Экология и изучение изменений климата

Экология — развивающаяся междисциплинарная область знаний, включающая представления практически всех наук о взаимодействиях живых организмов, включая человека, с окружающей средой. До середины 20 века экология изучала взаимодействие организмов с окружающей средой, а сегодня включает и практические методы контроля за состоянием окружающей среды — мониторинг, охрану окружающей среды, учение о биогеоценозах и антропогенных воздействиях на природные экосистемы, эколого-экономические и эколого-социальные аспекты.

Вопросы экологической повестки являются важными в деятельности промышленных, технологических, производственных отраслей Российской Федерации.

Область проектной деятельности в рамках направления сосредоточена на изучении оптимальных способов использования науки и образования для решения глобальных и взаимосвязанных проблем, таких как изменение климата, утрата биоразнообразия, «зеленая» и «циркулярная» экономика, технологический прогресс и формирование устойчивых отношений с планетой на основе образования.

1. Исследование эмиссии углерода почвами парков ФТ Сириус

Аннотация: Урбанизация значительно изменяет окружающую среду, делая изучение городских почв важной задачей. Современные исследования фокусируются на оценке углеродного баланса, потенциале секвестрации углерода и возможностях развития зеленой инфраструктуры. Участники проекта проведут комплексное исследование почвенного покрова: отбор проб, анализ физико-химических показателей (pH, гранулометрический состав, плотность), измерение эмиссии CO₂ в парковых зонах. Полученные данные будут обработаны с использованием GIS-технологий.
Результатом работы станет создание элементов экологического атласа, характеризующих состояние почв парково-рекреационных зон Федеральной территории «Сириус», что послужит основой для разработки научно обоснованных решений по устойчивому развитию городских территорий.

Партнер: Научно-технологический университет «Сириус»

2. Оценка рисков наводнений в бассейнах горных рек с использованием геоинформационных технологий

Аннотация: Из-за климатических изменений участились катастрофические паводки и половодья. Участники создадут цифровые модели рельефа речных бассейнов на основе спутниковых данных, спрогнозируют зоны затопления при разных сценариях и оценят риски для населённых пунктов. В результате будет сформирован геоинформационный проект по установлению зон затопления и оценены последствия экстремальных паводков и половодий. Эти данные критически важны для разработки стратегий адаптации к климатическим изменениям на региональном и национальном уровнях.

Партнер: Казанский (Приволжский) федеральный университет

3. Учет/ минимизация влияния климатических рисков при  реализации/строительстве производственных объектов в условиях криолитозоны

Аннотация: В настоящее время компания Газпромнефть эксплуатирует и готовится вводить в эксплуатацию новые объекты, районы нахождения которых характеризуются суровыми климатическими и сложными геологическими условиями. Ведение промышленной и хозяйственной деятельности в криолитозоне и особенно в условиях изменяющегося климата является для компании серьезным вызовом. Требуются новые или серьезная оптимизация существующих подходов к проектированию, строительству и эксплуатации промышленных объектов, которые должны учитывать изменение климата, влияние климатических параметров на геокриологические условия, возможность использования новых материалов, устойчивых к эксплуатации при низких температурах, оптимизация методов и методик осуществления геотехнического мониторинга объектов, способы сохранения температурного режима грунтов при эксплуатации объектов. 

Партнер: ООО «Газпромнефть НТЦ»

4. Циркулярная экономика как один из наиболее продуктивных способов решения проблем экологии и борьбы с отходами: бизнес-проектирование создания экологичеки чистого предприятия замкнутого цикла в деревообрабатывающей промышленности.

Аннотация: Промышленные предприятия, особенно в лесном и деревообрабатывающем секторах, производят значительное количество отходов (до 60% в фанерном производстве). Их переработка в биотопливо, биоэнергию или сырьё для химической и металлургической отраслей снижает экологическую нагрузку: сокращаются выбросы CO₂, уменьшается загрязнение почвы и риск пожаров. Участники проекта освоят бизнес-проектирование в сфере циркулярной экономики, научатся привлекать инвесторов, изучат рынок углеродных единиц и методы расчёта углеродного следа предприятий.

Партнер: Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, Санкт-Петербургский филиал

5. Программно-аппаратный комплекс для мониторинга параметров воды

Аннотация: Дефицит пресной воды и загрязнение водоёмов (300 млрд тонн отходов сбрасываются в водоемы ежегодно) требуют современных решений. Проект направлен на разработку систем мониторинга качества воды, включая контроль нефтепродуктов в акватории Чёрного моря. Участники предложат технологии для устойчивого управления водными ресурсами в соответствии с целями ООН, а также создадут аппаратно-программный комплекс для осуществления удаленного мониторинга с визуализацией данных в приложении.

Партнер: СФТИ НИЯУ МИФИ

6. Разработка системы мониторинга и анализа экологического состояния городских территорий

Аннотация: Рост антропогенных выбросов усугубляет парниковый эффект, что делает критически важным внедрение системного мониторинга в городах. Однако сегодня отсутствуют унифицированные методики расчёта выбросов парниковых газов и оценки углеродного следа, а также комплексные решения для отслеживания экологического состояния урбанизированных территорий.
В рамках проекта участники разработают прототип интеллектуальной системы мониторинга, включающей сеть датчиков (качество воздуха, температура, влажность) и алгоритмы анализа углеродного следа. 
Результатом станет технологическая основа для умного экологического контроля, способствующего достижению климатической нейтральности городов.

Партнер: ФГБОУ ВО «НИУ «Московский энергетический институт»