехонь. Также будет выполнена актуализация данных наблюдений и методики расчёта динамики численности тюльки и хамсы Азовского моря, образующих систему конкурирующих за общий ресурс пелагических видов рыб, что позволит исследовать последствия различных сценариев изменений внешних факторов, влияющих на воспроизводство видов и выживаемость личинок.
Обоснование достижимости решения задач проекта и возможности получения ожидаемых результатов.
Важными факторами, обеспечивающими достижимость решения поставленной задачи, являются мультидисциплинарность проекта и высокая квалификация его участников. Квалификация исполнителей проекта подтверждена публикациями, опытом выполнения научно-исследовательских работ, ранее полученными грантами, свидетельствами регистрации РИД, патентами и сертификатами повышения квалификации. Сотрудники участвовали в выполнении госконтрактов ФЦП «Кадры», ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно- технологического комплекса России на 2014-2020 годы», ФЦП «Мировой океан», грантов РФФИ и др.
Исполнители проекта имеют опыт успешного сотрудничества в выполнении совместных работ, подтверждённый общими публикациями. Требуемый эффект обеспечит сотрудничество высококвалифицированных специалистов в различных областях знаний и привлечение к решению задач молодых учёных и аспирантов. Работы будут выполнены на научном уровне, соответствующем современному состоянию исследований по заявленной научной проблеме, как в нашей стране, так и за рубежом.
Достижимость решения задач проекта обеспечивается широкой комплексной информационной базой, необходимой для обобщений, оценок и выработки рекомендаций по повышению эффективности прогнозирования состояния морской среды, природных и технологических рискогенных процессов в новых условиях. Наличие длительных рядов непосредственных спутниковых и экспедиционных наблюдений, а также трёхмерного состояния морской среды по данным анализов и реанализов позволяет выделять тенденции в изменениях состояния морской среды, связанные с климатическими изменениями последних лет и силовым воздействием на окружающую среду и оценивать их влияние на человеческую деятельность в регионе. Системы оперативного диагноза и прогноза морской среды позволяют позволяет выработать рекомендации относительно информационного сопровождение морских маршрутов южных транспортных коридоров Азово-Черноморского бассейна и Каспийского    моря    и    обеспечения    их    безопасности,    а    также    апробировать дополнительный инструментарий для своевременного принятия управленческих решений. Достижимость решения задач проекта обуславливает реальные возможности получения ожидаемых результатов.
Для России создание общего плана комплексного управления морскими и прибрежными зонами, аналогичного подходу программы «Коперник» затруднительно в силу значительных социально-экономических и физико-географических их различий. Однако реализация отдельного регионального проекта, посвященного южным морям России, представляется возможной на основе имеющегося задела в ФГБУН ФИЦ МГИ. На основе выполнения программ Госсзаданий в институте в акватории Азово- Черноморского бассейна и его прибрежной части создана и успешно реализуется система комплексного наблюдения, анализа и прогноза состояния морской среды и береговой динамики на основе спутниковых наблюдений, экспедиционных исследований и данных оперативных систем морских прогнозов.
На основе сотрудничества со странами региона создана и постоянно пополняется океанографическая база данных Азово-Черноморского бассейна, соответствующая лучшим Европейским стандартам. В её состав входит более 160 тысяч гидрологических и более 30 тысяч гидрохимических станций, полученных в период 1890-2023. Банк данных, управляющий имеющейся базой данных, содержит такие параметры как: температуру, солёность, гидрохимию, метеорологию, данные дрифтерных измерений, данные течений, оптические данные, климатическую информацию.
Сформирована и отлажена методика анализа геохимических характеристик донных отложений и химического состава поровых вод. В течении долгого времени проводится мониторинг экологического состояния прибрежных акваторий Азово- Черноморского региона. Предлагаемые в проекте подходы и методы апробированы для различных акваторий шельфа Крыма, Азовского моря, Нижнего Дона, отличающихся гидрологических режимом, характером донных отложений и степенью антропогенной нагрузки. Выполнен ряд исследований, посвящённых комплексному изучению геохимических характеристик донных отложений, влияния различных факторов на формирование донных отложений и окислительно-восстановительных условий на границе вода–донные отложения в прибрежных районах Азово-Черноморского бассейна и бухтах Севастопольского региона.
Регулярно проводится мониторинг состояния прибрежной и береговой зоны Черноморского побережья Крыма, Азовского моря на полигонах и реперных участках, характеризирующих типичные участки побережья. В МГИ РАН функционирует Черноморский центр морских прогнозов. Разработка, эксплуатация и развитие центра и его компонент осуществлялась последние 20 лет в рамках ряда проектов рамочных программ Европейского союза, таких как ARENA, ECOOP, MyOcean, MyOcean2 и др., а с 2017 по 2020 гг. в рамках реализации проекта РНФ № 17-77-30001 «Новые методы и суперкомпьютерные технологии анализа и прогноза Мирового океана и Арктического бассейна» создан макет многокомпонентной системы диагноза и прогноза состояния Мирового океана, Арктического бассейна и Азово-Черноморского региона. Современное информационное обеспечение исследований является основой для исследований изменчивости характеристик гидрологических, биогеохимическиих, биоптических полей Азово-Черноморского бассейна, донных отложений, а также комплексной оценки состояния его береговой зоны.
Успешное выполнение работ по созданию системы устойчивой аквакультуры и воспроизводства ценных видов гидробионтов обеспечивается многолетним опытом по отработке методик по выращиванию и разведению целого ряда видов рыб (в т.ч. осетровых) на базе рыбоводческих комплексов «Кагальник» (Ростовская обл., Азовский р-он, пос. Кагальник) и в г. Астрахани.

Научная новизна проекта.
Экосистема Азовского моря (благодаря географическому положению и мелководности бассейна) обладает исключительно низкой инерционностью и устойчивостью к внешним, в том числе к антропогенным воздействиям. Она чутко и быстро реагирует на воздействие внешних факторов. В этой связи Азовское море может рассматриваться как модельный объект для других экосистем такого типа. Сделанная в ходе реализации проекта оценка современного состояния экосистемы Азовского моря, а также выявленные механизмы функционирования и установленные закономерности развития могут внести существенный вклад в понимание будущих изменений в похожих экосистемах береговой зоны Мирового океана. Этим обстоятельством определяется научная новизна и значимость данного исследования.
Научная новизна исследования также заключается в развитии и углублении теории формирования береговых процессов в условиях глобальных климатических изменений и интенсивного антропогенного воздействия, разработке новых и совершенствовании действующих методов оценки и прогнозирования опасных природных явлений, создании методических основ системы управления опасными природными и техногенными процессами в береговой зоне моря.
Накопление данных по геологическому строению береговых кос и дельты Дона впервые позволит достаточно детально проследить историю формирования этих аккумулятивных форм, а также и самого Азовского моря. На данный момент сотрудниками ЮНЦ РАН уже отобрано порядка 40 кернов из различных кос южного и северного побережья Таганрогского залива. Продолжение работ в этом направлении создать уникальную базу палеоархивов, которые дадут возможность выявить региональные особенности палеоэкологических и палеогеографических событий.
Полученные   в   ходе   реализации   проекта   данные   также   расширят   общие представления  о  фауне  степной  зоны  европейской  части  России.  Будет  проведена комплексная  оценка  состояния  фауны  Северного  Приазовья,  экосистемы  которого находятся под воздействием не имеющего аналогов сочетания природно-климатических и специфических факторов антропогенного характера. В ходе выполнения работы будут проведены эколого-фаунистические обзоры ряда групп беспозвоночных. Будет проведена  комплексная  оценка  состояния  популяций  охраняемых  видов  животных, определена степень воздействия чужеродных видов животных на целинные экосистемы. Предлагается при выполнении проекта определить перспективы современного рыбного  хозяйства,  рационального сохранения водных биологических ресурсов и создать научно-технологическую платформу для решения проблемы развития устойчивой аквакультуры на основе интегрированного подхода с учётом новых технологий культивирования гидробионтов и географии распространения аквакультурных производств.
Новизна исследований в разработке научных основ рационального применения и сохранения водных биологических ресурсов и создание базовых элементов их долгосрочного использования, складывающихся в единую стратегию рыбного хозяйства Азовского моря; в разработке биотехнологической платформы для высокопродуктивной и устойчивой аквакультуры Приазовья позволяющей провести районирование, определение географии мест развития аквакультуры с учётом новых территорий. Для аквакультуры Приазовья предложены новые интегрированные биотехнологии формирования высокопродуктивных маточных стад рыб с использованием генетических и физиологических маркеров, методы улучшения среды обитания гидробионтов в искусственных условиях при создании экологических зон. Впервые в отечественной и мировой практике разработка научных основ рационального пользования водными биоресурсами будет проведена на основе изучения экологических, ресурсных и экономико-социальных аспектов. В результате проведенных  исследований  будут  разработаны  модели  рационального  пользования

водными биологическими ресурсами южных морей России. Общепринятая методология надёжных количественных оценок последствий воздействия человека на морские экосистемы и биоресурсы в настоящее время практически отсутствует. Методологической основой концепции должен быть экосистемный подход, поскольку только он может обеспечить реализацию принципов рационального хозяйственного использования биоресурсов водоёмов в долговременном аспекте. Экосистемный подход был определен ФАО (2001) как устойчивое управление рыболовством с учётом воздействия рыбных промыслов на морские экосистемы и воздействия морских экосистем на рыболовство.
Будут обоснованы критерии и перспективы создания общего криобанка репродуктивных клеток элитных производителей рыб, на основе использования разработанных криопротекторов нового поколения. Впервые будет оценена приемлемость и достоверность метода определения антиоксидантного статуса нативных/дефростированных спермиев редких и хозяйственно-ценных видов рыб Азовского бассейна для прогнозирования качества репродуктивных клеток.

Практическая новизна проекта.
Будут подготовлены рекомендации для повышения эффективности управления водными и земельными ресурсами Нижнего Дона, Азовского моря и Азово-Донского региона позволят минимизировать негативное влияние изменений климата на социально-экономический комплекс Юга России. Полученные результаты могут быть также использованы при моделирования гидрологических и океанологических процессов в качестве научного обеспечения управления экологическими и экономическими рисками, ведения морехозяйственной деятельности приморскими районами России.
Практическая значимость решаемых задач обусловлена существенным снижением рыбных запасов в Азовском море, которое ранее являлось важнейшим рыбопромысловым водоёмом, определяющим продовольственную  безопасность страны. Построение математических моделей с простой структурой и небольшим количеством параметров позволяет получить достаточно надёжный долгосрочный стохастический прогноз популяционной динамики и оценить влияние управляющих воздействий (ограничение или полный запрет промысла, выращивание и выпуск молоди) на коридор генерируемых моделью решений. Полученные модельные оценки ожидаемых величин запаса и вылова, а также риска коллапса моделируемых рыбных популяций могут быть использованы экспертами при обосновании стратегии управления промыслом.
Выполнение проекта в полном объёме будет способствовать достижению целей в  области  устойчивого  развития  южного  макрорегиона;  способствовать  реализации мероприятий международной программы совместных исследований и технологических инноваций в рамках Десятилетия наук об океане (2021-2030 годы), объявленного ООН. Будут сформулированы предложения по мерам регулирования рыболовства в Азовском море с учётом популяционного состава промысловых рыб и численности разных популяций конкретных видов, обоснованы меры по ограничению промысла некоторых  видов  промысловой  ихтиофауны  и  особенностям  его  регулирования, выполнено обоснование необходимости расширение искусственного и естественного воспроизводства  хозяйственно-ценных  видов  ихтиофауны.  Результаты  выполнения проекта предполагают возможность их использования в хозяйственной деятельности предприятий Российской Федерации и при формировании нормативной правовой базы, регламентирующей  пользование  водными  биоресурсами.  Разработанные  биолого- экономические    модели    пользования    водных    биоресурсов    будут    способствовать
экономическому росту и социальному развитию Российской Федерации.

Будет разработана единая концепция и структура системы геоинформационного сопровождения морских маршрутов южных транспортных коридоров. На практике будет отработан опыт применения такой геоинформационной системы в Азово- Черноморском бассейне для обеспечения безопасности мореплавания, повышения эффективности транспортных перевозок, операций по ликвидации последствий аварий, поиску и спасению возможных жертв.
На основе спутниковых данных будет получена объективная информация о характеристиках поверхностного слоя с целью выявления возможных предикторов аномальных и опасных явлений. Будет разработана единая концепция и структура системы оперативного мониторинга опасных явлений в Азово-Черноморском регионе. Такая система позволит получать информацию для прогноза и оперативного реагирования на опасные явления на основе различных источников данных. Будут получены массивы ретроспективного анализа термохалиных полей Азово- Черноморского бассейна на основе численного моделирования с использованием комплекса NEMO за последние 20 лет. Будет произведен анализ полученных полей, выявлены тренды климатических изменений морской среды.
На основе данных литературных источников и архивных данных экспедиционный исследований будут выделены и обобщены особенности пространственного распределения химических характеристик придонного слоя вод, поровых вод донных отложений и геохимического состава и уровня загрязнения тяжелыми металлами верхнего слоя донных отложений. Будут установлены связи между формированием окислительно-восстановительных условий на границе вода–донные отложения и гидрологическими, геоморфологическими, гидрохимическими характеристиками вод, а также геохимическими характеристиками донных отложений на основе сформированного уникального массива данных. Будут установлены количественные связи между геохимическими характеристиками донных отложений и распределением в них тяжелых металлов. В рамках реализации проекта будут установлены главные факторы, определяющие формирование аэробных, субкислородных и анаэробных условий на границе вода–донные отложения и верхнем слое донных отложений, проведена оценка рисков формирования и развития зон дефицита кислорода в придонном слое вод Азово-Донского бассейна, получены оценки уровней и пространственных особенностей распределения тяжелых металлов в донных отложениях, а также разработаны меры, направленных на оценку рекреационной и социально-экономической привлекательности прибрежных акваторий.
На основании новых натурных измерений и ретроспективных данных будет произведена оценка вариабельности гидрохимических параметров (pH, солености, концентраций растворенного кислорода, соединений азота и фосфора, кремния) вод Азовского моря как отклик на изменение гидрохимического режима донского стока и дан прогноз влияния гидрохимических факторов на структуру и биопродуктивность моря.
Будут определены концентрации радионуклидов, нефтяных углеводородов, хлорорганических соединений, микроэлементов, включая тяжелые металлы в воде, донных отложениях и гидробионтах и сделана комплексная оценка экологического состояния акватории Азовского моря, Нижнего Дона в условиях современных и прогнозируемых климатических изменений и антропогенного воздействия.
Будет произведён учёт микрофлоры в различных Азовского моря, оценены экологическое состояние исследуемой акватории по микробиологическим показателям и потенциалу самоочищения морской среды в результате минерализации нестойких загрязняющих веществ.
На базе разработанной методологии нормирования предельных нагрузок антропогенного влияния по биогеохимическим критериям, основанным на результатах натурных    наблюдений    и    геохронологической    оценке    потоков    депонирования
 загрязняющих веществ в донные отложения будут даны рекомендации по лимитированию предельно допустимых сбросов ряда загрязняющих веществ в акваторию Азовского моря.
Практическая значимость проекта заключается также в возможности оценки эффективности управленческих решений в сфере природоохранной деятельности на новых территориях; выявлении тенденций, несущих риски и угрозы национальной безопасности на Юге России (включая новые субъекты РФ), в том числе продовольственной и экологической.
Впервые будет проведено районирование побережья Крымского региона с учетом физико-географических условий и степени антропогенной нагрузки с выделением наиболее экологически-ценных, опасных и перспективных для хозяйственного освоения участков; определена зависимость изменчивости береговой зоны от природных и антропогенных факторов с оценкой их значимости на современном этапе. Впервые будет разработана и применена методика комплексной оценки устойчивости береговых эко-социо-экономических систем для решения задачи территориального планирования и социально-экономического развития береговой зоны побережья Крымского полуострова.

Основные публикации, посвященные интегрированному управлению водными бассейнами и прибрежными территориями
Афанасьев Д.Ф., Белоусов В.Н., Богачев А.Н., Кульба С.Н., Мирзоян А.В. Экосистемный подход как основа стратегии управления биологическими ресурсами Азовского моря // Рыбное хозяйство, 2018, №3. – С. 6-9.
Захаревич В.Г., Сухинов А.И. Математическое моделирование универсальная методология анализа и прогноза экосистемы Азовского моря // Известия ТРТУ. Вып. 2. 2001. с. 3-13.
Зилитинкевич С., Kulmala M., Эзау И., Бакланов А., 2015: Мега-города и персональная окружающая среда. WMO Bulletin 64 (1), 20-22.
Зомонова Э.М., Зандакова А.Б. Методы анализа в концептуальной структуре DPSIR // Проблемный анализ и государственно-управленческое проектирование (политология, экономика, право). №3, том 4, 2011. С.52-61.
Концепция    комплексного    управления    прибрежными    зонами http://www.biodiversity.ru/coastlearn/iczm-rus/integration.html
Матишов Г.Г., Бердников С.В.  Экстремальное затопление дельты Дона весной 2013 г.
// Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2015. №1. - С. 111-118. http://elibrary.ru/item.asp?id=23210210.
Морская доктрина Российской Федерации, утвержденная в июле 2022 г. http://www.scrf.gov.ru/security/military/document34/
Рациональное использование водных ресурсов бассейна Азовского моря. Математические модели / Под редакцией И.И. Воровича. М.: Наука, 1981. 360 с.
Селютин В.В., Бердников С.В. Планирование и управление природопользованием в условиях засушливого климата: подходы, принципы, инструментарий //Современные климатические и экосистемные процессы в уязвимых природных зонах (арктических, аридных, горных). Тезисы докладов международной научной конференции. Ростов-на- Дону, 2006. – С. 180-182.
Селютин В.В., Бердников С.В., Гладской И.Б. Системная методология в стратегическом планировании водопользования в бассейнах Нижнего Дона и Кубани //Экология. Экономика. Экспертиза. Информатика. Тез. ХХХ школы-семинара «Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования» (9-14 сентября 2002 г.). Ростов-на-Дону: Изд. СКНЦВШ, 2002. – С. 198-203.
Селютин В.В., Бердников С.В., Кулыгин В.В. Интегративный подход к анализу, моделированию  и  управлению  водными  ресурсами  Нижнего  Дона  //Современные проблемы аридных и семиаридных экосистем Юга России. Ростов-на-Дону, Изд. ЮНЦ РАН, 2006. – С. 50-89.
Филин А.А. Реализация экосистемного подхода к управлению биоресурсами Баренцева моря // Изв. ТИНРО. – 2004. – Т. 137. – С. 67–76.
Экологические системы. Адаптивная оценка и управление / К.С. Холинг, А.Д. Базыкин, П. Бруннелл и др. – М.: Мир, 1981. 397 с. (Пер. с англ.).
An evaluation of integrated coastal zone management (ICZM) in Europe, 1/12/2006, http://ec.europa.eu/environment/iczm/home.htm
Baustian M.M., Mavrommati G., Dreelin E.A., Esselman P., Schultze S.R., Qian L., Rose J.B. A one hundred year review of the socioeconomic and ecological systems of Lake St. Clair, North America, Journal of Great Lakes Research, 2014. №40. – P. 15–26.
Beadle L.C. Classifi cation of brackish and inland saline waters // Nature. 1958. - V. 182. № 4627. - P. 27–28.
Dietrich, 2009. Integrated catchment modelling within a strategic planning and decision making process: Werra case study // Physics and Chemistry of the Earth Journal. IF: 1.297. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474706508003422.    DOI: 10.1016/j.pce.2008.11.001
European Environment Agency (EEA), 1995. A General Strategy for Integrated Environmental Assessment at EEA. European Environment Agency, Copenhagen.
Integrating Catchment and Coastal Management – A Survey of Local and International Best Practice. Technical Report. 092. July, 2009. Auckland Regional Council. 203 p.
Jaiswal, 2013. Catchment Area Treatment (CAT) Plan and Crop Area Optimization for Integrated Management in a Water Resource Project // Journal of the Institution of Engineers (India): Series A. http://link.springer.com/article/10.1007/s40030-014-0052-4. DOI: 10.1007/s40030-014-0052-4.
Kragt, 2011. An integrated approach to linking economic valuation and catchment modeling // Environmental    Modelling    &    Software. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364815210000940.        DOI: 10.1016/j.envsoft.2010.04.002.
Matishov G.G., Denisov V.V., Dzhenyuk S.L. Contemporary state and factors of stability of the Barents Sea Large Marine Ecosystem // Large Marine Ecosystem of World: Trends in Exploration, Protection, and Research. 2003. P. 41–74.
Matishov G.G., Dzhenyuk S.L., Moiseev D.V., Zhiсhkin A.P. Trends in Hydrological and Ice Conditions in the Large Marine Ecosystems of the Russian Arctic During Periods of Climate Change // Environmental Development. 2016. V. 17 (1). Р. 33–45.
Matishov G.G., Matishov D.G., Berdnikov S.V., Sorokina V.V., Levitus S., Smolyar I.V. Secular climate fluctuations in the Sea of Azov region (based on thermohaline data over 120 years) // Doklady Earth Sciences. 2008. Т. 422. № 1. С. 1101-1104.
Matishov, G.G., Berdnikov, S.V., Zhichkin, A.P., Dzhenyuk, S.L., Smolyar, I.V., Kulygin, V.V., Yaitskaya, N.A., Povazhniy, V.V., Sheverdyaev, I.V., Kumpan, S.V., Tret’yakova, I.A., Tsygankova, A.E., D’yakov, N.N., Fomin, V.V., Klochkov, D.N., Shatohin B. M., Plotnikov, V.V., Vakul’skaya, N.M., Luchin, V.A., Kruts, A.A. (2014). Atlas of Climatic Changes in Nine Large Marine Ecosystems of the Northern Hemisphere (1827-2013). Matishov, G.G., Sherman, K., Levitus, S. (Eds.), NOAA Atlas NESDIS 78, 131 pp.
Ness B., Anderberg S., Olsson L. Structuring problems in sustainability science: The multi- level DPSIR framework, 2010. Geoforum 41 – P. 479–488.
Parparov A., Hambright K.D. A Proposed Framework for the Management of Water Quality in Arid Region Lakes. Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrographie, (1996). № 81(3). – P. 435-454.
Qin H.P., Su Q., Khu S.-T., 2013. Assessment of environmental improvement measures using a novel integrated model: A case study of the Shenzhen River catchment, China // Journal of Environmental    Management.    IF:    3.131.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479712005658.    DOI: 10.1016/j.jenvman.2012.10.053.
Sherman K., Sissenwine M., Christensen V., Duda A., Hempel G., Ibe C., Levin S., Lluch- Belda D., Matishov G. [et al]. A Global Movement Toward An Ecosystem Approach To Management Of Marine Resources // Marine Ecology - Progress Series. 2005. Т. 300. С. 275- 279.
Teixeira Z., Teixeira H., Marques J.C. Systematic processes of land use/land cover change to identify relevant driving forces: Implications on water quality. Science of the Total Environment, 2014. №47. – P. 1320-1335.
Williams W.D. Guidelines of lake management. Management of inland saline waters // Int. lake Environment Committee, United Nations Environment Programm.1998b. - V. 6. -108 p. Yanez-Arancibia A., Day J. W. Environmental sub-regions in the Gulf of Mexico coastal zone: the ecosystem approach as an integrated management tool. Ocean & Coastal Management. 2004, vol. 47, 727–757.

Описание ожидаемых результатов ЮНЦ РАН
2024 г.

• Разработка    верифицированного    инструментария    исследования    и    создание первичной базы данных по социологической информации по «Большому Югу России».
• Осуществление оценки современного состояния береговой зоны и динамики берегов Азовского моря.
• Создание динамической модели растительности, адаптированной к условиям Приазовья.
• Будут получены керны из береговых кос Азовского моря, колонки донных отложений из нескольких участков Азовского моря и дельты Дона. Будет изучено их строение, время и условия формирования.
• Получение данных по состоянию малых рек и лиманов Приазовья.
• На основании анализа почвенных проб будет охарактеризован почвенный покров ряда аккумулятивных форм Приазовья.
• Стохастический расчёт динамики численности и оценка вероятности коллапса/восстановления популяции азовского судака.
• Будет произведен синтез, изучены структура и физико-химические свойства новых гетероциклических соединений для целей лечения нейродегенеративных заболеваний.
• Будет    проведено    исследование    цитопротекторных    свойств    новых гетероциклических соединений в экспериментах in vitro на моделях клеточной ишемии. Будет    проведено    исследование    цитопротекторных свойств  новых гетероциклических соединений в экспериментах in vitro на моделях болезни Паркинсона и Альцгеймера.
• Предложен ретроспективный анализ научно-технической литературы по исследованным вопросам.
• Представлена характеристика ихтиофауны Азовского моря и изменений её видового состава в многолетнем аспекте.
• Характеристика современных условий обитания рыб в связи с их влиянием на видовой состав ихтиофауны, биологию и динамику численности отдельных видов.
• Обоснование наиболее уязвимых видов ихтиофауны для целей воспроизводства.
• Методы воспроизводства видов в индустриальных условиях на основе использования экологических зон резерватов.
• Результаты физиолого-биохимических исследований по разработке маркеров для высокопродуктивных маточных стад.
• Результаты по разработке методов улучшения здоровья рыб и среды их обитания.

Подробнее о проекте (скачать *.pdf)….
 

ОГЛАВЛЕНИЕ.. 1

Тематика проекта. 1

Сроки реализации проекта. 1

Ожидаемые результаты проекта. 1

Сведения об исполнителях проекта. 4

Организации – соисполнители: 4

Между исполнителями проекта подписан консорциум о сотрудничестве. 8

II.      Описание проекта

Цель проекта  8

Задачи проекта. 8

Актуальность и значимость проекта. 10

Содержание проекта. 16

Научные подходы и методы, используемые для решени язадач проекта. 22

Обоснование достижимости решения задач проекта и возможности получения ожидаемых результатов. 28

Научная новизна проекта. 30

Практическая новизна проекта. 31

Основные публикации,посвященные интегрированному управлению водными бассейнами и прибрежными территориями. 33

Описание ожидаемых результатов. 35

МГИ РАН.. 36

ФИЦ ИнБЮМ... 36

ДБС. 36

ДГТУ. 36

ВИАМ... 37

ЮНЦ РАН.. 37

МГИ РАН.. 38

ФИЦ ИнБЮМ... 38

ДБС. 39

ДГТУ. 39

ВИАМ... 39

ЮНЦ РАН.. 39

МГИ РАН.. 40

ФИЦ ИнБЮМ... 41

ДБС. 41

ДГТУ. 41

ВИАМ... 42

Научный задел по проекту. 42

Монографии, изданные по тематике проекта (всего – 15): 44

МГИ РАН.. 47

ФИЦ ИнБЮМ... 48

ДБС. 51

ДГТУ. 52

ВИАМ... 54

Международно признанная научная репутация участника конкурса  56

Договора о сотрудничестве, заключенные с зарубежными партнерами за 2020 – 2022 гг. 57

Республика Армения. 58

Республика Абхазия. 59

Китайская народная республика. 59

Наличие ведущих иностранных ученых в составе коллектива  59

Международные конференции по тематике проекта  60

Публикации в журналах Web of Science / Scopus Q1-Q2 за 2020-2022гг. 62

ФГБУН ФИЦ МГИ.. 68

Международные конференции на базе ФИЦ МГИ: 69

ФИЦ ИнБЮМ... 69

Международные конференции на базе ФИЦ ИнБЮМ: 70

Международные соглашения 2020 – 2022 гг. 70

В 2023 г. ФИЦ ИнБЮМ начал активную работу на международно арене. 71

ФГБНУ ДБС. 72

ДГТУ. 73

Совместные научные исследованиях под руководством иностранных ученых: 73

НИЦ Курчатовский институт-ВИАМ... 74

III.         План-график работ по проекту  80