Вечная мерзлота - продовольственная безопасность России

Как вечная мерзлота может способствовать улучшению продовольственной безопасности России? 

В Якутии планируют увеличить потенциал уникального в мире криохранилища семян, который автономен и расположен в регионе. Оно сейчас рассчитано на 100 тысяч образцов, а увеличение возможностей позволит стране стать более независимой от импорта.

Возрождение посевов спустя 46 лет.

Первое в мире экспериментальное криохранилище было построено у Института мерзлотоведения в Якутске более четырех десятилетий назад. Инициаторами проекта стали ученые из Якутии: Василий Дохунаев, Никита Соломонов, Борис Иванов и Василий Алексеев.

В 1976 году в замороженные слои земли поместили семена из резервной коллекции Всесоюзного института растениеводства (ныне – Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова). Несмотря на ослабление научных связей в 90-е годы, институт продолжал поставлять семена якутским ученым.

После распада СССР в подземной шахте, где хранились закладные образцы, произошла авария. Некоторые семена были утрачены. Сотрудники Института биологических проблем криолитозоны под руководством директора ботанического сада Иннокентия Федорова рисковали жизнью, извлекая около 11 тысяч образцов из частично разрушенной шахты на глубине 12 метров, — делится воспоминаниями главный научный сотрудник института, доктор биологических наук Борис Кершенгольц.

В 2021 году снова началось сотрудничество Якутии с ведущим научным институтом в стране в области растениеводства. Чтобы изучить физиологические, посевные и генетические свойства образцов, которые находились в замороженной земле 46 лет, провели испытания. Семена прорастили и получили новые плоды и семена, их подвергли тщательной проверке, которая показала, что их свойства сохранились на уровне 80-85 процентов, что сопоставимо со свежими.

Преимущества холода

В 2012 году в одной из старых шахт построили действующий на данный момент криобанк. Там хранится около 12 тысяч образцов семян, включая бобовые и злаковые культуры, а также дикорастущие растения.

Спустившись по широкой металлической лестнице на глубину примерно 12 метров, попадаешь в просторный зал с рядами стеллажей. На полках стоят стеклянные банки с семенами, где рядом с современными образцами находятся нут и фасоль с 70-х годов. Здесь также хранят семена якутских сортов и дикоросов для обеспечения экологической безопасности. Многие дикорастущие виды исчезают из-за изменения климата, антропогенного воздействия и лесных пожаров. Коллекция криобанка позволяет восстановить утраченные виды.

Температурные условия в хранилище поддерживаются в пределах минус 8-12 градусов. За ними следят с помощью датчиков, передающих данные в лабораторию. Природный холод имеет еще одно важное преимущество — необходимость пересадки семян каждые 12-15 лет, как в обычных хранилищах, отсутствует. Глубина 12 метров выбрана, чтобы обеспечить стабильность температуры, так как для семян важны стабильные условия, — отмечает младший научный сотрудник лаборатории инженерной геокриологии Института мерзлотоведения Василий Куваев.

Новое хранилище тоже будет полностью автономным и не потребует затрат на электроэнергию, водоснабжение и охлаждение.

Технология накопления зимней прохлады используется для охлаждения поверхности грунта летом. Ее разработали специалисты Института мерзлотоведения под руководством доктора технических наук Георгия Кузьмина, запатентовавшие метод естественной циркуляции воздуха в подземной шахте, что делает криохранилище энергонезависимым.

Объект стратегической важности

На протяжении последнего десятилетия ученые обсуждали строительство в Якутске федерального криохранилища на миллион образцов. Разработано финансовое обоснование с лабораторным корпусом. Проект оценили в чуть более миллиарда рублей.

Предложение о создании Всероссийского криохранилища в Якутии поддержано президентом РАН Александром Сергеевым. В феврале 2022 года был подписан указ президента России Владимира Путина о создании Национального центра генетических ресурсов растений, предусматривающий резервное хранилище семян на случай чрезвычайных ситуаций.

Создание всероссийского криобанка планируется реализовать в научно-образовательном центре "Север". Новый объект, как и действующий, будет автономен, не требуя затрат на электроэнергию, водоснабжение и охлаждение. Глубина в 9-12 метров обеспечивает защиту семян от любых природных или техногенных катастроф на поверхности.

В условиях санкций строительство подобного объекта обеспечивает продовольственную безопасность государства. В советский период страна самостоятельно производила весь необходимый посевной материал. Сейчас Россия импортирует две трети семян сельскохозяйственных культур. Эти семена демонстрируют хорошее качество и высокий уровень всхожести, но чаще всего не подходят для повторного использования, что требует ежегодных закупок. В случае введения санкций в этой области, поставки могут прекратиться.

В настоящее время разрабатывается план по созданию резервного криохранилища. Правительству России поручено  утвердить программу развития Национального центра генетических ресурсов растений.