ИСТИНА

Биоповреждениям подвержены практически все материалы, используемые человеком в хозяйственной деятельности. Экономический ущерб мировой экономики от коррозии исчисляется миллиардами долларов, причём доля биоповреждений составляет свыше 50%. Деструкция материалов является следствием взаимосвязанного воздействия на материалы внешних факторов: биологических, физических и химических. Фундаментальной научной задачей данного исследования является изучение механизмов трансформации структуры материалов под воздействием микроорганизмов-биодеструкторов и изучение процессов биокоррозии различных материалов в прибрежных экосистемах Баренцева и Балтийского морей. Данные, полученные в результате запланированного исследования, позволят расширить фундаментальные научные знания о механизмах воздействия коррозионно-активных штаммов микроорганизмов и смешанных микробных ассоциаций на структурные и физико-химические свойства различных материалов, используемых в современном гидротехническом строительстве. Планируется изучить филогенетическую структуру природных микробных сообществ водной толщи и донных осадков прибрежных зон Баренцева и Балтийского морей, а также исследовать протекание процессов биообрастания различных материалов в морском климате умеренных и арктических широт. Будут разработаны методологические подходы для прогнозирования и оценки степени биоповреждений (биообрастаний), а также для определения скоростей микробной коррозии испытуемых материалов как в модельных, так и в натурных условиях. В настоящей работе предлагается комплексный подход с использованием классических микробиологических и биохимических методов, физико-механических методов исследования свойств материалов и высокотехнологичных инновационных методов, таких, как высоко производительное секвенирование, иммунологические методы, радиоизотопные методы, сканирующая и эпифлуоресцентная микроскопия. Проект носит междисциплинарный характер, а его реализация позволит достичь прогресса в решении проблем биостойкости материалов в различных климатических условиях, понимании механизмов биокоррозии, а также разработке новых способов защиты гидротехнических сооружений от биологических повреждений. Помимо вопросов экологической микробиологии, реализация проекта даст возможность научно обосновать фундаментальные подходы к повышению долговечности сооружений строительной и гидротехнической отраслей, возводимых в экстремальных и агрессивных условиях окружающей среды.

Almost all materials used in economic are subjected to biodeterioration. For instance, the corrosion loss is estimated of billions of dollars, and biocorrosion part is more than 50% of this. The destruction of materials appears as a result of combination of different external factors: biological, physical and chemical. The research objective is to study the mechanisms of transformation of the structure of materials affected by microorganisms-biodestructors and to observe the biocorrosion processes of various materials in Barents and Baltic Seas coastal ecosystems. The obtained data will contribute into fundamental scientific knowledge of corrosive strains and mixed microbial associations effects on the structural and physico-chemical properties of materials used in modern hydrotechnical construction. It is planned to study the phylogenetic composition of natural microbial communities of water column and bottom sediments of the coastal zones of the Barents and Baltic Seas, and to investigate the processes of biofouling in the marine climate of temperate and polar latitudes. Methodological approaches will be developed for predicting and assessing the degree of biodegradation (biofouling), as well as for determination of microbial corrosion rates of the inspected materials both in model and in situ conditions. In this project we propose a complex approach using classical microbiological and biochemical methods, physical and mechanical methods for studying the properties of materials and high-tech innovative methods, such as new generation sequencing, immunological methods, radioisotope techniques, scanning and epifluorescent microscopy. The project is interdisciplinary, and its implementation will help in solving the problems of the biostability of materials in different climatic conditions and will help in better understanding of biocorrosion mechanisms and development of new methods of protection of hydraulic structures from biodestruction processes. Besides application to ecological microbiology, a successful realization of the project will provide scientifically-based fundamental approaches to improve the durability of hydraulic structures exposed to extreme and aggressive environmental conditions.