Ғылыми жоба туралы:

Жобаның атауы: ЖТН AP26102759 «Қаратал өзені экожүйесінің флорасы мен фаунасының жекелеген көрсеткіштеріне және судың сапасына мұздықтардың физика-химиялық және биологиялық ластануының әсерін зерттеу».

Жобаның мақсаты: Жетысу Алатауындағы мұздық жүйесіне физико-химиялық және биологиялық ластанудың теріс әсерін зерттеу. Бұл су ресурстарының сапасын ауыр металдармен ластанудың сипаты мен дәрежесі, сондай-ақ бактериологиялық ластанудың артуы арасындағы себеп-салдарлық байланысты анықтау арқылы айқындайды. Сонымен қатар, ғылыми зерттеулердің нәтижелерін пайдалану арқылы студенттердің зерттеу құзыреттілігін және табиғи бағыттағы базалық және мамандандырылған пәндерді оқу кезінде функционалдық сауаттылығын дамыту.

Міндеттер:

1. Каратал өзенінің жоғарғы ағысында орналасқан Альпі типтес мұздықтардың жай-күйін зерттеу. Жетісу Алатауы жүйесінің қазіргі мұздануы бар, жетуі қиын аймақтарында кеңістіктік және климаттық деректерді жинау мен өңдеудің арнайы әдістемесін әзірлеу. Әдістеме далалық зерттеулерге, геодезиялық түсіруге, лазерлік сканерлеуге, ғарыштық суреттерді талдауға, ГАЖ-технологияларды қолдануға, автономды температуралық датчиктерге (термохрондар) және деректерді дерекқор түрінде біріктіруге негізделеді.

2. Каратал өзені мен оның салаларының еріген суларындағы физика-химиялық және биологиялық құрамын зерттеу және талдау. Жетісу Алатауының таулы аймағындағы өзендер мен бұлақтардың суының физика-химиялық параметрлерін анықтау бойынша зерттеулер жүргізу. Кора, Чажа және Текелі өзендерінің алаптарындағы су өткізгіштік, лайлылық және минералдану көрсеткіштерінің өзгеруі бойынша судың генетикалық түрлерін – мұздық, еріген, жерасты және аралас суларды анықтау. Өзендердің қоректену түрлері тұз құрамына, сәйкесінше минералдануға әсер етіп, өзендер мен бұлақтар суының физика-химиялық және биологиялық құрамының қалыптасу ерекшеліктерін көрсетеді.

3. Каратал өзенінің еріген суларының сипаты мен экологиялық қауіпсіздігі арасындағы өзара байланысты анықтау мақсатында физика-химиялық және биологиялық құрамды салыстырмалы талдау жүргізу. Кора, Чажа және Текелі өзендерінің сол жақ салаларындағы мұздықсыз аймақтардан ағып шығатын бұлақтардың суы – беткейлік, топырақ-жер асты немесе жерасты суларының белгілі бір пропорцияда араласуы нәтижесінде қалыптасатын тұз құрамын зерттеу. Мұздықтардан қоректенетін және аралас қоректенетін бұлақтардағы минералдану көрсеткіштерін, әртүрлі генетикалық категориялардағы ағын сулар көлемінің арақатынасына байланысты анықтау.

4. Судың физика-химиялық және биологиялық құрамының бактериялар, балдырлар, макрозообентос және балықтардың жекелеген түрлеріне әсерін зерттеу.

5. Геоақпараттық жүйелерді қолдана отырып, Каратал өзенінің су ағысының жай-күйінің 3D моделін жасау. Жетісу Алатауы жүйесінің өзен торының сипаттамаларын қарастыру, өзен торының тығыздығы мен құрылымын анықтау үшін оның цифрлық моделін құру.

6. Рельефтің сандық моделін (РСМ) құру, ол зерттелетін аймақтың гидрологиялық модельдерін құру және жаңарту кезінде кеңінен қолданылады. Жетісу Алатауы жүйесінің РСМ жасау үшін бастапқы ақпарат ретінде 30×30 метр кеңістіктік ажыратымдылықтағы, ашық қолжетімділіктегі SRTM спутниктік суреттерін қолдану. Осы РСМ негізінде Жетісу Алатауы таулары жүйесінің өзен торының моделі жасалып, жергілікті жердің тақырыптық картографиялануы жүзеге асырылады.

7. Технологиялық дайындық деңгейі (TRL) бойынша бұл жоба қазіргі таңда 2-деңгейде. Жобаның міндеттері орындалған соң, технологиялық дайындық деңгейі 4-деңгейге дейін артады.

Жоба идеясы: Су сапасына қатысты ғылыми ақпаратты тиісті органдарға (университет, Талдықорған қаласы және басқа да ұйымдар) тарату, сондай-ақ ауыл шаруашылығы мен кейбір бағыттарда туризм нарығын дамыту үшін маңызды ақпаратпен қамтамасыз ету (Каратал өзені ауданы).

Жобаның тұрақтылығы екі кезеңнен тұрады:

Біріншіден, зерттеліп отырған аумақтың табиғи ландшафтына, флорасы мен фаунасына әсер ететін ең маңызды экологиялық факторларды анықтау.

Екіншіден, таңдаулы өңірдегі су жүйесін қалпына келтіруді қалай бастауға болатыны жөнінде жаңа ғылыми ақпарат ұсынылады.

Судың сапасын кешенді бағалау аймақ тұрғындарының барлығына пайдалы болады. Бұл жоба Жетісу облысы мен жалпы Қазақстан Республикасы үшін маңызды экологиялық мәселелерді шешуге бағытталған. Сонымен қатар, бұл жоба климаттың өзгеруімен ішінара байланысты, себебі Қазақстандағы мұздықтардың қарқынды еруі өзендер мен бұлақтардағы судың сапасына әсер етеді.

Жобаның нәтижелері химия, биология, геоэкология және экотоксикология салаларында мамандар даярлау барысында қолданылады.

Күтілетін нәтижелер:

1. Жоба аясында жүргізілген ғылыми зерттеулердің нәтижелері шетелдік рецензияланған ғылыми журналдарда жарияланатын болады, олар Science Citation Index Expanded базасындағы Web of Science-те индекстеледі және (немесе) Scopus базасында CiteScore пайыздық мөлшері 35-тен (отыз бес) кем емес, сондай-ақ ҒЖБССҚЕК ұсынған рецензияланған шетелдік немесе отандық басылымда 2 мақала немесе шолу жариялау жоспарланып отыр.

2.Зерттеу нәтижелерін шетелдік баспада оқу құралы ретінде жариялау жоспарлануда (қазіргі уақытта LAP LAMBERT Academic Publishing баспасында жариялау ұсынысы бар, ол Omni Scriptum GmbH & Co.KG Heinrich-Böcking-Str. 6-8, 66121, Саарбрюккен, Германияның сауда маркасы). Биология жоғары оқу орны жоғары бағаланған мақалаларды жариялау бойынша мол тәжірибеге ие (WoS немесе Scopus Q1-ден Q3-ке дейін).

3.Жоба аясында 8D01503-Биология білім беру бағдарламасы бойынша докторант даярлау жоспарланып отыр, диссертация тақырыбы «тақырып» деп бекітіледі, онда зерттеу экологиялық әсерді бағалауға, қоршаған ортаға әсер ететін шаруашылық және өзге де қызметтердің экологиялық бағалауына бағытталады.

4.Қазақстан Республикасында оқу-әдістемелік құралдардың шығарылуы жоспарлануда.

5.Зерттеу нәтижелері бойынша отандық патенттік бюроларда патент алу, сондай-ақ осы Жоба аясында интеллектуалдық меншік объектілері бойынша лицензиялық келісім жасау жоспарлануда.

6.Күтілетін ғылыми және әлеуметтік-экономикалық әсер:

— Каратал өзенінің жоғары ағысында таулы мұздықтардың жағдайы мониторингтен өткізіледі. — Еритін сулардың экологиялық қауіпсіздігі тұрғысынан химиялық құрамының салыстырмалы талдауы, металдардың және басқа ластаушы заттардың жиналу динамикасы, сондай-ақ мұздықтардың еруі кезінде бөлінетін ластаушы заттар мен Каратал өзенінің экожүйесінде жинақталатын заттарды зерттеу жүргізіледі.

— Су құрамының физико-химиялық және биологиялық ластануының өсімдіктерге, фаунаға, флораға және түбіндегі шөгінділерге әсері тар шеңберлі рентгенографияны қолдана отырып зерттеледі.

— Фитотестілеу және кешенді геоэкологиялық зерттеулерді жүргізуге жаңа тәсілдер әзірленеді, су, топырақ, өсімдіктер және түбіндегі шөгінділердің улы заттар мен ауыр металдардың шекті рұқсат етілген концентрациялары бойынша сапасының нашарлауының теріс үрдістері анықталады. Молекулярлық диагностика бактериялардың ғылыми тұрғыдан жаңа білім береді, мысалы, мұздықтардың еруі судағы бактериялық құрамға қалай әсер ететіні туралы, сонымен қатар жергілікті қауымдастық пен аймақтың саяси лидерлері үшін жаңа қолданбалы ақпарат болады. Жоғары оқу орындарының ынтымақтастығы Жетысу студенттеріне таулы гидрология саласындағы зерттеулер жүргізу үшін жаңа тәжірибе алуға мүмкіндік береді. Екі жоғары оқу орны арасында қос дипломдық бағдарлама жұмыс істейді. — Жоспарланған зерттеулердің әлеуметтік-экономикалық әсері мұздықтардың динамикасы мен ластаушы заттардың айналымы арасындағы өзара байланыстың жалпы концептуалдық негізін қалыптастырумен, экологиялық топтарға химиялық заттардың синергиялық әсерін зерттеумен байланысты болады.

— Геоақпараттық жүйелерді пайдалана отырып Каратал өзенінің су ағымының жағдайын көрсететін 3D-карта-модель жасалады.

— Алынған зерттеу нәтижелерін әлеуетті пайдаланушылар, ғылыми қоғамдастық және кең жұртшылық арасында тарату. Оқу-әдістемелік құралдар мен ұсыныстар басылып шығады. Зерттеу нәтижелері биохимия, химиялық экология, өсімдіктер мен жануарлардың экологиясы және т.б. пәндер бойынша лекциялар мен практикалық сабақтарда қолданылады. Зерттеу нәтижелері республикалық және халықаралық конференцияларда және нөлдік емес импакт-факторы бар журналдарда жарияланатын болады.