Кафедра екології та технологій захисту навколишнього середовища НТУ «Дніпровська політехніка» активно розширює наукову співпрацю з європейськими партнерами, орієнтуючись на сучасні пріоритети ЄС у сфері сталого розвитку, біотехнологій та біоекономіки.

В Технічному університеті «Фрайберзька гірнича академія» (Німеччина) професор кафедри ЕТЗНС Олександр Ковров та студентка 2 курсу Юлія Іщенко розпочали біологічні дослідження спрямовані на вивчення біокрастових водоростей та мікроорганізмів, що має науковий фокус на відновлення якості ґрунтів.

В біологічній лабораторії ТУ «ФГА»

Біокраст (biocrust) – це тонкий поверхневий шар ґрунту, сформований комплексом живих організмів: ціанобактеріями, зеленими водоростями, мохами, лишайниками та грибами. Біокраст поширений у посушливих та деградованих екосистемах і виконує низку критично важливих екологічних функцій:

• Стабілізація ґрунту: мікроорганізми та водорості формують щільну матрицю, яка зменшує ерозію.
• Збагачення ґрунту азотом та органічною речовиною: ціанобактерії здійснюють фіксацію азоту, а водорості – фотосинтез, створюючи первинну біомасу.
• Регулювання водного режиму: біокраст утримує вологу, полегшує інфільтрацію води та знижує випаровування.

Окрему роль у структурі біокрасту відіграють ґрунтові водорості – зелені та діатомові. Ці водорості забезпечують фотосинтетичну активність у перші фази формування біокрасту, сприяють утворенню біополімерів, які з’єднують ґрунтові часточки, створюють умови для послідовної колонізації грибами, мохами та лишайниками.

У сучасній науці біокраст і ґрунтові водорості розглядаються як природний інструмент для реабілітації деградованих земель після техногенного чи воєнного впливу. Їх культивування в лабораторних умовах відкриває перспективи біотехнологічного застосування у фіторемедіації, рекультивації пустельних і порушених територій, поліпшення вуглецевого та водного балансу в умовах кліматичних змін.

Культивування біокрасту в біокамері

Після перших експериментів наші науковці розширюють дослідження у кількох напрямках. Зокрема, зразки техногенних ґрунтів, відібраних навколо Дніпровського металургійного заводу використані для лабораторного культивування біокрастових водоростей, створення колекції культур ґрунтових водоростей та ціанобактерій, ізольованих з різних типів ґрунтів, визначення їх фізіолого-біохімічних особливостей (фотосинтетична активність, продукція біополімерів, здатність до азотфіксації). Особливої уваги заслуговують експерименти з формування штучного біокрасту, моделювання розвитку біокрасту на деградованих та засолених субстратах, оцінка ефективності закріплення ґрунтових часточок і зниження ерозійних процесів.

Підготовка зразків техногенних грунтів для культивування

Таким чином, вивчення біокрасту та ґрунтових водоростей формує основу для розробки інноваційних рішень, спрямованих на стійке відновлення екосистем.

Побажаємо молодим науковцям кафедри ЕТЗНС нових наукових здобутків у Фрайберзі, розширення кола європейського партнерства та підвищення іміджу Дніпровської політехніки!