PATVIRTINTA
Lietuvos Respublikos švietimo,
mokslo ir sporto ministro
2022 m. balandžio 19 d. įsakymu Nr. V-585

2022–2026 M. MOKSLINIŲ TYRIMŲ IR EKSPERIMENTINĖS PLĖTROS PROGRAMA „KENKSMINGŲ MEDŽIAGŲ, PATOGENŲ IR NEPALANKIŲ VEIKSNIŲ SKLAIDA BESIKEIČIANČIOJE APLINKOJE RIZIKOS VERTINIMO IR APLINKOS KOKYBĖS GERINIMO KONTEKSTE (TARŠA)“

1. 2022–2026 m. mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros programos „Kenksmingų medžiagų, patogenų ir nepalankių veiksnių sklaida besikeičiančioje aplinkoje rizikos vertinimo ir aplinkos kokybės gerinimo kontekste (TARŠA)“ (toliau – programa) vykdytojas – Gamtos tyrimų centras (toliau – GTC).

2. Programos tikslai:
2.1. Kompleksiniais kenksmingų (cheminių ir radioaktyviųjų) medžiagų, patogeninių (mikro-) organizmų ir nepalankių veiksnių sklaidos aplinkoje tyrimais gauti naujų fundamentinių žinių aplinkos kokybės išsaugojimo pagrindimui globalios kaitos ir antropogeninio poveikio sąlygomis.
2.2. Taršos poveikio nuo biotos elementų iki ekosistemų lygmens analizės pagrindu įvertinti reiškinių įvairovę ir dinamiką, prognozuoti aplinkos kokybės kitimo tendencijas bei moksliškai pagrįsti valstybės strateginių dokumentų rekomendacijas dėl valdymo galimybių ir priemonių aplinkos kokybei ir visuomenės gerovei užtikrinti.
2.3. Patobulinti rizikos vertinimo metodologijas (metodikas), palaikyti su taršos reiškiniais ir aplinkos kokybės bei rizikos vertinimais susijusias duomenų bazes, siekti visuomenėje mokslo žiniomis pagrįsto diskurso apie taršos riziką ir aplinkos kokybę bei skatinti visuomenę įsitraukti į mokslo žinių racionalų pritaikymą.

3. Programos uždaviniai:
3.1. Įvertinti naujai atsirandančios cheminės taršos ekotoksikologinį poveikį ir riziką aplinkai (a)biotinių veiksnių kaitos kontekste.
3.2. Ištirti fitopatogeninių mikroorganizmų įvairovę bei jų plitimo dinamiką kintančio klimato ir antropogeninio poveikio sąlygomis, siekiant parinkti prevencines bei kontrolės priemones fitopatogeninių mikroorganizmų daromai žalai sumažinti.
3.3. Ištirti antropogenizuotuose substratuose ir žmogų supančioje aplinkoje paplitusių mikroskopinių grybų biologinius savitumus bei jų augimą ir vystymąsi limituojančius veiksnius, nustatyti mikroskopinių grybų vaidmenį medžiagų biodestrukcijos procesuose.
3.4. Nustatyti mikrobiosistemų struktūras ir įvertinti jų svarbą biotinės taršos valdymui.
3.5. Ištirti prioritetinių pavojingų aplinkai taršos medžiagų patekimą, sklaidą ir kaupimąsi sausumos ir jūros ekosistemose.
3.6. Išanalizuoti svarbiausių regiono branduolinių objektų radioaktyviosios taršos poveikį aplinkai ir įvertinti žmogaus bei biotos apšvitos riziką

4. Metodologinis tyrimų pagrindimas
Atsiliepdama į Europos Sąjungos bei mūsų šalies strateginiuose dokumentuose (Lietuvos pažangos strategija „Lietuva 2030“; Nacionalinė aplinkos apsaugos strategija, Žaliojo kurso ir Žiedinės ekonomikos prioritetai, JT Darnaus vystymosi tikslai iki 2030 m. ir kt.) įvardintus visuomenei kylančius iššūkius ir siūlomus jų įveikimo būdus, LR Vyriausybė savo veiklos Programoje (2020 m. gruodžio 11 d. Nr. XIV-72) ir jos įgyvendinimo plane deklaravo projektus ir veiksmus, sudarančius sąlygas mažinti taršos intensyvumą, remiantis mokslo potencialu, naujų priemonių bei metodų taršos prevencijai kūrimą, tuo pačiu pabrėžiant ir gamtinio kapitalo, kaip esminės aplinkos kokybės dedamosios, apsaugą ir atkūrimą bei aplinką tausojančių išteklių panaudojimą.
Siekiant aukštų aplinkos kokybės standartų, pasaulinę technologinę pažangą ir toliau lydinti tarša įvardijama, kaip vienas iš didžiausių grėsmę žmonijai keliančių iššūkių. Pasaulyje ligi šiol vyraujantis ekonomikos modelis, pagrįstas iškastinio kuro naudojimu ir nuolat augančia išteklių gavyba vis didesniam medžiagų kiekiui pagaminti bei menku atliekų perdirbimu, generuoja daug įvairiais būdais ir įvairiose formose į aplinką patenkančių atliekų, dažnai turinčių ir kenksmingų medžiagų.
Tuo pat metu pasaulyje sparčiai mažėjant biologinei įvairovei ir reorganizuojantis ekosistemoms, vyksta atskirų organizmų rūšių bei jų grupių / populiacijų nykimas (degradacija) ar nevaldoma plėtra, intensyvėja invazijų dažnis bei žalos mastai, neabejotinai darantys neigiamą poveikį gyventojams ir svarbioms ūkio šakoms. Akivaizdu, jog dėl patogeninių mikroorganizmų veiklos, gyvųjų organizmų produkuojamų toksinų, jau esamų ir naujai sukuriamų kenksmingų cheminių medžiagų sklaidos aplinkoje bei nepalankių veiksnių dinamikos nepaprastai svarbu naujausiais tyrimų metodais analizuoti minėtų poveikių įtaką tiek įvairiuose organizmų biologinio organizuotumo lygmenyse, tiek ir ekosistemų lygmeniu. Tik tokiu būdu galima patikimai vertinti su tarša susijusių reiškinių įvairovę, dinamiką, riziką aplinkai ir žmogui bei pagrįsti prevencijos galimybes ir priemones. Taigi, tik racionalios, pagrįstos nuolat atnaujinamomis mokslo žiniomis, šalių ir jų piliečių pastangos mažinti taršos intensyvumą padės išlaikyti saugią gyvenamąją aplinką.
Vystantis mokslui ir technologijoms, auga ir kintančios aplinkos būklei vertinti skirtų mokslo krypčių svarba, sparčiai tobulėja jų metodologija bei instrumentinė-metodinė bazė. Greta kenksmingų (cheminių ir radioaktyviųjų) medžiagų sklaidos aplinkoje vis didesnį susirūpinimą visuomenei kelia aktyvi nanotechnologijų plėtra, nes nano- ir mikrodariniai tapo nepakeičiama šiuolaikinės industrijos medžiagų klase, kuri be akivaizdžios naudos gali pakenkti ekosistemoms ir žmonių sveikatai. Dėl dydžio, ypatingų fizikinių-cheminių savybių bei plataus ir augančio panaudojimo įvairiose pramonės, medicinos ir žemės ūkio srityse žmogaus sukurti ar dėl antropogeninės veiklos gamtoje susiformavę nano- ir mikrodariniai gali kauptis aplinkos sanduose ir turėti įtakos tiek atskiriems individams ar rūšims, tiek ir aplinkoje vykstantiems procesams. Kadangi esama nedaug duomenų apie jų poveikį organizmams ir aplinkai, nėra visuotinai priimtų moksliškai pagrįstų rizikos vertinimo metodų, kyla nemažai kontraversiškų diskusijų dėl šių medžiagų saugumo.
Spartėjantis chemizavimo procesas kelia grėsmę ekosistemoms ir žmonėms, visų pirma, per vandens aplinką, nes vanduo plačiai naudojamas atliekų tvarkymui, yra pagrindinis daugelio cheminių medžiagų vektorius, pagaliau, vandens tiekimas ir sanitarija yra būtina sąlyga visos žmonijos raidai (JT Darnaus vystymosi tikslai). Naujausių inventorizacijų duomenimis pasaulyje užregistruota apie 350 000 chemikalų ar jų mišinių, tačiau daugelio cheminių medžiagų tapatybė, o tuo pačiu ir (eko)toksikologiniai duomenys, yra viešai neprieinami dėl konfidencialumo arba apibūdinami dviprasmiškai. Ir ateityje didelį susirūpinimą kels naujai sintetinamų cheminių medžiagų ar jų darinių cirkuliacija biogeosferoje, o tokie teršalai, kaip mikroplastikas, yra potencialus cheminių medžiagų ir patogenų sklaidos aplinkoje tarpininkas. Taigi, neišvengiamai kils poreikis identifikuoti minėtų medžiagų sukeliamas (a)biotines sąveikas, taipogi nustatyti ir prognozuoti „kažkas iš niekur“ fenomeną (angl. „something from nothing“), kai veikdami kartu foninių (gamtinių) koncentracijų cheminės medžiagos ir fiziniai faktoriai gali sukelti sinerginį (ar antagonistinį) poveikį organizmams, t.y. (a)biotinių faktorių sinerginį poveikį, pasireiškiantį pavieniams faktoriams veikiant foninių ar slenkstinių koncentracijų ribose. Pagal Europos plastikų žiedinės ekonomikos strategiją aplinkosaugos problemas, kylančias dėl plastikų gamybos, naudojimo ir vartojimo, būtina skubiai spręsti, o tam reikia visapusiškų kompleksine moksline metodologija besiremiančių multidisciplininių rizikos vertinimo sprendimų.
Itin svarbūs aplinkos būklės vertinimui, kontrolei bei išsaugojimui yra mikrooganizmai. Nors jie yra vieni labiausiai pasaulyje išplitusių organizmų, tačiau kol kas žinoma tik maža jų dalis, o dar mažesnė panaudojama praktikoje. Dėka gausybės sintetinamų metabolitų jie paplitę įvairiose ekosistemose, vaidina svarbų vaidmenį medžiagų apytakos rate, gamina biologiškai aktyvias medžiagas, geba skaldyti tiek natūralias organines atliekas, tiek sintetines medžiagas ir įvairius teršalus. Didėjant įvairių pramonės šakų gamybinėms apimtims, aplinkosaugai kils nauji poreikiai, susiję su mikroorganizmų veiklos reguliavimu ir praktiniu jų pritaikymu. Tokie kompleksiniai mikroorganizmų (mikromicetų, mielių ir bakterijų) tyrimai kitose Lietuvos mokslinėse institucijose neatliekami. Įvairūs mikroorganizmai sukelia augalų ligas, ekonominius, derliaus nuostolius, taip pat pažeidžia laukinės gamtos augalų bendrijas. Keičiantis klimatui (naujos invazinės augalų ir vabzdžių platintojų rūšys) ir dėl antropogeninės veiklos (patogenų ir jų šeimininkų introdukcija) yra pavojus atsirasti ir atsiranda naujų regionui ligų. Todėl yra būtina moksliniais tyrimai pagrįsta stebėsena ir tyrimų metodų tobulinimas.
Tyrimuose bus glaudžiai derinami modernūs metodai, kuriuos jau yra įvaldę GTC mokslininkai. Kartu bus optimizuojama nauja taršos tyrimų metodologija, besiremianti pagrindiniais šiuolaikiniais fizikiniais-cheminiais (tame tarpe izotopiniais) medžiagų analizės metodais, specializuotais mikrobiologiniais, fiziologiniais, biocheminiais ir genetiniais metodais, taikomais specialiai įrengtose laboratorijose ir lauko tyrimų bazėse. Išsamiems biologinės taršos tyrimams bus pasitelktos šiuolaikinės aukšto našumo omikos technologijos – metagenomika, transkriptomika, viromika, metabolomika. Taip pat bus panaudotos instituto techninės galimybės atlikti ekotoksiškumo tyrimus su vandens organizmais (dumbliais, vandens augalais, vėžiagyviais, žuvimis visose jų vystymosi stadijose), taikant biotestavimo, toksikologinius, biocheminius, citogenetinius, hidrocheminius, bioakumuliacinius, histologinius, fiziologinius ir kitus metodus. Įvairias funkcijas atspindinčių biologinių žymenų vertinimas skirtinguose biologinės organizacijos lygmenyse leis nustatyti kumuliacinį neigiamų veiksnių poveikį ir gali būti ypač naudingas, mažinant atotrūkį tarp cheminio užterštumo fiksavimo ir ekosistemų ekologinės būklės vertinimo. GTC laboratorijų infrastruktūra ir jose eksploatuojama tyrimų aparatūra užtikrins šiuolaikinį tyrimų ir darbo su toksinėmis medžiagomis saugos lygį. Pasiekti proveržį mikologinių tyrimų kryptyje numatoma, panaudojant modernius mikroorganizmų identifikavimo metodus, kurie bus vertinami kompleksiškai pagal fenotipinius, fiziologinius, biocheminius ir molekulinius metodus. Fungicidiškai aktyvios medžiagos bus tiriamos, naudojant minimalios inhibuojančios ir fungicidinės koncentracijos nustatymo metodus. Mikroskopinių grybų vaidmuo biodestrukcijos procesuose bus vertinamas, panaudojant kokybinius ir kiekybinius fermentinio aktyvumo metodus.
Programoje dalyvaujančiose laboratorijose sukauptos testinių organizmų, modelinių bei gamtinių mikroorganizmų kolekcijos, būtinos atlikti ekotoksikologinius ir mikrobiologinius tyrimus. Turimos pavienių genų delecinės (daugiau kaip 4 500 kamienų) bei padidintos genų raiškos (virš 5000 kamienų) mielių bibliotekos bus naudojamos, vykdant funkcinės genomikos tyrimus. GTC dirbantys specialistai turi sukaupę didelius duomenų masyvus, kurie svarbūs ne tik dabartinei mokslininkų kartai, bet turėtų būti ir nenutrūkstama jungtis su ateities tyrėjais.
Planuojama, kad programos įgyvendinime dalyvaus apie 40 GTC mokslininkų, taip pat jiems talkinantis techninis personalas, įvairių studijų pakopų studentai, doktorantai, mokslininkai-stažuotojai. Turimą infrastruktūrą, įrangą ir žmogiškuosius išteklius bus siekiama atnaujinti ir papildyti, pagal galimybes pritraukiant įvairius nacionalinius bei tarptautinius mokslo finansavimo šaltinius. Taip pat tyrimams atlikti bus naudojamasi kitų Lietuvos mokslo įstaigų atviros prieigos laboratorijų suteikiamomis galimybėmis. Vykdant programą numatyti su taršos reiškiniais susiję tarpdisciplininiai tyrimai prisidės prie ekologijos ir aplinkotyros specialistų rengimo bei visuomenės gamtosauginio švietimo.
5. Tyrimų etapai ir jų charakteristikos

Numatomi du pagrindiniai programos tyrimų etapai: I etapas – 2,5 metų (tarpinė ataskaita); II etapas – 2,5 metų (galutinė ataskaita).

I etapas (2022–2023 m., 2024 m. pirmasis pusmetis, tarpinių rezultatų apibendrinimas) apims ankstesnių tyrimų apžvalgą, metodikų adaptavimą, pagrindimą ir tobulinimą, tyrimų medžiagos iš gamtinių objektų (Baltijos jūros akvatorija ir priekrantė, Kuršių marios, būdingos Lietuvos upės ir ežerai, žuvininkystės ūkiai; būdingų pramonės objektų aikštelės, avarijų poveikio zonos, foninės aikštelės ir tyrimų stotys) bei laboratorinių eksperimentų surinkimą, pradinę gautų rezultatų analizę, interpretaciją ir apibendrinimą. Taip pat bus dalyvaujama įvairiuose moksliniuose renginiuose ir dalykiniuose seminaruose, pasitarimuose, rengiamos mokslinės publikacijos.
Numatyti tokie pagrindiniai pirmo etapo tyrimai.
• Retųjų žemės elementų (RŽE) poveikio dumbliams ir aukštesniesiems vandens augalams įvairiuose jų biologinio organizuotumo lygmenyse vertinimas, taikant ilgalaikio toksiškumo tyrimo metodus.
• Nano- ir mikrodarinių ekotoksikologinio poveikio skirtingo trofinio lygio vandens organizmams (augalams, vėžiagyviams ir žuvims) dėsningumų kompleksiniai tyrimai, atsižvelgiant į organizmų vystymosi stadijas ir aplinkos veiksnius (vandens temperatūra ir pH). Taip pat bus ištirtas nano- ir mikrodarinių poveikis žuvų elgsenai ir žuvų žarnyno mikrobiotai, priklausomai nuo žuvų rūšies ir amžiaus bei aplinkos veiksnių.
• Skirtingų polimerų tipų mikro- ir nanoplastiko, cheminių mišinių ekotoksikologinio potencialo vandens organizmams, taikant platų biožymenų spektrą toksiškumo potencialui ir poveikio mechanizmams nustatyti, tyrimai.
• In vivo eksperimentiniai tyrimai, siekiant nustatyti dirbtinai veisiamų ir laukinių lašišinių žuvų palikuonių jautrumo monospecifinėms infekcijoms ir / ar cheminiam stresui skirtumus.
• Lašišinių žuvų (pvz.: margasis upėtakis, šlakis, lašiša) populiacijų citogenetinės būklės tyrimai įvairaus tipo ekosistemose, t. y. nuo saugomų iki antropogeninės veiklos paveiktų teritorijų (Lietuvos upės, Kuršių marios, Baltijos jūros priekrantė bei žuvininkystės ūkiai).
• Fitopatogeninių mikroorganizmų įvairovės ir paplitimo dinamikos, veikiant klimato kaitai, invazijoms ir antropogeniniams faktoriams, tyrimai.
• Fitoplazmų laukiniuose uoginiuose augaluose ir vabzdžiuose pernešėjuose multilokusinis identifikavimas.
• Simptomatinių patogeniniais mikroorganizmais infekuotų augalų ir jų vabzdžių-pernešėjų pavyzdžių surinkimas, augalus pažeidžiančių mikroorganizmų (grybų, oomicetų, bakterijų, fitoplazmų) identifikavimas šiuolaikiniais molekulinės biologijos metodais.
• Mikroskopinių grybų (mielių) išskyrimas iš įvairių antropogenizuotų substratų ir dominuojančių rūšių identifikavimas. Mikroskopinių grybų (mielių) biologinių savitumų ir jų paplitimą bei funkcionavimą įtakojančių (a)biotinių veiksnių išaiškinimas. Antropogenizuotuose substratuose paplitusių mikroskopinių grybų vaidmens kai kurių medžiagų biodestrukcijos procesuose įvertinmas.
• Mikroorganizmų, mielių virusų bei viduląstelinių parazitų paplitimo gamtinėje aplinkoje tyrimai. Kultivuojamų mikroorganizmų išskyrimas ir identifikavimas molekuliniais metodais, metagenominė mikroorganizmų, virusų ir parazitų analizė.
• Mikrobiotų struktūros bioinformatinė analizė bei potencialiai kenksmingų aplinkai ir žmogui mikroorganizmų sklaidos vertinimas.
• Prioritetinių pavojingų taršos medžiagų naudojimą bei norminimą reglamentuojančių dokumentų analizė.
• Prioritetinių pavojingų taršos medžiagų kaupimosi gyvuose organizmuose (žuvys, moliuskai) tyrimų pasaulyje duomenų analizė.
• Naujausių dujų ir skysčių chromatografijos, indukuotos plazmos, masių spektrometrijos, emisinės spektrofotometrijos (OAES) ir rentgeno fluorescencinės (RF) analizės metodų prioritetinių pavojingų taršos medžiagų tyrimams optimizavimas.
• Lietuvos vandens telkinių (Baltijos jūra, pagrindinės upės, ežerai) bei sausumos ekosistemose (būdingų pramonės objektų aikštelės, avarijų poveikio zonos, foninių tyrimų aikštelės) sutinkamų prioritetinių pavojingų taršos medžiagų (policiklinių aromatinių angliavandenilių, naftos angliavandenilių, organinių alavo junginių, polichlorintų bifenilų, sunkiųjų metalų, mikroplastikų ir kt.) tyrimai.
• Pavojingų taršos medžiagų galimo patekimo į aplinką, sklaidos ir kaupimosi aplinkoje ypatumų analizė.
• Dirbtinės ir gamtinės kilmės radionuklidų (H-3, C-14, Cs-137, Be-7, Pb-210, Pb-214 ir kt.) tyrimų metodikų optimizavimas. Tyrimų atlikimas GTC atmosferinių iškritų tyrimų stotyje Vilniuje, Neries upės tyrimų stotyje Buivydžiuose (vanduo, suspenduotos dalelės, makrofitai ir kt.), sausumose ekosistemų tyrimų aštuoniuose taškuose (vienmečiai augalai arba vienmetės augalų dalys ir kt.).
• Dirbtinės ir gamtinės kilmės radionuklidų (H-3, C-14, Cs-137, Be-7, Pb-210, Pb-214 ir kt.) pasiskirstymo vandens ir sausumos ekosistemose ypatumų nustatymas.
• Eksploatuojamos Baltarusijos AE ir iš eksploatacijos išvestos Ignalinos AE ilgalaikio poveikio ekosistemoms ir žmogui dėl radioaktyviųjų medžiagų patekimo į aplinką normalios eksploatacijos ir avariniais atvejais vertinimas.

II etapas (2024 m. antrasis pusmetis, 2025–2026 m., programos vykdymo metu gautų rezultatų apibendrinimas) apims su taršos reiškiniais susijusių eksperimentų atlikimą, taršos poveikio ir jo rizikos biotai įvertinimą, vandens ir sausumos ekosistemų pokyčių prognozių pateikimą, rekomendacijų dėl aplinkos kokybės išsaugojimo parengimą, gautų rezultatų analizę, interpretaciją ir apibendrinimą. Taip pat bus dalyvaujama įvairiuose moksliniuose renginiuose ir dalykiniuose seminaruose, pasitarimuose, rengiamos mokslinės publikacijos.
Numatyti tokie pagrindiniai antro etapo tyrimai.
• Retųjų žemės elementų (RŽE) poveikio dumbliams ir aukštesniesiems vandens augalams tyrimai, taikant biožymenis.
• Nano- ir mikrodarinių ir juos sudarančių metalų stabilumo, jų patekimo kelių, pasiskirstymo ir kaupimosi dumbliuose, vėžiagyviuose ir žuvyse vertinimas, atsižvelgiant į aplinkos veiksnius. Nano- ir mikrodarinių poveikio tirtiems organizmams mechanizmų išaiškinimas.
• Lašišinių žuvų (pvz.: margasis upėtakis, šlakis, lašiša) populiacijų citogenetinės būklės įvairaus tipo ekosistemose, t. y. nuo saugomų iki antropogeninės veiklos paveiktų teritorijų (būdingos Lietuvos upės, Kuršių marios, Baltijos jūros priekrantė bei žuvininkystės ūkiai) tyrimai.
• Aplinkos taršos poveikio ankstyvųjų genetinių biožymenų signalų nustatymas, biožymenų atsakų kontrolinių / foninių ir slenkstinių lygių indikatorinėse lašišinių žuvų rūšyse įvertinimas.
• Bioinformatinė gautų duomenų analizė, filogenetinė mikroorganizmų galimos kilmės analizė, ligų kontrolės strategijos kūrimas.
• Biodestrukcijos procesuose dalyvaujančių mikroskopinių grybų funkcijų ir metabolitų aktyvumo mitybiniu požiūriu skirtingoje aplinkoje tyrimai. Biodestrukcijos procesuose dalyvaujančių mikroorganizmų veiklos reguliavimo tyrimų apibendrinimas ir jų panaudojimo biotechnologiniams bei kitiems praktiniams poreikiams galimybių pagrindimas. Gyvų mikroorganizmų kolekcijų plėtojimas ir palaikymas.
• Mikroorganizmų sambūrio bei biokontrolės mechanizmų, taikant funkcinės genomikos, transkriptomikos ir metabolomikos technologijas, įvertinimas.
• Atskirų mikrobiotos komponentų, biocidinių sistemų bei biocidinių medžiagų poveikio mikroorganizmų bendrijos struktūrai ir funkcionalumui tyrimai.
• Mikroorganizmų ir biocidinių medžiagų panaudojimo taršos mažinimui tyrimai, siekiant sukurti mokslinį pagrindą kenkėjų plitimo kontrolei bei prevencijai biotinėje aplinkoje.
• Vandens ir sausumos ekosistemų taršos įvairiomis prioritetinėmis pavojingomis medžiagomis integruotas įvertinimas, taršos poveikio biotai efektų prognozavimas. Prioritetinių pavojingų taršos medžiagų ar jų grupių atskiroms terpėms nustatymas, jų koncentracijų statistinis įvertinimas ir palyginimas su galiojančiomis normatyvinėmis ir gamtinėmis (foninėmis) reikšmėmis. Taršos reiškinių ypatumų, atsižvelgiant į fizines-geografines, hidrogeochemines ir sedimentacines sąlygas, apibūdinimas bei prioritetinių taršos medžiagų kaupimosi gyvuose organizmuose įvertinimas, atsižvelgiant į organizmų rūšinę įvairovę.
• Būdingųjų radionuklidų (H-3, C-14, Cs-137 ir kt.) sklaidos ir kaupimosi ekosistemose analizė, biotos ir žmogaus apšvitos prognozė, esant minėtų dirbtinės kilmės radionuklidų žymiai padidinto paplitimo aplinkoje atvejų.
• Branduolinių objektų radionuklidų sukeliamos žmogaus ir biotos apšvitos statistinis palyginimas su gamtine apšvita, patiriama dėl gamtinės kilmės radionuklidų foninės spinduliuotės, apimant tuos pačius, tačiau jau kosmogeninės kilmės radionuklidus (H-3, Be-7, C-14), bei tipiškus geogeninės kilmės (urano-238, torio-232 ir urano-235 serijų) radionuklidus.
6. Detalus įgyvendinimo planas ir lėšų preliminarus paskirstymas
I etapas (2022–2023 m., 2024 m. pirmasis pusmetis)
Pasirengimas įgyvendinti programos uždavinius, I etapo uždavinių harmonizavimas su tyrimais, vykdomais pagal įvairius nacionalinius bei tarptautinius projektus. Tyrimų duomenų kaupimas, duomenų bazių atnaujinimas ir naujų kūrimas, aktualių ir naujausių tyrimų pasaulyje apžvalga, naujų metodologijų diegimas ir efektyvių metodikų optimizavimas. Eksperimentų atlikimas, bandinių surinkimas ir tyrimai, duomenų kaupimas, analizė ir modeliavimas. Dalyvavimas konferencijose ir seminaruose, paskaitų skaitymas, rezultatų viešinimas. Publikacijų ir rekomendacijų rengimas. Tarpinės ataskaitos parengimas.
Planuojamas lėšų poreikis etapui – 50 % programos realizacijai būtinų lėšų.

II etapas (2024 m. antrasis pusmetis, 2025–2026 m.)
Tyrimų duomenų kaupimas, duomenų bazių atnaujinimas. Eksperimentų atlikimas, bandinių surinkimas ir tyrimai, duomenų kaupimas, analizė ir modeliavimas, prognozių kūrimas. Dalyvavimas konferencijose ir seminaruose, paskaitų skaitymas, rezultatų viešinimas. Publikacijų ir rekomendacijų rengimas. Naujų tyrimų planavimas. Programos baigiamosios ataskaitos parengimas.
Planuojamas lėšų poreikis etapui – 50 % programos realizacijai būtinų lėšų.
7. Numatomi rezultatai:
1 uždavinio įgyvendinimas:
• Tiriant atskirų RŽE ir jų mišinių poveikį dumbliams ir plūdenoms, bus nustatytos RŽE veikliosios koncentracijos ir galimi sinerginiai mišinių efektai, taip pat bus įvertintos spontaninio ir sukeltinio veikimo potencialo diagnostinės galimybės nustatyti toksinį poveikį menturdumblių ląstelei.
• Bus išnagrinėtas atskirų RŽE ir jų mišinių poveikis dumbliams ir plūdenoms, panaudojant biotransformacijos ir oksidacinio streso žymenis, bei nustatyti RŽE kaupimosi atskiruose menturdumblių ląstelės kompartmentuose dėsningumai.
• Naudojant kompleksą metodų, bus ištirtas nano- ir mikrodarinių poveikis skirtingo trofinio lygio ir ontogenezės testorganizmams, taip pat bus išaiškinti metalų pagrindu sukurtų šių medžiagų poveikio mechanizmai ir panaudojimo galimybės. Gauti rezultatai suteiks naujų žinių apie nano- ir mikrodarinių embriotoksiškumą ir nanotoksiškumą vandens organizmams, padės suprasti jų prasiskverbimo pro biologinius barjerus mechanizmus. Nauji duomenys papildys fundamentalias žinias nanoekotoksikologijos srityje ir bus svarbūs, vertinant nano- ir mikrodarinių poveikį ir galimą riziką.
• Bus gauta naujų mokslinių žinių apie parazitų-šeimininkų-taršos sąveikas vandens ekosistemose, bus gauti išsamūs nano-, mikroplastikų ir cheminių medžiagų mišinių ekotoksikologinio poveikio vandens biotai duomenys, bus įvertinti pagrindiniai žuvų parazitinių infekcijų, kurias sukelia patogeniniai oomicetai, protrūkių mechanizmai daugialypių (a)biotinių faktorių kontekste, bus sudarytas pagrindas prognozuoti potencialiai pavojingas (a)biotinių faktorių koncentracijas, galinčias sąlygoti kompleksinius biologinius efektus kintančios aplinkos sąlygomis, ir jų dinamiką gamtinėje aplinkoje bei įvertintas dirbtinai veisiamų ir laukinių žuvų rūšių atsparumas ir atsistatymo potencialas po (a)biotinių faktorių ar jų kompleksinio poveikio.
• Gauti rezultatai pasitarnaus, rengiant ar koreguojant dabartines kompleksinių stresorių poveikio ir rizikos aplinkai vertinimo gaires, galės prisidėti prie vandens taršos poveikio ekosistemoms stebėsenos programų tobulinimo, neigiamos ūkinės (akvakultūros) veiklos įtakos mažinimo.
• Duomenys apie lašišinių žuvų citogenetinę būklę Lietuvos vidaus vandenyse suteiks naujų žinių, siekiant vidaus vandens telkinių geros būklės, bei pasitarnaus pagrindu antropogeninės kilmės teršalų poveikio mažinimo priemonių taikymui ir kūrimui.
• Organizmų atsistatymo po (a)biotinių faktorių kompleksinio poveikio tyrimų rezultatai pasitarnaus, vertinant ekologinių katastrofų padarytą žalą ekosistemoms, sudarant jų padarinių šalinimo bei pažeistų ekosistemų ir biologinės įvairovės atkūrimo projektus.
• Gauti rezultatai leis objektyviai įvertinti vandens ekosistemų taršą (a)biotinių faktorių vienalaikio poveikio ir kintančios aplinkos kontekste.
• Fundamentinių mokslinių tyrimų požiūriu, rezultatai padės užpildyti spragą tarp ekotoksikologijos, elgsenos ekologijos ir evoliucinės ekologijos, siekiant prognozuoti aplinkos taršos ir kitų (a)biotinių faktorių kompleksinį poveikį evoliucijos procesams ir populiacijų atsparumui antropizuotose ekosistemose.
2 uždavinio įgyvendinimas:
• Bus patobulinta fitopatogeninių mikroorganizmų augaluose aptikimo ir identifikavimo metodika, nustatyta mikroorganizmų įvairovė ir jų (pa)plitimo dinamika, įvertintos (jei būtų aptiktos) naujų invazijų galimybės. Taip pat bus siekiama sukurti kontrolės strategiją ir pateikti prognozes.
3 uždavinio įgyvendinimas:
• Programos vykdymo metu iš antropogenizuotų substratų bus išskirti įvairių genčių mikromicetai, įvertinta jų rūšinė priklausomybė, biologiniai savitumai bei (a)biotiniai veiksniai, įtakojantys jų paplitimą ir funkcionavimą kintančios aplinkos sąlygomis. Bus atrinktos potencialios mikromicetų padermės, aktyviai dalyvaujančios polimerinių medžiagų destrukcijos procesuose bei nustatyti veiksniai, galintys stimuliuoti jų funkcionavimą. Bus atrinktos aktyviausios grybų padermės ir įvertintos jų galimybės augalinių atliekų biodestrukcijai ir dirvos kokybės gerinimui bei panaudoti kitiems taikomiesiems tikslams. Tikimasi atrinkti naftą oksiduojančius mikroorganizmus ir juos panaudoti aplinkos apvalymui ir dirvožemio atstatymui. Taip pat bus atlikta biologiškai aktyvių medžiagų paieška žmogui žalingų mikroorganizmų veiklai reguliuoti. Bus papildyta ir palaikoma unikali gyvų mikroorganizmų kolekcija.
4 uždavinio įgyvendinimas:
• Bus gauta išsami informacija apie gamtinėje aplinkoje paplitusių mikrobiosistemų struktūrą bei atskirų jos komponentų (mikroorganizmų bei jų sintetinamų biocidinių medžiagų, mielių virusų, viduląstelinių parazitų) įvairovę, funkcionalumą bei potencialų kenksmingumą aplinkai ir žmogui; bus sukurtas išsamiais kompleksiniais tyrimais pagrįstas mokslinis pagrindas mikrobiologinės taršos mažinimui biotinėje aplinkoje; bus apibendrintas mikrobiosistemų potencialas biotinės taršos valdymui ir pagrįsta jo svarba visuomenės gerovės užtikrinimui.
5 uždavinio įgyvendinimas:
• Bus įvertintas prioritetinių pavojingų taršos medžiagų patekimas į aplinką, sklaida ir kaupimasis aplinkoje bei galimi degradacijos mechanizmai. Bus nustatyta informatyviausia, labiausiai prioritetines pavojingas taršos medžiagas aplinkoje kaupianti terpė. Bus charakterizuoti ir įvertinti pagrindines tirtas prioritetines pavojingas taršos medžiagas skatinantys degraduoti aplinkos parametrai. Taip pat bus sukurta prioritetinių pavojingų taršos medžiagų koncentracijų duomenų bazė tipiniams Lietuvos regionams bei atskiroms ekosistemoms.
6 uždavinio įgyvendinimas:
• Bus atlikta iš branduolinių objektų į aplinką patenkančių radionuklidų sklaidos ir kaupimosi ekosistemose analizė, žmogaus ir biotos apšvitos prognozė.
Programos vykdymo eigoje numatoma paskelbti apie 70 straipsnių leidiniuose, referuojamuose ir turinčiuose citavimo indeksą CA WoS duomenų bazėje. Taip pat bus apmokyti ir į programos vykdymą įtraukti jauni tyrėjai ir mokslininkai (I, II, III pakopos studentai bei podoktorantūros stažuotojai).
8. Rezultatų sklaidos priemonės:
Programos mokslinius rezultatus numatoma pristatyti 45-se tarptautinėse ir 10-je šalies mokslinių konferencijų, mokslinę veiklą ir jos rezultatus viešinti ir populiarinti Lietuvos ir tarptautinėje spaudoje, internete, esant poreikiui, teikti informaciją radijui ir TV. Apibendrintus programos rezultatus numatoma naudoti, rengiant paskaitas ir organizuojant ekskursijas studentams, vyresniųjų klasių mokiniams ir plačiajai visuomenei.
Apibendrintus programos rezultatus taip pat numatoma viešinti per socialinės žiniasklaidos priemones („Facebook“, „Research Gate“ ar „LinkedIn“) bei aktyviai naudoti I ir II lygio universitetinių studijų baigiamųjų ir praktinių darbų rengimo tikslais.
Programos mokslinių tyrimų rezultatų pagrindu bus grindžiama ekspertinė veikla, rengiant rekomendacijas bei teikiant konsultacijas suinteresuotoms šalies valstybinėms institucijoms šiais ir kitais klausimais:
• RŽE, nano- ir mikrodarinių poveikio ir galimos rizikos vandens ekosistemoms vertinimas, taršos stebėsenos programų tobulinimas, neigiamos ūkinės (akvakultūros) veiklos įtakos mažinimo priemonių pagrindimas, dirbtinai veisiamų ir laukinių žuvų rūšių atsparumo ir atsistatymo potencialo vertinimas, ekologinių katastrofų padarytos žalos ekosistemoms minimizavimas, pagrindžiant jų padarinių šalinimo bei pažeistų ekosistemų ir biologinės įvairovės atkūrimo projektus;
• fitopatogeninių mikroorganizmų augaluose galimo plitimo prognozių ir kontrolės strategijų sukūrimas;
• mikroskopinių grybų panaudojimo augalinių atliekų ir kitų polimerinių medžiagų biodestrukcijai, naftą oksiduojančių mikroorganizmų panaudojimo aplinkos apvalymui, dirvožemio atstatymui pagrindimas, įžvalgų biotechnologiniams bei kitiems praktiniams poreikiams įvertinimas;
• mikrobiosistemų potencialo biotinės taršos valdymui mokslinis pagrindimas ir panaudojimas;
• prioritetinių pavojingų taršos medžiagų koncentracijų duomenų bazės pritaikymas sprendinių paieškoms;
• branduolinių objektų saugos vertinimo normalios eksploatacijos ir avariniais atvejais optimizavimas, atsižvelgiant į skleidžiamų radionuklidų žmogaus ir biotos apšvitą.
Dalis programos vykdytojų skaito paskaitas universitetuose, todėl programos moksliniai rezultatai bus naudojami gamtos ir technologijos mokslų bakalaurų ir magistrų universitetiniuose kursuose. Numatoma, jog programos rezultatų pagrindu disertacinius darbus paruoš 10 doktorantų.

9. Programai vykdyti skirtos lėšos 6 049 000,00 Eur (šeši milijonai keturiasdešimt devyni tūkstančiai eurų, 00 ct):

10. Programos vadovas skelbiamas centro interneto svetainėje www.gamtostyrimai.lt.

______________________