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 „KLIMATO KAITOS IR ŽMOGAUS VEIKLOS SĄLYGOJAMŲ VEIKSNIŲ POVEIKIAI EKOSISTEMŲ BŪKLEI, JŲ FUNKCIONAVIMUI, TEIKIAMOMS PASLAUGOMS IR IŠTEKLIŲ TVARUMUI (KLIMATAS IR EKOSISTEMOS)“

1. 2022–2026 m. mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros programos „Klimato kaitos ir žmogaus veiklos sąlygojamų veiksnių poveikiai ekosistemų būklei, jų funkcionavimui, teikiamoms paslaugoms ir išteklių tvarumui (KLIMATAS IR EKOSISTEMOS)“ (toliau – programa) vykdytojas – Gamtos tyrimų centras (toliau – GTC).

2. Programos tikslai:
2.1. atlikus žemės gelmių, kraštovaizdžio bei ekosistemų abiotinių ir biotinių komponentų sandaros, funkcionavimo ir dinamikos, medžiagų ciklų ir biologinės įvairovės vaidmens juose tyrimus, sukaupti ir apibendrinti duomenis apie Lietuvos gamtinį paveldą, modeliuojant scenarijus ir išaiškinant sąlygas, užtikrinančias jo atsikūrimą ir išsaugojimą ateities kartoms;
2.2. pritaikant EBPO naudojamą veiksnių-apkrovų-būklės-poveikio-atsako (angl. DPSIR (drivers, pressures, state, impact and response model of intervention)) analitinį modelį, įvertinti žmogaus veiklos ir klimato kaitos sąlygojamas apkrovas Lietuvos ekosistemoms, modeliuoti galimus jų komponentų, procesų ir ciklų raidos scenarijus, siekiant sukurti mokslu paremtas priemones, užtikrinančias tų apkrovų švelninimą, ekosistemų paslaugų tvarumą bei jų išteklių atsinaujinimą;
2.3. skleisti žinias apie Lietuvos gamtą plačiajai visuomenei, dalyvauti ekologiniame švietime ir mokymosi visą gyvenimą programose, diegti ekosisteminį požiūrį į gamtos išteklius ir paslaugas, keičiantį žmogaus elgseną ir aplinkos politiką taip, kad būtų užtikrintas ekosistemų paslaugų ir išteklių išsaugojimas ateinančioms kartoms, jų naudojimo šalies žiedinėje ekonomikoje tvarumas, neigiamo poveikio Lietuvos gamtiniam paveldui sušvelninimas bei prisitaikymas prie globalios kaitos.

3. Programos uždaviniai:
3.1. Įvertinti Lietuvos mineralinių ir geoterminių išteklių tvaraus ir ekosistemas tausojančio naudojimo žiedinėje ekonomikoje galimybes.
Tyrimai apims kelis svarbius šaliai aspektus. Tai kristalinio pamato žaliavų, įskaitant pietryčių Lietuvoje esančius geležies rūdos ir strateginių retųjų elementų išteklių kilmės ir atsargų ištyrimas bei panaudojimo žiedinėje ekonomikoje galimybių, vystantis ir tobulėjant išgavimo technologijoms, įvertinimas; kristalinio pamato metamorfinių ir geoterminių gradientų tyrimai, siekiant įvertinti uolienų kompleksų gebėjimą generuoti šilumos srautą; CO2 saugojimo žemės gelmėse ir panaudojimo, siekiant padidinti naftos išgavimą, galimybių tyrimai; skalūninių dujų atsargų ir išgavimo galimybių vertinimas.
3.2. Parengti klimato-ekosistemų sąveikų scenarijus, paremtus paleoklimato ir paleoekosistemų kaitos modeliavimu.
Planuojama atlikti Kvartero šiltųjų ir šaltųjų laikotarpių biotinių ir abiotinių rodiklių tyrimai, siekiant rekonstruoti paleoklimato dinamiką bei įvertinti įvairių rodiklių poveikį ekosistemų raidai, jų atsparumui klimato pokyčiams bei modeliuoti galimas tolimesnės Lietuvos ekosistemų raidos tendencijas. Taip pat bus įvertinamas ir žmogaus poveikio paleoekosistemoms pobūdis ir jo dinamika, apibrėžiamos jo sąsajos su klimato svyravimais, veiklos forma ir intensyvumu skirtingais priešistorės etapais bei istoriniais laikais. Tyrimų metu bus taikomi tikslūs radioaktyviųjų Pb-210 ir C-14 izotopų, stabiliųjų anglies izotopų santykio ir dendrochronologinės analizės metodai.
3.3. Įvertinti žmogaus veiklos ir klimato kaitos sąlygojamų apkrovų poveikį geo-sistemų dinamikai ir vandens ciklui.
Tyrimai apims Lietuvos upių baseinų vandens išteklių, balanso ir ciklų bei Baltijos jūros kranto zonos geo-ekosistemų kaitos dėsningumų nustatymą. Bus išaiškinta klimato kaitos ir žmogaus veiklos įtaka pelkių kompleksų, karstinio regiono, upių baseinų ir jūros kranto zonos geo-sistemų transformacijai. Taip pat bus tiriami paviršinio ir požeminio vandens išteklių bei kokybės pokyčiai, modeliuojami šlapynių raidos, vandens atsargų jose kaitos, durpių formavimosi bei CO2 balanso scenarijai. Bus sudarytos žmogaus veiklos sukeltų konfliktų formavimosi prognozės bei įvertintos prevencijos priemonių taikymo galimybės; bus nustatyta, kokius vandens ciklo ir jūros kranto zonos pokyčius sukelia ekstremalūs meteorologiniai reiškiniai, daugiametė jūros lygio kaita, hidrotechniniai statiniai bei jų eksploatacija, taip pat rekreacijos sukeliamos apkrovos.
3.4. Įvertinti žmogaus veiklos ir klimato kaitos sąlygojamų apkrovų poveikį ekosistemų produktyvumui, jų paslaugų tvarumui, biotos išteklių tausojančio naudojimo bei Lietuvos gamtinio paveldo išsaugojimo galimybėms.
Tyrimai apims Lietuvos ekosistemų struktūros, mitybinių tinklų, sąveikų ir tvaraus funkcionavimo sąlygų išaiškinimą, klimato kaitos ir žmogaus veiklos sukeliamų apkrovų poveikį ekosistemoms ir jų atskirų komponentų būklei, funkcionavimui bei išteklių atsikūrimui. Ypatingas dėmesys bus sutelktas natūralių ekosistemų, sudarančių Lietuvos gamtinį paveldą, teikiamoms paslaugoms, jų tvarumą ar, prireikus, atkūrimą užtikrinančių sąlygų išaiškinimui, taip pat genetinių išteklių įvertinimui bei evoliucijos ir adaptacijos globalios kaitos sąlygoms ištyrimui. Bus parengti ir pritaikyti Lietuvos sąlygoms kompleksiniai ekosistemų natūralumo ir „sveikatos“ indikatoriai tų ekosistemų stebėsenai ir antropogeninių veiksnių poveikio vertinimui. Bus atliktas augalų, kaip ekosistemų producentų ir mitybinių tinklų pagrindo, ląstelių komponentų, metabolizmo ir vystymosi reakcijų į besikeičiančio klimato veiksnius bei gebėjimo prie jų prisitaikyti įvertinimas. Taip pat bus tiriamas svetimžemių organizmų rūšių plitimas, jį sąlygojantys gamtiniai ir antropogeniniai veiksniai, kompleksiškai įvertintas sinerginis klimato kaitos, žmogaus veiklos ir invazinių rūšių poveikis Lietuvos ekosistemų biotos ištekliams.
3.5. Parengti žmogaus veiklos ir klimato kaitos sukeliamų apkrovų Lietuvos geo- ir ekosistemoms švelninimo ir prisitaikymo prie globalių pokyčių strategijos gaires, skirtas tų ekosistemų paslaugų tvarumo, jų išteklių atsikūrimo ir Lietuvos gamtinio paveldo išsaugojimo užtikrinimui
Apibendrinus duomenis apie praeities klimato kaitos įtaką Lietuvos paleo-ekosistemoms, šiuolaikinį mineralinių išteklių sąlygojamą natūralų bei antropogeninį medžiagų patekimą į Lietuvos ekosistemas, klimato ir žmogaus veiklos poveikį vandens ciklui, anglies kaupimuisi aukštapelkėse, upių baseinams ir Baltijos jūros kranto zonos dinamikai, ekosistemų kaip Lietuvos gamtinio paveldo struktūrą, mitybinius tinklus, funkcionavimą, teikiamas paslaugas ir išteklius bei jų adaptacijos galimybes, bus modeliuojami Lietuvos ekosistemų raidos globalios kaitos salygomis scenarijai ir parengtos strategijos gairės žmogaus veiklos prisitaikymui prie klimato kaitos, užtikrinant antropogeninių apkrovų švelninimą, ekosistemų paslaugų tvarumą, jų išteklių atsikūrimą, Lietuvos gamtinio paveldo išsaugojimą ir atkūrimą.

4. Metodologinis tyrimų pagrindimas
Ekosistemos suteikia visuomenei išgyvenimo pagrindą – būtinus išteklius bei emocinį gerbūvį, todėl jos yra esminė visuomenės stabilumo ir ilgalaikės pažangos kūrimo sąlyga, kurios apsauga ir tausus naudojimas būtinas siekiant užtikrinti ateinančių kartų būtį. Pasižymėdamos kompleksine prigimtimi ir išskirtinėmis galimybėmis reaguoti į vidinius bei išorinius pokyčius, šiuo metu jos susiduria su anksčiau nepatirtais iššūkiais, kuriuos sukelia nepamatuotai išaugusi antropogeninė veikla bei ženklūs klimato pokyčiai. Ekosistemų degradacija dėl išorinių apkrovų, pvz., išteklių pereikvojimo ar klimato kaitos, taip pat dėl atskirų ekosistemos komponentų sunaikinimo ir tų komponentų atliekamų funkcijų ir sąveikų sutrikdymo grasina mūsų planetos bei jos gyventojų ateičiai. Tiek globaliame, tiek ir valstybės kontekste ekosistemų išsaugojimas ar atkūrimas yra esminė tolesnės visuomenės raidos kryptis ir išlikimo sąlyga.
Siekiant išvengti ekosistemų griūties, užtikrinti jų tvarumą ar jas atkurti ir taip užtikrinti jų teikiamų paslaugų ir išteklių įvairovę, būtinas naujas, mokslo žiniomis paremtas valstybių bei kiekvieno visuomenės nario požiūris į jų išsaugojimą bei naudojimo strategiją.
Naujuose programiniuose dokumentuose ES, o kartu ir Lietuva (Lietuvos pažangos strategija „Lietuva 2030“, ES Buveinių direktyva, Europos žaliasis kursas, jo 2030 m. ES biologinės įvairovės strategija ir kt.) išdėstė aiškią ir nedviprasmišką poziciją, kurioje apibrėžia naujo modelio ekonomikos, apimsiančios ekosistemų apsaugos bei jų atkūrimo, naujų aplinką tausojančių išteklių šaltinių protegavimą, kūrimą. Gamtos procesais pagrįsti ekonominiai sprendimai įvardijami kaip galimybė mažinti klimato kaitos neigiamų padarinių poveikį ir siekti maksimalaus ekosistemų tvarumo. Šie visuomenės iškelti ambicingi tikslai pareikalaus originalių mokslinių sprendimų, kurie leis suvokti bei įvertinti ekosistemų dinamikos šiandieninio klimato bei žmogaus poveikio kontekste mechanizmus ir, modeliuojant galimos jų kaitos scenarijus, pasiūlyti būdus ir priemones nepageidaujamų pokyčių užkardymui ar jų poveikio švelninimui.
Lietuvos kraštovaizdis ir ekosistemos sudaro šalies gamtinį paveldą. Mūsų valstybė atsakinga už jo išsaugojimą ir naudojimo tvarumą. Gamtinis paveldas užtikrina ekosistemų atsinaujinančių išteklių tiekimą ir ekosisteminių reguliavimo bei kultūrinių paslaugų teikimą (žr. Europos aplinkos agentūros parengtą ekosisteminių paslaugų klasifikaciją). Antra vertus, neatsakingas ūkinės veiklos planavimas ir per didelės socio-ekonominių veiksnių apkrovos ekosistemoms kelia grėsmę šalies gamtinio paveldo išlikimui ir tvarumui. Ši grėsmė gali didėti ir dėl antropogeninės klimato kaitos sukeliamų veiksnių. Todėl kaupti žinias apie Lietuvos žemės gelmių, kraštovaizdžio ir ekosistemų komponentus, jų būklę, struktūrą, funkcionavimą ir sąveikas, įvertinant žmogaus veiklos ir klimato kaitos sąlygojamų veiksnių apkrovas bei poveikį tų ekosistemų tvarumui, bei modeliuoti Lietuvos ekosistemų raidos scenarijus yra aktualūs mūsų valstybei uždaviniai. Jų sprendimas yra Gamtos tyrimų centro misijos dalis, o ši programa skirta tų uždavinių sprendimo įgyvendinimui. Ji paremta holistiniu požiūriu į aplinkos planavimą, valdymą ir apsaugą, atitinkančiu Europos žaliojo kurso, ES Buveinių direktyvos, ES biologinės įvairovės strategijos, Lietuvos pažangos strategijos „Lietuva 2030“ ir rengiamo „Lietuvos žaliojo kurso“ nuostatas.
Siekiant išspręsti programos uždavinius, moksliniai tyrimai bus atliekami šiomis kryptimis:
Lietuvos kristalinio pamato ir prekambro uolienų žaliavos, retųjų, aukšto efektyvumo geologinių išteklių naudojimo žiedinėje ekonomikoje galimybių įvertinimas ir žemesnio CO2 pėdsako geoenergetikos ištekliai, CO2 geologinio saugojimo pagrindimas ir skalūnų dujų išgavimo galimybių ekologinis įvertinimas.
Prekambro laikotarpio žemės pluta vakarų Lietuvoje nugrimzdusi į 2000 m gylį, tačiau pietryčių Lietuvoje ji yra tik po 200 m storio danga. Būtent šioje Lietuvos dalyje yra stambus Varėnos geležies rūdos telkinys. Be geležies rūdos, čia yra ir kitų, strateginių elementų (retųjų žemių, ličio, torio, fosforo, įvairių metalų) sankaupos. Vertinant mineralų telkinio išteklius svarbu kuo tiksliau nustatyti jo kilmę, todėl bus intensyviai dirbama tiriant telkinį bei jį talpinančias uolienas. Telkinio svarba gali išaugti, sparčiai vystantis ir tobulėjant išgavimo technologijoms ir siekiant mažinti CO2 pėdsaką, susijusį su žaliavos transportavimu ir t. t. Vakarinėje ir centrinėje Lietuvoje gausu taip vadinamų „jaunų granitoidų“ intruzijų, kurios gali generuoti daug šilumos. Jų amžiaus nustatymas ir detalūs cheminiai bei izotopiniai tyrimai padėtų įvertinti to šilumos srauto dydį. Panašios intruzijos generuoja didelę geoterminės energijos dalį kitose šalyse.
Pagrindinės tyrimų kryptys: 1) nustatyti uolienų kompleksų susidarymo sąlygas (slėgio ir temperatūros parametrus) ir apskaičiuoti jų metamorfinius bei geoterminius gradientus; 2) įvertinti atskirų uolienų kompleksų gebėjimą generuoti šilumos srautą ir veikti supančias uolienas. Skenuojančiu elektroniniu mikroskopu nustačius mineralų sudėtis, naudojantis termodinaminio modeliavimo ir geotermobarometrijois programomis bus modeliuojami slėgio ir temperatūros parametrai ir siejami su izotopinias amžiaus tyrimais. Izotopiniai tyrimai vykdomi, bendraradarbiaujant su Lenkijos (Varšuvos universiteto), Švedijos (Gamtos istorijos muziejaus, Lundo universiteto) ir kitų šalių mokslininkais.
Su fosilinių energetinių išteklių (dujų, anglies, naftos) deginimu energijos tiekimui yra susijęs spartus klimato kitimas dėl didėjančio šiltnamio efekto. Naftos deginimas gali būti palaipsniui pakeistas žaliosios energetikos ištekliais, tačiau tam reikalingas tam tikras laikas. Svarbi alternatyvios geoenergetikos kryptis – geoterminių išteklių panaudojimas. Lietuvos teritorija pasižymi ypač palankiomis geologinėmis-geoterminėmis sąlygomis (stambūs vandeningi sluoksniai, intensyvus šilumos srautas, geras geologinis ir geofizinis gelmių pažinimas). Numatyta detaliai apibūdinti perspektyviausius geoterminius plotus, kurie gali būti siūlomi geoterminių jėgainių steigimui centralizuotam šilumos tiekimui. Tam bus ištirti uolienų rodikliai perspektyviuose tyrimų sluoksniuose – kambro, apatinio ir vidurinio devono smiltainiuose. Taip pat bus įvertintas Klaipėdos geoterminės jėgainės patyrimas, kadangi įrengiant jėgainę buvo padaryta nemažai techninių klaidų, o vėliau įdėta nemažai pastangų jas pašalinti. Tai leis sumažinti geoterminių objektų steigimo ir ekploatavimo riziką, gerinant galimų steigėjų pasitikėjimą šia energijos rūšimi. Be to, be karšto vandens centralizuoto tiekimo galima gaminti ir elektros energiją. Geoterminių jėgainių ekploatacijos principas remiasi uždaru ciklu – eksploatuojamas karštas vanduo grąžinamas į tą patį sluoksnį kitais gręžiniais, taip tausojant gelmių išteklius.
Kaip viena iš galimybių siūlomas geologinis CO2 saugojimas gelmėse bei naftos išgavimo didinimas panaudojant CO2. Bus siekiama įvertinti CO2 geologinio saugojimo Baltijos regione galimybes giliuose gerai izoliuotuose sūriuose vandeninguose sluoksniuose. Kita kryptis yra CO2 įpumpavimas, leidžiantis išgauti tą naftos dalį, kurios kitais būdais išgauti nėra galimybių, taip vadinama „tretinio naftos išgavimo“ technologija. Lietuvoje, Lenkijoje yra nemažai beveik išsekintų naftos telkinių, todėl CO2 metodas tampa svarbus plačiame regione. Numatyti tyrimai bus vykdomi, įvertinant šios eksploatacijos technologijos taikymo galimybes. Jie remiasi petrografiniais (optinė mikroskopija, skenuojantis elektroninis mikroskopas, rentgenostruktūrinis metodas), petrofiziniais (poringumas, skvarbumas) ir kitais metodais. Moksliniu ir praktiniu požiūriu ypač svarbus yra CO2 panaudojimas išgaunant naftą iš taip vadinamo liekaninės naftos sluoksnio, esančio žemiau naftos telkinių – Lietuvoje šie ištekliai gerokai viršija naftos kiekius, susikaupusius naftos telkiniuose. Taip pat Baltijos regione aktualus skalūninių dujų išgavimo klausimas. Bus tiriamos Lietuvos ir gretimų teritorijų apatinio paleozojaus molingų uolienų charakteristikos, pagrindinį dėmesį skiriant jų ekploatacinių savybių vertinimui.
Paleoekosistemų kaita kaip modelis dabartinių klimato-ekosistemų sąveikų raidos scenarijams ir žmogaus veiklos prisitaikymo bei apkrovų ekosistemoms švelninimo modeliavimui.
Klimato kaita yra sąlygojama eilės kosminių priežasčių bei procesų, vykstančių atmosferoje, vandenynuose, žemės paviršiuje ir jos gelmėse. Kintantis klimatas sukelia pokyčius ekosistemose, kuriose kiekvienas komponentas funkcionuoja tam tikrose sąlygų ribose. Šių dienų klimato kaitos stebėjimai bei trumpalaikis aplinkos pokyčių monitoringas nesuteikia pilnos informacijos apie šių procesų vystymąsi ilgalaikėje perspektyvoje. Pavyzdžiui, net vienos kertinės rūšies išnykimas gali suardyti ekosistemos komponentų tarpusavio sąveikų struktūrą ir sąlygoti visos ekosistemos degradaciją. Poveikio paleo-biotai, o per jas ir visai praeities ekosistemai, pobūdžio bei intensyvumo įvertinimas yra vienas iš pagrindinių informacijos šaltinių, leidžiančių atlikti galimų ateities pokyčių modeliavimą bei prognozę. Informatyvūs praeities gamtinių pokyčių archyvai yra geologiniai įrašai sausumos bei vandens baseinų nuosėdose. Jų dėka gali būti gauta informacija apie šių pokyčių natūralią eigą, mastą, greitį bei juos sąlygojusius veiksnius.
Pagrindinė tyrimų kryptis: kompleksiškai analizuojant nuosėdas ir nuogulas, susiklosčiusias praeityje jauniausiųjų geologinių ciklų metu skirtingomis klimatinėmis sąlygoms (šaltaisiais, šiltaisiais bei tranzitiniais laikotarpiais), bus siekiama nustatyti paleoklimato bei paleoekosistemų dinamikos bei jų sąveikos ypatumus, sudarant prielaidas dabartinių ekosistemų raidos scenarijams, vykstant klimato kaitai.
Atlikus fosilinių paleofloros liekanų analizę bus atkuriama šiltųjų (tarpledynmečių) bei tranzitinių laikotarpių (tarpstadialų) paleoaugalijos raida, įvertinant ją įtakojusius gamtinius bei antropogeninius faktorius. Mikrofosilijų bei eilės abiotinių komponentų tyrimų pagrindu bus nustatomos nuosėdų kaupimosi paleobaseinuose sąlygos, t.y. vandens lygio svyravimai, ekologinių sąlygų kaita, bei šiuos pokyčius lėmusios priežastys, tame tarpe ir negyvos organinės medžiagos remineralizavimo, maistinių medžiagų perdirbimo ir grąžinimo į vandenynus svarbą biologinei įvairovei.
Ilgalaikių klimato ir ekosistemų pokyčių bei jų sąveikos tyrimai, apimantys praeities aplinkos būklės vertinimą, neatsiejami nuo chronologinių uždavinių sprendimo bei netiesioginių (proksinių) praeities klimato rodiklių naudojimo rekonstruojant gamtinius procesus. Kaip gamtiniai archyvai naudojami sausumos bei vandens baseinų nuosėdos, ilgaamžių sumedėjusių augalų subfosilijos, gyvi ilgaamžiai augalai, pasižymintys metinėmis sluoksninėmis struktūromis. Žinios apie šių archyvų duomenų sekų indikacines savybes būtinos praeities ekosistemų pokyčių analizei ir raidos modelių tikslinimui. Planuojamų atlikti tyrimų metu radioaktyviųjų Pb-210 ir C-14 izotopų ir dendrochronologinės analizės metodais bus sprendžiami ekosistemų kaitos įvykių ir procesų eigos chronologijos uždaviniai; tobulinami praeities klimato pokyčių, klimatogeninių ir antropogeninių veiksnių pasireiškimo bioindikacijos metodai, tiriant sumedėjusių augalų biometrinių (dendrochronologinių) ir stabiliųjų anglies izotopų santykio organinėje medžiagoje parametrų indikacines savybes bei vertinant jų potencialumą, kaip netiesioginį (proksinį) klimato parametrų rodiklį. Naudojant modernius statistinius modelius paleo-biotos duomenų apibendrinimui bus atliekamos paleoklimato rekonstrukcijos, nustatant kiekybinius klimato parametrus (temperatūrą ir kritulių kiekį). Išryškėję paleoklimatiniai įvykiai bus gretinami su globalia chronostratigrafine seka bei kitų regionų duomenimis, įvertinant jų lokalų, regioninį ar globalų pobūdį. Lygiagrečiai atliekami kompleksiniai abiotinės aplinkos tyrimai leis įvertinti glacigeninių, glacioizostatinių, paleoseisminių ir kitų geologinių reiškinių įtaką gamtinėms ekosistemoms ir modeliuoti jų raidą.
Klimato kaitos ir žmogaus veiklos sukeliamų apkrovų poveikis Lietuvos požeminio ir paviršinio vandens sistemų, šlapynių geo-ekosistemų ir dinamiškų jūros kranto zonos geo-sistemų raidai bei šlapžemių švelninančio poveikio klimato kaitai įvertinimas.
Globalus oro temperatūros kilimas, didėjantis išgaunamo požeminio vandens kiekis ir antropogeninis paviršinių vandens telkinių fizinių charakteristikų keitimas didina garavimą. Vandens garų, kaip vienos svarbiausių šiltnamio efektą sukeliančias dujų (ŠESD), kiekio didėjimas atmosferoje spartina ir klimato kaitą. Šiuo metu pasaulyje daug dėmesio skiriama klimato kaitos sukeliamų pasekmių gamtinėms sistemoms vertinimui, tačiau vis dar trūksta mokslinių tyrimų apie klimato ir antropogeninės veiklos sinergijos poveikį vandens balansui, vandens išteklių degradacijai, hidrografinio tinklo ir nuotėkio kaitai. Pelkės yra natūralios arba socio-ekonominių veiksnių keičiamos geo-ekosistemos, kurios priklausomai nuo sąlygų gali deponuoti ŠESD (Nacionalinėje išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų) arba veikia atvirkščiai – didinti jų emisijas. Nepažeistose arba minimaliai pažeistose pelkėse CO2 yra absorbuojamas ir ilgam deponuojamas naujai susidarančiame durpių klode. Tuo tarpu žmogaus arba klimato kaitos veikiamos pelkės tampa šių dujų emisijos židiniais. Todėl yra pelkės ir jos aplinkos rodiklių įtakos durpių formavimosi ir degradacijos procesams tyrimai būtini CO2 balanso modeliavimui. Be to, žmogaus veikla bei klimato kaitos sukeltas vandenyno lygio kitimas turi didelę įtaką jūros kranto zonos geo-sistemų transformacijoms ir jų sąlygojamiems gamtotvarkiniams konfliktams, kurių sprendimui būtinas kranto zonos transformacijų supratimas.
Pagrindinės tyrimų kryptys: paviršinio ir požeminio vandens geo-ekosistemų, įskaitant pelkinius kompleksus, upių baseinus ir jūros kranto zoną, funkcionavimo ir dinamikos vertinimas klimato kaitos ir antropogeninių apkrovų sąlygomis. Bus ištirtos geo-ekologiniu požiūriu jautriausios geo-ekosistemos: pelkinių šlapynių kompleksai, Šiaurės Lietuvos gipso karsto regionas, žmogaus veiklos sutrikdyti upių baseinai, Baltijos jūros kranto zona; išskirtinis dėmesys bus sutelktas paviršinio ir požeminio vandens išteklių bei kokybės, hidrologinio ciklo, vandens nešmenų ir nuosėdų balanso tyrimams. Bus tiesiogiai įvertinta natūralių aukštapelkių raidos, jų augalijos kaita bei durpių formavimasis, taip pat eksploatuojamų durpynų ir natūralių pelkių vandens režimo kaitos įtaka durpių klodo diagenezei ir ŠESD emisijoms. Nuotoliniais metodais bus nustatyti augalijos būklės ir drėgmės pokyčiai, įvertinta jų koreliacija su klimato ir antropogeninių apkrovų rodikliais. Tam bus panaudoti naujausi Europos kosmoso agentūros Copernicus programos palydoviniai duomenys ir išplėstinės duomenų bazės, kaip antai Europinės didelės raiškos meteorologinių duomenų, pvz., E-OBS (https://www.ecad.eu, https://climexp.knmi.nl), bei hidrologinių duomenų, pvz., EFAS (https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/dataset/efas-historical?tab=overview). Bus nustatyta kaip žmogaus veikla ir klimato kaita (atskirai ir singenetiškai) gali įtakoti tiriamų geo-ekosistemų degradaciją, naujų pelkinių ekosisteminių nišų susidarymą.
Panaudojus naujai sukurtą metodiką ir ją verifikavus lauko tyrimų duomenimis, nuotoliniu būdu (remiantis palydovinėmis nuotraukomis) bus nustatyti Baltijos priekrantės sėklių dinamikos dėsningumai laike ir erdvėje bei šių procesų įtaka kranto būklei. Šie duomenys bus papildyti išorinių veiksnių, kaip kad daugiamečiai jūros lygio pokyčiai, ekstremalios audros, hidrotechniniai statiniai bei jų eksploatacija bei rekreacija, sąlygojančių jūros kranto zonos pokyčius, tyrimais ir vertinimais. Surinktų duomenų ir nustatytų dėsningumų pagrindu bus sukurti Pietryčių Baltijos jūros kranto zonos geo-sistemų dinamikos modeliai, leidžiantys prognozuoti klimato kaitos ir žmogaus veiklos įtaką transformacijoms ir jų sąlygojamus krantotvarkinius konfliktus bei jų prevencijos galimybes.
Nuotolinių stebėjimų duomenų analizei bus naudojama kosminių vaizdų dešifravimo įranga – nemokama atviro kodo programinė įranga SNAP (Sentinel Application platform), kuri leidžia apdoroti bei analizuoti naujausius Europos kosmoso agentūros Sentinel 1,2,3 palydovų duomenis. Be palydovinių vaizdų bus naudojamos ir GIS technologijos, leidžiančios kurti, kaupti, analizuoti, skleisti ir vizualizuoti pelkinių kompleksų erdvinius ekohidrologinius duomenis. Statistinei duomenų analizei bus naudojami daugiakomponentės statistikos metodai, įgyvendinti kompiuterinėse programose PAST3, XLSTAT.
Klimato kaitos ir antropogeninių apkrovų poveikis ekosistemų biotiniams komponentams ir jų sąveikoms, ekosistemų paslaugų kokybei ir išteklių tvarumui, tų komponentų evoliucijos ir prisitaikymo prie globalios kaitos dėsningumai
Augalai yra ekosistemų mitybinių tinklų pagrindas ir pagrindinis CO2 sugeriantis Biosferos komponentas. Kintantis klimatas keičia augalų augimą ir vystymąsi, taip sąlygodamas pokyčius ekosistemose. Dėl ekstremalių meteorologinių reiškinių, kaip kad gausesni krituliai ir aukštesnės temperatūros vasarą, ankstyvesnės šalnos ar vandens stygius, atsiranda rizika mažėti žmogaus naudojamų ekosistemų produktyvumui. Augalų augimo ir vystymosi reakcijų į besikeičiančias klimato sąlygas tyrimai leidžia sukurti naujas ekologiškas priemones ir technologijas, didinančias augalų atsparumą klimato kaitai ir užtikrinčias ekosistemų prisitaikymą prie globalios kaitos. Šiuo tikslu planuojama naudoti klimato modeliavimo schemas, leisiančias sukurti priemones augalų augimo ir vystymosi kontrolei klimato kaitos sąlygomis.
Kai kurie ekosistemų mitybinių tinklų ryšiai turi ypatingą svarbą ir vertinami kaip ekosistemų paslaugos. Tarp tokias paslaugas atliekančių sausumos ekosistemų komponentų svarbią reikšmę turi augalų apdulkinimo ir kenkėjų valdymo paslaugas atliekantys plėviasparniai vabzdžiai. Dėl sudėtingos dauginimosi biologijos ir santykinai mažo vislumo jų populiacijų atsakas į žmogaus veiklos ir klimato kaitos sąlygotus aplinkos pokyčius yra tolydesnis, nei daugelio kitų vabzdžių, todėl jie naudojami bioindikaciniam sausumos ekosistemų paslaugų ir antropogeninių apkrovų poveikio stebėsenai. Greta mitybinių sąveikų ekosistemose vyksta organizmų tarpusavio komunikacija semiocheminiais signalais. Dėl klimato kaitos ir žmogaus veiklos vykstant bendrijų pokyčiams, kinta tiek mitybinių, tiek ir semiocheminių sąveikų įvairovė. Šių sąveikų dinamikos klimato kaitos kontekste pažinimas leidžia įvertinti ekosistemų procesus ir jų komponentų prisitaikymą prie globalios kaitos.
Vandens ekosistemos yra bene jautriausios tiek antropogeninėms apkrovoms, tiek klimato pokyčiams, todėl globalios kaitos sąlygomis jų reakcijų į trikdžius pažinimas yra ypatingai svarbus. Klimato kaitos ir intensyvėjančios žmogaus veiklos sinergija keičia ekosistemų procesus ir ciklus, lemiančius jų būklę, ekosistemų paslaugų ir atsinaujinančių išteklių kokybę ir tvarumą. Todėl kuriant aplinkos raidos scenarijus būtina informacija apie Lietuvos paviršinių vandenų ekosistemose vykstančius procesus ir jų saitus su ekosistemų kokybės ir teikiamų paslaugų kriterijais. Ypatingą reikšmę turi šių ekosistemų išteklių – žuvų išsaugojimas. Absoliučios daugumos žuvų rūšių išgyvenimą lemia ne tik ir ne tiek vietinio, kiek upių baseinų ar dar platesniame ekosistemos lygmenyje vykstantys procesai. Lietuvos vidaus vandens telkinių ir Baltijos jūros priekrantės žuvų bendrijas veikia tiek globali kaita, tiek ir įvairaus intensyvumo vietiniai antropogeniniai veiksniai. Jų sukelta žuvų bendrijų kaita stebima skirtingose laiko skalėse, pvz., kintančios aplinkos temperatūros poveikis stebimas dešimtmečių eigoje, ekstremalių hidrologinių pokyčių poveikis gali pasireikšti tuoj pat ir būti stebimas ilgą laiką po ekstremalaus įvykio, o išteklių eksploatavimo pokyčiai (pvz., verslinės žvejybos reguliavimas) gali daryti žymų poveikį per kelis metus. Poveikio žuvų bendrijoms vertinimui ir žinių apie ekosistemose vykstančius procesus kaupimui būtina tiek tęsti ilgalaikius stebėjimus, tiek įvertinti aktualių kintančių poveikių (pvz., išteklių išeksploatavimo, klimato kaitos, biologinių invazijų, industrinės plėtros) pasekmes. Tokie kompleksiniai žuvų populiacijų ir bendrijų kaitos tyrimai tiekia būtinus duomenis vandens ekosistemų būklės ir išteklių valdymui bei išsaugojimui.
Pagrindinės tyrimų kryptys: ekosistemų ir jų komponentų reakcijos į klimato kaitos ir antropogeninius trikdžius, būklės ir ekosistemų „sveikatos“ rodiklių bei prisitaikymo globaliems pokyčiams dėsningumų nustatymas, ekosistemų paslaugų kokybės raidos ir išsaugojimo galimybių įvertinimas. Numatoma ištirti klimato kaitos ir antropogeninių trikdžių bei šių veiksnių grupių sinergijos poveikius vandens ekosistemų ir jų komponentų funkcionavimui, adaptacijai ir raidai siekiant pažinti šių procesų reikšmę ekosisteminių paslaugų ir žmogui svarbių gamtinių išteklių kokybei ir tvarumui. Bus kuriami ir testuojami informatyvūs ekosistemų „sveikatos“ ir kokybės indikatoriai, tame tarpe taikant kompleksinius biožymenų rinkinius indikatoriniuose organizmuose ir juos testuojant eksperimentinėmis sąlygomis, analizuojamos ir prognozuojamos biologinės invazijos, jų poveikiai autochtoninėms bendrijoms ir mitybos tinklams, tiriamos organizmų fiziologinės, morfologinės ir mitybinės adaptacijos kintant gyvenamai aplinkai, vertinami organizmų biologiniai ir genetiniai ištekliai bei išsaugojimo perspektyvos, molekuliniais metodais bus analizuojama praeities klimatinių ir kitų veiksnių įtaka rūšių formavimuisi.
Tiriant klimato kaitos sąlygojamus augalų funkcijų ekosistemose pokyčius, bus vykdomi jų hormoninės sistemos, metabolizmo, ląstelės membranų aktyvių ir pasyvių pernašų tyrimai, kokybiškai ir kiekybiškai įvertintas augalų prisitaikymas prie druskingumo, užmirkimo, sausros, osmosinio streso, atšalimo, rūgštingumo sąlygų. Bus siekama pritaikyti inovatyvias priemones naudojamųjų augalų kokybės rodiklių gerinimui.
Vertinant žmogaus veiklos ir klimato kaitos poveikį augalų apdulkinimo ir kenkėjų valdymo paslaugų tvarumui, bus ištirti šias ekosistemų paslaugas teikiančių plėviasparnių vabzdžių mitybinių ryšių pokyčiai, įvertinta jų ekologinių nišų ir populiacinių rodiklių priklausomybė nuo ekosistemų produktyvumo bei antropogeninių veiksnių poveikio. Taip pat bus nustatyta šių vabzdžių rūšių bruožų, susijusių su atliekamomis ekosistemų paslaugomis, evoliucinė priklausomybė nuo jų ekologinių nišų rodiklių; genetinės įvairovės ir filogenijos nustatymui bei skirtingas ekosistemines funkcijas atliekančių rūšių-antrininkių išaiškinimui bus atlikta naujų DNR žymenų, esančių su ekologine niša susijusius rūšių bruožus koduojančiuose genuose, paieška. Lauko tyrimų ir klimato kamerose atliekamų eksperimentų pagalba bus siekiama išaiškinti rūšių-antrininkių ekologines nišas ir jų “slaptą” rūšiadarą, prisitaikant prie kintančių aplinkos sąlygų, taip pat ilgėjančio šiltojo sezono poveikį rūšių vystymuisi. Vertinant žmogaus veiklos ir klimato kaitos poveikį organizmų semiocheminėms sąveikoms, bus atlikti cheminių signalų tyrimai pasirinktose modelinėse informacinėse grandinėse: mikroorganizmai – augalai – vabzdžiai. Naudojant masių spektrometrijos, dujų chromatografijos-elektrofiziologinius ir olfaktometrijos metodus bus išskiriami, identifikuojami ir tiriami organiniai junginiai, valdantys vabzdžių, tame tarpe ūkiškai svarbių rūšių, elgseną. Gauti duomenys bus panaudoti kuriant ekosistemų informacinių sąveikų raidos scenarijus, tikėtinus vykstant klimato kaitai. Naujai identifikuoti biologiškai aktyvūs junginiai sukurs prielaidas juos naudoti kenkėjų stebėsenai bei aplinkai draugiškam jų populiacijų valdymui, o taip pat gamtosaugos tikslais – jautrių ir nykstančių rūšių gausumo vertinimui.
Tęsiant ilgalaikę žuvų bendrijų būklės stebėseną jūriniuose, tarpiniuose ir vidaus vandenyse, bus vertinama ir modeliuojama skirtingose laiko ir erdvės skalėse vykstanti kaita. Bus tiriamas sinerginis klimato kaitos, žmogaus veiklos ir invazinių rūšių plitimo poveikis vietinėms ekosistemoms, žuvų bendrijų funkcionavimui, retų ir nykstančių žuvų populiacijų bei jų buveinių būklei; taip pat bus analizuojamas žuvų išteklių naudojimo poveikis jų populiacijų ir bendrijų būklei. Bus parengtos ir testuojamos rūšių apsaugos bei jų išteklių atkūrimo priemonės, pateiktos rekomendacijos išteklių valdymui.
Apkrovų ekosistemoms švelninimo, prisitaikymo prie globalios kaitos ir Lietuvos gamtinio paveldo išsaugojimo strategijos gairių parengimas
Programos vykdymo metu įgytos naujos žinios leis geriau suprasti, analizuoti ir modeliuoti regiono geologinę raidą, kraštovaizdžio dinamiką ir vandens ciklą upių baseinuose praeities ir dabartinės klimato kaitos sąlygomis, ekosistemų abiotinių ir biotinių komponentų sandarą, funkcionavimą ir dinamiką, medžiagų ciklus ir organizmų vaidmenį juose. Gautų duomenų pagrindu parengti modeliai ir scenarijai leis įvertinti klimato kaitos poveikį, identifikuoti ekosistemų reakcijas į įvairaus masto ir pobūdžio aplinkos pokyčius, įvertinti tų ekosistemų atsparumą bei modeliuoti galimą tolimesnę jų raidą. Nustatyti dėsningumai ir modeliai bus panaudoti kuriant Lietuvos ekosistemų komponentų, jų sąveikų tinklų, funkcijų ir ciklų, taip pat jų teikiamų paslaugų ir išteklių raidos scenarijus, tikėtinus toliau vykstant globaliems aplinkos pokyčiams.
Parengiant apkrovų ekosistemoms švelninimo, prisitaikymo prie globalios kaitos ir Lietuvos gamtinio paveldo išsaugojimo strategijos gaires, bus įvertintos (1) žmogaus veiklos poveikio klimatui švelninimo ir prisitaikymo prie klimato kaitos galimybės, (2) su žmogaus veikla susijusių apkrovų ekosistemoms mažinimas, (3) klimato kaitos poveikis ekosistemoms bei jų prisitaikymo galimybės, (4) ekosistemų paslaugų ir išteklių tvarumo ribos, taip pat (5) ekosistemų kaip gamtinio paveldo išsaugojimo, atsikūrimos bei, prireikus, atkūrimo perspektyvos. Šios gairės galės būti panaudotos kaip metmenys visuomenės ekologiniam švietimui ir aplinkosaugos politikos dokumentų rengimui.
GTC mokslininkai turi unikalią Lietuvos ekosistemų tyrimų patirtį ir didelį įdirbį. Tyrimuose bus naudojami jau įsisavinti šiuolaikiški stabilių ir radioaktyvių izotopų, dujų chromatografijos, dendrochronologijos, palinologijos, molekulinės ekologijos ir kiti empirinių duomenų rinkimo metodai bei jiems taikyti būtina turima mokslinių tyrimų įranga; greta nuotolinių ir tiesioginių tyrimų gamtoje bus atliekami eksperimentai, panaudojant dirbtines recirkuliacines ekosistemas GTC Eksperimentinėje akvariuminėje bei įvairias ekologinių ir etologinių eksperimentų metodikas. Surinkti duomenys bus analizuojami taikant įvairius statistinius (trendų ir jų sekų laužymo, koreliacijos, autokoreliacijos, kryžminės koreliacijos ir spektrinės analizės, įvairių tipų tiesinio ir netiesinio modeliavimo, filogenijos rekonstrukcijos ir evoliucijos modeliavimo) metodus. Šios metodikos detaliau aprašytos GTC mokslininkų publikacijose (žr. žemiau).
Tyrimų metu bus bendradarbiaujama su Talino ir Tartu universitetų (Estija), Latvijos universiteto (Latvija), Helsinkio universiteto (Suomija), Stokholmo ir Lundo universitetų (Švedija), Bergeno universiteto (Norvegija), Varšuvos universiteto (Lenkija), Braunšveigo technikos universiteto (Vokietija), Bulgarijos MA Augalų fiziologijos ir genetikos instituto (Bulgarija), Ukrainos NMA M.G. Cholodno vardo Botanikos instituto (Ukraina), Kaliningrado ir Maskvos universitetų (Rusijos Federacija) ir kitų užsienio mokslo ir švietimo įstaigų mokslininkais.
Numatytiems tyrimams atlikti yra įtrauktas ženklus kvalifikuotų tyrėjų skaičius – 9 vyriausieji mokslo darbuotojai, 23 vyresnieji mokslo darbuotojai, 23 mokslo darbuotojai, 2 jaunesnieji mokslo darbuotojai, 25 doktorantai, 1 po-doktorantūros stažuotojas, 9 specialistai. Taip pat numatoma, kad programos vykdyme dalyvaus iki 25 doktorantų.

5. Tyrimų etapai ir jų charakteristikos
I etapas (2022m. sausis – 2024 m. birželis)
 Turimų duomenų įvertinimas bei naujausių mokslinių tyrimų rezultatų analizė; tyrimų strategijų formavimas ir naujų tyrimų metodų įdiegimas bei derinimas.
 Tikslinių projektų rengimas programos uždavinių įgyvendinimui užtikrinti, įsijungimas į tarptautinius projektus, bendrų veiklų su užsienio ar šalies mokslo ir studijų institutų partneriais formavimas.
 Naujų lauko duomenų kaupimas ir laboratoriniai tyrimai, turimų duomenų bazių atnaujinimas ar palaikymas ir naujų kūrimas.
 Gautų tarpinių mokslinių rezultatų apibendrinimas pirminis apibendrinimas ir analizė, preliminarių mokslinių prognozių bei rekomendacijų, metodikų ir metodologijų parengimas.
 Rekomendacijų ir pasiūlymų ūkio, verslo, savivaldybių ir valstybės valdymo įstaigoms atnaujinimas bei kūrimas.
 Dalyvavimas tarptautinėse ir nacionalinėse mokslo konferencijose ir seminaruose; viešų pranešimų ir paskaitų įvairioms visuomenės grupėms pristatymas, programos rezultatų pristatymas viešojoje erdvėje,.
 Mokslo publikacijų ir pranešimų bei tarpinės ataskaitos rengimas, tarpinės ataskaitinės konferencijos organizavimas, naujos informacijos studijų programoms pateikimas.
II etapas (2024 m. liepa – 2026 m. gruodis)
 Suplanuotų tyrimų strategijų ar krypčių koregavimas atsižvelgiant į gautus rezultatus, papildomos tyrimų medžiagos rinkimas ir analizavimas, informacinių duomenų bazių pildymas ir naujų kūrimas.
 Programoje apibrėžtų mokslinių problemų sprendimas vykdant procesų modeliavimą, metodologijų, metodų, rekomendacijų ruošimą.
 Programos vykdymo metu sugeneruotų rezultatų apibendrinimas ir jomis pagrįstų mokslinių prognozių bei rekomendacijų, metodikų ir metodologijų pateikimas.
 Naujausiais mokslo duomenimis pagrįstų rekomendacijų ir pasiūlymų ūkio, verslo, savivaldybių ir valstybės valdymo įstaigoms pateikimas.
 Dalyvavimas tarptautinėse ir nacionalinėse mokslo konferencijose ir seminaruose pristatant galutinius programos vykdymo rezultatus; galutinių programos rezultatų pristatymas viešojoje erdvėje; viešų pranešimų ir mokslo populiarinimo paskaitų pristatymas visuomenei bei tikslinėms jos grupėms – studentams, ūkio bei verslo institucijoms, valstybės valdymo įstaigoms.
 Mokslo publikacijų ir pranešimų bei galutinės ataskaitos rengimas, ir ataskaitinės konferencijos organizavimas, informacijos atnaujinamoms studijų programoms pateikimas.
Naujausiais mokslo duomenimis pagrįstų rekomendacijų, metodologinių ir ekosistemų valdymo metodikų bei klimato kaitos ir jos pasekmių mažinimo ar prisitaikymo pasiūlymų ūkio bei verslo ir valstybės valdymo įstaigoms pateikimas.

6. Detalus įgyvendinimo planas ir lėšų preliminarus paskirstymas
Programoje suplanuotus tyrimus sudarys du etapai: pradinis (2022 m. sausis – 2024 m. birželis) ir baigiamasis (2024 m. liepa – 2026 m. gruodis).
Pradinis etapas (2022 m. sausis – 2024 m. birželis)
Planuojamas lėšų poreikis etapui – 50 % programai skirtų lėšų.
2022 m. sausis–gruodis
Planuojamas lėšų poreikis – 20 % programai skirtų lėšų.
• Mezoproterozojinių granitoidų, gebančių generuoti šilumą (geoterminę energiją), paieška Vakarų Lietuvoje (Žemės gelmių informacijos centre esančios pirminės medžiagos (uolienų kerno) analizė), pavyzdžių atranka ir paruošimas granitoidų ir juos supančių uolienų susidarymo sąlygų (P, T) ir laiko (U-Pb, Sm-Nd ir kt. izotopų tyrimai) nustatymui;
• Varėnos geležies rūdos telkinio ir jį talpinančių uolienų susidarymo etapų charakteristika ir naujų objektų tolimesniems tyrimams atranka bei naujai mineralizacijų rūšių detalizavimas;
• turimos paleobotaninių bei sedimentologinių duomenų bazės inventorizacija; tarpledynmetinių bei poledynmetinių nuosėdų kolonėlių paėmimas paleobotaniniams (sporų-žiedadulkių, augalų makroliekanų, titnagdumblių), Chironomidae (uodų-trūklių) bei litologiniams ir geocheminiams tyrimams, mėginių paruošimas analizėms ir jų tyrimai bei gautos informacijos pagrindu atliekama paleoaugalijos raidos rekonstrukcija, rūšių imigracijos trendų nustatymui, skirtingų laikotarpių rūšinės sudėties ypatumų išskyrimui bei jos kaitą lėmusių gamtinių faktorių nustatymui; žmogaus veiklos įtakos augalų paleobendrijų struktūrai įvertinti;
• naujų izotopinių bei dendrochronologinių tyrimų metodų įsisavinimas ir testavimas bei klasikinių metodologijų tobulinimas ir modernizavimas chronologijos ir bioindikacijos uždavinių sprendimui įvertinant tarptautinę panašių tyrimų patirtį, įveiksminant turimas daugiamečių augalų, subfosilijų ir nuosėdų duomenų bazes bei tiriant naujai surinktą gamtinę medžiagą;
• aktualių duomenų apie Lietuvos kranto zonos geo-dinaminius procesus ir tendencijas sisteminimas ir preliminarus apibendrinimas, siekiant įvertinti naujų empirinių duomenų poreikį ir suplanuoti jų surinkimą gamtoje; lauko tiriamieji darbai (kranto skersinių profilių niveliacija ir priekrantės echolotavimas, sąnašų pavyzdžių paėmimas, sunkiųjų mineralų koncentracijos kranto sąnašose in situ matavimai); surinktos natūrinių tyrimų medžiagos laboratorinė analizė, apdorojimas ir sisteminimas;
• turimų hidrologinių ir hidrogeologinių duomenų bazių atnaujinimas ir unikalių duomenų bazių, sudarymas, pasitelkiant ir didelės raiškos Europos meteorologinių duomenų bazes, palydovinius duomenis iš Sentinel-1, Sentinel-2 ir MODIS Terra bei kt. palydovų;
• hidrologiniai, hidrocheminiai ir meteorologiniai matavimai, paviršiaus ir durpės būklės bei augalijos sudėties tyrimai atraminiuose šlapynių plotuose bei hidrofiziniai ir hidrocheminiai matavimai karstiniame regione
• susisteminti mokslinių tyrimų duomenis apie ekstremalėjančio klimato sąlygų įtaką augalų augimui ir vystymuisi, formuojantis gilesniems pokyčiams natūraliose ir ūkinėse ekosistemose. Įvertinti naujų tyrimų poreikį ir suplanuoti eksperimentinis tyrimus laboratorijoje, modelinius natūraliose sąlygose ir pavyzdžių surinkimo schemas gamtoje;
• ankstesnių tyrimų metu sukauptų duomenų apie infocheminių ryšių informacinėse grandinėse: mikroorganizmai – augalai – vabzdžiai fitofagai funkcionavimą apibendrinimas, literatūros duomenų susisteminimas;
• literatūros duomenų apie augalų apdulkinimo ir kenkėjų valdymo ekosistemines paslaugas atliekančius plėviasparnius susisteminimas ir naujų metodikų, skirtų modeliuoti su ekosisteminėmis paslaugomis susijusių rūšių bruožų evoliuciją ir adaptaciją aplinkos kaitai skaitmeninės filogenetikos įrankiais, įsisavinimas;
• informacijos apie klimatinių trendų ir antropogeninių apkrovų raidą Lietuvos paviršiniuose vandenyse per pastaruosius dešimtmečius surinkimas, sisteminimas ir duomenų bazių sukūrimas; surinktų ir literatūros duomenų apie aukštesniuosius vėžiagyvius bei kitas svarbias ūkiniu ar gamtosauginiu požiūriu vandens makrobestuburių rūšis susisteminimas ir duomenų bazių paruošimas; sukauptos informacijos analizė, tyrimų hipotezių formulavimas, naujų duomenų poreikio nustatymas, naudojamų tyrimų metodų kritinis įvertinimas ir optimizavimas keliamiems tyrimų tikslams, naujų metodų įsisavinimas;
• naujausios mokslinės informacijos apie klimato ir antropogeninės veiklos sąlygotus gėlavandenių ir jūrinių žuvų bendrijų, skirtingoms ekologinėms grupėms priklausančių žuvų rūšių ir jų specifinių buveinių pokyčius, jautriausius specifiniams aplinkos pokyčiams žuvų rodiklius, esamą ir potencialų invazinių rūšių plitimą, populiacijų dinamiką ir poveikį vietinėms ekosistemoms surinkimas; naujų empirinių duomenų apie žuvų bei jų natūralių buveinių rodiklius, specifinius antropogeninio poveikio bei klimato kaitą atspindinčius rodiklius, invazinių rūšių plėtrą reguliuojančius veiksnius poreikio įvertinimas ir duomenų rinkimas;
2023 m. sausis–gruodis
Planuojamas lėšų poreikis – 20 % programai skirtų lėšų.
• Silūro amžiaus dujų skalūnų organinės medžiagos charakteristikų, lemiančių jų eksploatacijos kokybę, tyrimų metodikos paruošimas, tyrimų medžiagos rinkimas bei jų laboratoriniai tyrimai t.y. organinės medžiagos kiekio, tipo, terminio brandumo, produktyvumo ir kt., nustatymas;
• Vakarų Lietuvos granitoidų ir talpinančių uolienų izotopiniai geochronologiniai tyrimai, jų susidarymo laiko ir mineralų tyrimai (SEM (skenuojantis elektroninis mikroskopas)) – susidarymo sąlygoms – modeliavimui;
• biotinių ir abiotinių mėginių laboratorinė analizė dendrochronologinių sekų, stabiliųjų izotopų 13C/12C sekų, dirbtinės ir gamtinės kilmės radionuklidų 14C, 137Cs, 210Pb ir kt. nustatymui; pirminė gautų duomenų interpretacijos amžiaus sekų sudarymui;
• paleobaseinų ekologinių sąlygų (vandens lygio, trofinės būklės ir kt.) bei sedimentacinio režimo kaitos tyrimai, remiantis titnagdumblių, Chironomidae bei litologinių ir geocheminių tyrimų duomenimis; šią kaitą sąlygojusių gamtinių bei antropogeninių veiksnių nustatymas ir charakterizavimas;
• naujai sukurtos priekrantės morfologijos tyrimų nuotoliniu būdu (remiantis palydovinėmis nuotraukomis) metodikos verifikacija lauko tyrimų duomenimis; sėklių morfometrinių rodiklių ir jų dinamikos laike ir erdvėje tyrimai;
• pelkinių kompleksų hidrologinio režimo, kraštovaizdžio būklės bei pelkinių kompleksų degradacijos analizė. Vertinant degradaciją nuotoliniais metodais ir in situ bus tiriama kiminų-samanų dangos bei medinės augalijos pokyčiai.
• biogenų kiekio požeminio – paviršinio vandens sistemoje ir jo nuotėkio tyrimai ir metodinių pagrindų naujo požiūrio apie biogenų kiekį ir vaidmenį vandens sistemose sukūrimas,
• gipso cheminės denudacijos intensyvumo tyrimai, pasitelkiant periodinius lauko tyrimus bei karstiniame regione instaliuotą automatinę matavimų įrangą;
• testuojamų hipotezių apie naujus invazinius procesus augalijos pasaulyje suformulavimas ir tuo pagrindu planuojamų tyrimų metodinio pagrindimo suformulavimas, modeliuojant klimato kaitos sąlygas ir naudojant morfometrinius, biocheminius ir subląstelinius tyrimų metodus ištirti augalų reakcijas į nepalankius veiksnius, grūdinimosi (adaptacijos) dėsningumus, siekiant kontroliuoti augalų augimą ir vystymąsi;
• naujų hipotezių dėl galimos besikeičiančio klimato ir žmogaus veiklos įtakos organizmų komunikacijai infocheminiais junginiais suformulavimas, naujų chemoekologinių tyrimų metodų įsisavinimas ir pirminis testavimas;
• duomenų, reikalingų įvertinti antropogeninių apkrovų sąlygojamus pokyčius ekosistemose, darančius įtaką augalų apdulkinimo ir kenkėjų valdymo paslaugas atliekančių plėviasparnių vabzdžių populiacijoms, surinkimas;
• ledynmečio reliktinių vėžiagyvių paplitimo Lietuvos vandenyse ir jų populiacijų būklės tyrimai; vietinių ir svetimkraščių vėžiagyvių adaptacijos kintančioms globalioms aplinkos sąlygoms tyrimai;
• naujų empirinių duomenų apie atskiras žuvų rūšis ir jų buveines surinkimo gamtoje bei laboratoriniuose eksperimentuose planavimas; naujų tyrimo bei modeliavimo metodų, leidžiančių įvertinti ir prognozuoti individualų bei sinerginį aplinkos veiksnių ir invazinių rūšių poveikį žuvų bendrijoms, žuvų ekologinėms grupėms bei žuvų populiacijoms poreikio bei panaudojimo galimybių įvertinimas; papildomos informacijos apie antropogeninio poveikio ir klimato kaitos rodiklius rinkimas;
2024 m. sausis–birželis
Planuojamas lėšų poreikis – 10 % programai skirtų lėšų.
• duomenų apie Vakarų Lietuvos kambro ir apatinio devono geoterminių vandeningų sluoksnių kolektorines savybes (poringumą, skvarbumą, mineralinę sudėtį, temperatūrą, vandens mineralizaciją ir kt.) rinkimas bei sisteminimas geoterminio potencialo įvertinimui;
• Varėnos geležies rūdos telkinio aprūdėjimo etapų geochronologijos nustatymas ir rūdos šaltinių paieška talpinančiose uolienose izotopinių tyrimų ir kompiuterinio modeliavimo pagalba; iškeltų hipotezių dėl telkinio kilmės ir rūdų šaltinių testavimas;
• ledyninių nuogulų bei ledyno tirpsmo srautų suformuoto reljefo sandaros, nuogulų struktūros bei tekstūrinių ypatybių tyrimai jų sedimentacijos eigos bei genezės nustatymui; pleistoceno paleopaviršių žemėlapių sudarymas, reljefo transformacijų tyrimai naudingųjų iškasenų potensialo įvertinimui;
• atskirų Kvartero laikotarpių paleoklimato parametrų (temperatūros, kritulių kiekio) rekonstrukcijos, remiantis Chironomidae bei žiedadulkių tyrimų duomenų statistiniu įvertinimu;
• defliacinių formų sklaidos Kuršių nerijos ir žemyno kranto kopagūbryje inventorizacija, duomenų sisteminimas ir analizė; ryšių tarp poilsiautojų srauto intensyvumo ir defliacinių formų sklaidos kopagūbryje nustatymas;
• gipso cheminės denudacijos intensyvumo analizė ir fiksuojamų procesų koreliacijos su klimatinių sąlygų svyravimais bei smegduobių tūriais karstiniame regione; preliminarių proceso raidos prognozių pateikimas;
• skirtingų pagal gebėjimą plisti, natūraliose augimvietėse augančių augalų reakcijų į šiuo metu kintančias klimato sąlygas: gausesnius kritulius, aukštesnę temperatūrą vasarą, stiprias ankstyvąsias šalnas, vandens stygių, tyrimas ir įvertinimas, subląsteliniame, organo ir organizmo lygmenyse;
• sausumos ekosistemų infocheminių ryšių funkcionavimo tyrimai ir biologiškai aktyvių junginių išskyrimas bei identifikavimas modelinėse informacinėse grandinėse: mikroorganizmai – augalai – vabzdžiai fitofagai, panaudojant dujų chromatografijos-elektrofiziologinius ir masių spektrometrijos metodus;
• plėviasparnių vabzdžių – augalų apdulkintojų populiacijų rodiklių įvertinimas skirtingose Lietuvos ekosistemose tradiciniais ir naujai įsisavintais metodais;
• vandens makrobestuburių sąrankų ir modelinių rūšių tyrimai antropogeninio poveikio gradiente siekiant atrinkti informatyviausius ekosistemų „sveikatos“ ir ekologinės būklės bioindikatorius; sukauptos informacijos ir pilotinių tyrimų duomenų analizė, apibendrinimas ir sisteminimas.
• empirinių duomenų rinkimas vykdant pilotinius žuvų bendrijų tyrimus vidaus ir tarpiniuose vandenyse naudojant specifinius, informacijos apie tam tikrą rodiklių grupę surinkimui pritaikytus (telemetrija, aerodiagnostika, mikrocheminė ir stabiliųjų izotopų analizė bei kt.) bei tradicinius metodus; duomenų bazių rengimas;
pilotinių programos vykdymo rezultatų apibendrinimas; tarpinės ataskaitos ir mokslinių publikacijų bei pranešimų konferencijose rengimas ir pristatymas; gautų rezultatų viešinimas valstybės institucijose, savivaldybėse bei ūkio struktūrose.
Baigiamasis etapas (2024 m. liepa – 2026 m. gruodis):
Planuojamas lėšų poreikis etapui – 50 % programai skirtų lėšų.
2024 m. liepa–gruodis
Planuojamas lėšų poreikis – 10 % programai skirtų lėšų.
• Klaipėdos geoterminės jėgainės eksploatacijos trukdžių analizė nustatant pagrindinius faktorius, lėmusius apatinio devono kolektorinių smiltainių injektyvumo mažėjimo tendenciją ir dėl to susijusį geoterminės stoties sustabdymą;
• mineralizacijos apraiškų, susijusių su tiriamais magminių ir metamorfinių uolienų kompleksais, apibūdinimas ir jų panaudojimo galimybių įvertinimas;
• pilotinių paleoklimato dinamikos modelių sudarymas atliekant erdvinę bei chronologinę jų koreliaciją, lokalių bei globalių gamtinių veiksnių įtakos paleoklimato parametrų kaitai įvertinimas;
• kranto būklės pažeidžiamumo priklausomybės nuo krantonaudos pobūdžio (saugomos teritorijos, rekreacinės ar ūkinės veiklos zonos) vertinimas;
• pelkinių kompleksų hidrologinio režimo ir kraštovaizdžio būklės bei degradacijos tyrimai įvertinant galimus antropogeninės veiklos padarinius pelkinių kompleksų ekosistemoms;
• naudojant osmosinės adaptacijos, antioksidacinės sistemos ir streso baltymų atsako, žiotelių atvirumo, medžiagų apykaitos, augalų augimo ir vystymosi pokyčių tyrimo metodus, susisteminti tyrimų duomenis modelinėse ir natūraliose sąlygose ir atskleisti augalų augimo ir vystymosi reakcijų į besikeičiančias klimato sąlygas dėsningumus;
• naujai identifikuotų alelocheminių ir feromoninių junginių veikiančių tarprūšinėje ir vidurūšinėje organizmų komunikacijoje tyrimas olfaktometriniais ir lauko tyrimo metodais;
• ekosistemų naudojimo intensyvumo įtakos plėviasparnių vabzdžių bendrijoms, teikiančioms apdulkinimo ir kenkėjų valdymo ekosistemines paslaugas, įvertinamas, šių vabzdžių bioindikacinių rodiklių skirtingo intensyvumo apkrovas patiriančiose ekosistemose nustatymas;
• lauko, eksperimentiniai (in situ) ir laboratoriniai vandens makrobestuburių sąrankų ir modelinių rūšių tyrimai vertinant klimatinių ir antropogeninių veiksnių poveikius ir organizmų reakcijas bei sąrankų funkcinės sandaros kaitai;
• naujų duomenų analizės bei modeliavimo metodų ir suformuluotų hipotezių, paaiškinančių žuvų bendrijų bei populiacijų kaitą formuojančius, invazinių rūšių plėtrą bei jų poveikį reguliuojančius mechanizmus pradinis testavimas, tolimesnis empirinių duomenų rinkimas;
2025 m. sausis-gruodis
Planuojamas lėšų poreikis – 20 % programai skirtų lėšų.
• uolienų kompleksų gebėjimo generuoti šilumą kiekybinis įvertinimas Lietuvoje teritorijoje modeliuojant energetinę gražą, ir plotų, perspektyvių geoterminės energijos eksploatacijai, išskyrimas bei potencialių naujų geoterminių jėgainių steigimo šalies teritorijoje schemos sudarymas;
• potencialių CO2 laidojimui tinkamų geologinių storymių schemos šalies teritorijai paruošimas;
• izotopinių ir paleobotaninių duomenų palyginamasis įvertinimas chronologiškai pagrįstų paleoekosistemų pokyčių bei paleoklimatinių sąlygų dinamikos įvertinimui, chronologijos ir bioindikacijos uždavinių sprendimui;
• Kvartero laikotarpio paleoklimato dinamikos modelio kūrimas, išryškėjusių paleoklimatinių įvykių, paleoklimato osciliacijų identifikavimas, jų koreliacija su vykusiomis gretimose teritorijose bei Šiaurės Atlanto regione. Vietinių, regioninių bei globalių gamtinių faktorių įtakos klimato dinamikai įvertinimas;
• pagrindinių paleoekosistemų dinamikos etapų išskyrimas bei jų charakterizavimas, įvertinant biotinės bei abiotinės aplinkos dedamąsias. Glacigeninių, glacioizostatinių, paleoseisminių ir kitų geologinių reiškinių įtakos paleoekosistemų raidai analizė. Nuogulų sedimentacijos eigos modelių, atspindinčių sedimentacijos sekų dėsningumus, sudarymas;
• klimato kaitos (jūros lygio kilimo ir ekstremalių audrų dažnėjimo, šalčio bangų mažėjimo ir kt.) įtakos dabartiniai kranto būklei vertinimas;
• gipso cheminės denudacijos intensyvumo analizė ir koreliavimas su požeminio vandens gavyba bei paviršinio vandens patvankomis karstiniame regione;skirtingo uždarumo požeminio vandens sistemų hidrocheminių ypatumų ir galimybės pagal juos identifikuoti vandens šaltinių baseinų hidrodinaminius ir hidrocheminius parametrus įvertinimas;
• požeminio vandens išteklių ir jų būklės tyrimai hidrogeologinų langų zonose;
• pelkinių kompleksų hidrocheminės būklės kaita ir naujų pH nišų susidarymo tyrimai;
• tirtų pelkinių kompleksų vandens režimą charakterizuojančios duomenų bazės ir rekomendacijų darniam pelkinių kompleksų tvarkymui parengimas;
• iškeltų augalų atsparumo bei jų prisitaikymo prie klimatinių parametrų kaitos idėjų testavimas, siekiant užtikrinti naujų ekologiškų technologijų ir priemonių didinančių augalų atsparumą klimato kaitai sukūrimą;
• pasirinktų modelinių infocheminių grandinių organizmų tarprūšinės bei vidurūšinės komunikacijos alelocheminiais ir feromoniniais junginiais ir jų reikšmės besikeičiančių ekosistemų procesuose tyrimai bei galimų pokyčių įvertinimas klimato kaitos ir antropogeninio poveikio kontekste naudojant chemoekologinius metodus;
• vabzdžių rūšių-antrininkių „slaptos“ rūšiadaros ir ekologinių nišų skirtumų, sąlygojančių jų atliekamų kenkėjų valdymo ekosisteminių paslaugų įvairovę, išaiškinimas, naudojant naujai nustatytus DNR žymenis adaptyviuose, su rūšies ekologine niša susijusius baltymus koduojančiuose genuose;
• aplinkos būklės vertinimo bioindikatorių informatyvumo testavimas, naujų vertinimo metodų kūrimas; klimatinių ir antropogeninių veiksnių poveikio lentinių ekosistemų mitybos tinklui ir medžiagų transformacijoms tyrimai;
• duomenų analizė ir iškeltų hipotezių testavimas naudojant naujai įsisavintas ar ankstesniu laikotarpiu pasitvirtinusias metodikas charakterizuojančias žuvų populiacijų ir bendrijų būklę bei jų dinamiką kintančiomis klimato bei antropogeninio poveikio sąlygomis bei informacines duomenų bazes nuolat papildantis tolimesnis empirinių duomenų rinkimas.
2026 m. sausis–gruodis
Planuojamas lėšų poreikis – 20 % programai skirtų lėšų.
• Lietuvos silūro skalūnų eksploatacinių geologinių prielaidų dujų generacijos požiūriu įvertinimas ir perspektyviausių tolimesnėms detalioms skalūninių dujų paieškoms plotų išskyrimas;
• darnaus Varėnos telkinio genezės modelio sudarymas, retųjų elementų rūdų išteklių potencialo prognostinis ir galimos eksploatacijos problemų įvertinimas;
• skirtingo lygmens priežastinių ryšių tarp paleoekosistemų bei paleoklimato dinamikos nustatymas; klimato kaitos pokyčių prognostinis modeliavimas, tolimesnių jo raidos scenarijų sudarymas ir adaptacinių rekomendacijų pateikimas;
• krantotvarkinio konflikto židinių formavimosi priežasčių analizė ir jų neutralizacijai taikytinu prevencijos priemonių vertinimas;
• darnaus karstinio regiono planavimo ir naudojimo rekomendacijų parengimas;
• pelkinių kompleksų vandens režimo priklausomybės nuo klimato sąlygų tyrimas ir pelkinių kompleksų būklės prognozių sudarymas;
• antropogeninės veiklos ir klimato kaitos bei jų sinergijos poveikio vandens ciklui ir paviršinio bei požeminio vandens sistemoms įvertinimas, prevencijos priemonių nustatymas ir rekomendacijų išteklių išsaugojimui parengimas;
• rekomendacijų augalų produktyvumo ir atsparumo didinimui parengimas ir viešinimas Lietuvos ūkininkams, ekologams ir plačiajai visuomenei;
• naujai identifikuotų augalų ir/ar mikroorganizmų emituojamų alelocheminių junginių bei vabzdžių tarpusavio sąveikose dalyvaujančių feromonų taikymo kenkėjų kontrolei žemės ūkyje pagrindimas ir perspektyvų gamtosaugoje įvertinimas;
• augalų apdulkinimo ir kenkėjų valdymo ekosistemines paslaugas teikiančių vabzdžių vystymosi ir mirtingumo priklausomybės nuo šaltinės reaktyvacijos trukmės įvertinimas; šių ekosisteminių paslaugų pokyčių, kintant klimatui ir trumpėjant šaltajam metų periodui, modeliavimas;
• vandens ekosistemų būklės ir ekosisteminių paslaugų raidos, vykstančios klimato kaitos ir antropogeninių apkrovų sąlygomis, įvertinimas bei rekomendacijų ir metodikų jų išsaugojimui ir tausojančiam naudojimui užtikrinti parengimas;
• žuvų populiacijų ir bendrijų raidos, vykstančios klimato kaitos ir antropogeninių apkrovų sąlygomis baigiamieji tyrimai, modeliavimas bei rekomendacijų jų išteklių išsaugojimui parengimas;
• originalių mokslinių tyrimų ir modeliavimo rezultatais paremtų rekomendacijų Lietuvos geo- ir ekosistemų išteklių tausaus naudojimo, jų paslaugų tvarumo bei Lietuvos gamtinio paveldo išsaugojimo tematikomis parengimas;
• sukauptos mokslinės informacijos apibendrinimas ir apkrovų ekosistemoms švelninimo, prisitaikymo prie globalios kaitos ir Lietuvos gamtinio paveldo išsaugojimo strategijos gairių, kaip mokslinio pagrindimo strateginiams valstybės dokumentams ir rekomendacijoms dėl ekosistemų paslaugų užtikrinimo, galimų prisitaikymo prie kintančių klimato sąlygų ar pokyčių valdymo bei neigiamų globalios kaitos poveikių švelninimo rekomendacijų ruošimas ir pateikimas valstybės valdymo institucijoms;
Programos vykdymo metu gautų mokslinių duomenų rengimas publikavimui ir rankraščių ruošimas spaudai, baigiamosios programos ataskaitos rengimas bei jos rezultatų viešinimas; informacijos studijų programų tobulinimui ruošimas ir pateikimas.
• Numatomi rezultatai
Pagrindiniai Programoje dalyvausiančių Gamtos tyrimų centro padalinių suplanuotų tyrimų numatomi rezultatai ir jų taikymas:
• pasitelkus naujas fundamentines mokslo žinias bei modernius modeliavimo bei prognozavimo įrankius bus atliktas Žemės gelmių geologinės evoliucijos modelio papildymas naudingųjų iškasenų paplitimo požiūriu kritinėse šalies teritorijos dalyse, atskirų jų rūšių (geoterminės energijos, naftos ir skalūninių dujų, retųjų elementų (t. y. Li, P, Nb) rūdų ir kt.) potencialo įvertinimas ir išteklių prognozė bei pateiktos rekomendacijos būtinos užtikrinant ilgalaikius visuomenės žaliosios energijos, aukštųjų technologijų plėtrai būtinų mineralinių žaliavų ir kt. poreikius;
• tiriant Žemės gelmių sandaros ir sudėties pobūdį bei gelmėse vystančius procesus originalių fundamentinių mokslo žinių pagrindu valstybei ir visuomenei bus pateikta rekomendacinė medžiaga rengiant valstybei aktualius strateginius dokumentus dėl gelmių ir jų resursų apsaugos; tvaraus naudojimo, akcentuojant atsinaujinančius energetinius išteklius; gelmių panaudojimo globalių visuomenės iššūkių sprendimui (pvz., CO2 laidojimui) galimybių įvertinimo.
GTC Geologijos ir geografijos instituto Giluminės geologijos laboratorijos (GGL) mokslininkai programos tema numato paskelbti 10 CA WoS straipsnių (leidiniuose, referuojamuose ir turinčiuose citavimo indeksą Mokslinės informacijos instituto duomenų bazėje „Clarivate Analytics Web of Science“), ir 5 kitas mokslines publikacijas, parengti 10 pranešimų mokslinėse konferencijose, mokslo rezultatus viešinti 9 populiarių straipsnių. Programos vykdymo metu numatoma parengti 2 daktaro disertacijas.
• Atlikus gamtinių archyvų (medžių metinių rievių, organinių nuosėdų ir subfosilijų) tyrimus bus įvertintas Kvartero laikotarpio paleoekosistemų dinamikos pobūdis regione bei atlikta jo koreliacija su šiauriniame pusrutulyje nustatytais pokyčiais suformuojant vieningą informacinę bazę, kurios pagrindu bus atliktas paleoekosistemų adaptacinių mechanizmų įvertinimas bei prognostinę vertę turinčių ekosistemų raidos ir prisitaikymo prie klimato kaitos modelių sudarymas;
• naudojant naujus modeliavimo ir duomenų interpretacijos metodus bus sukurti paleoklimato dinamikos modeliai, atlikta jų sinchronizacija su rytų bei šiaurės Europos klimato raidą aprašančiais duomenų masyvais bei, remiantis ilgalaikio klimato dinamikos tendencijomis, pateiktos įžvalgos dėl ateities klimato pokyčių ir prisitaikymo prie jų egzistuojančiame ekosistemų karkase rekomendacijos.
GTC Geologijos ir geografijos instituto Kvartero tyrimų laboratorijos (KTL) bei Branduolinės geofizikos ir radioekologijos (BGR) laboratorijų mokslininkai programos tema numato paskelbti 15 CA WoS straipsnių (leidiniuose, referuojamuose ir turinčiuose citavimo indeksą Mokslinės informacijos instituto duomenų bazėje „Clarivate Analytics Web of Science“) ir 8 kitas mokslines publikacijas, parengti 15 pranešimų mokslinėse konferencijose, mokslo rezultatus viešinti 10 populiarių straipsnių. Programos vykdymo metu numatoma parengti 5 daktaro disertacijas.
• Ištyrus kranto zonos (sėkliai-paplūdimys-kopagūbris) geosistemos transformacijos dėsningumus bus sukurtas jūros kranto stabilumo formavimosi modelis, leisiantis chronologiniame kontekste įvertinti kranto atsparumą ir prisitaikymą prie kintančių klimato ir žmogaus veiklos sąlygų bei nustatyti jautriausias kranto vietas ir moksliškai pagrįsti krantosauginių priemonių tinkamumą ardos paveiktų kranto ruožų atkūrimui. Duomenys, būtini pajūrio teritorijos racionaliam ir ilgalaikiam naudojimui bei kraštovaizdžio išlikimo užtikrinimui, bus naudojami praktinių rekomendacijų ir metodikų, skirtų valstybės bei savivaldybių atsakingoms institucijoms, sukūrimui. Gautos naujos žinios bus naudojamos universitetų studentų bei doktorantų mokymui.
GTC Geologijos ir geografijos instituto Geoaplinkos tyrimų laboratorijos (GTL) mokslininkai programos tema numato paskelbti 5 CA WoS straipsnius (leidiniuose, referuojamuose ir turinčiuose citavimo indeksą Mokslinės informacijos instituto duomenų bazėje „Clarivate Analytics Web of Science“) ir parengti 5 pranešimus mokslinėse konferencijose, mokslo rezultatus viešinti 5 populiariuose straipsniuose. GTL numatoma apginti 2 daktaro disertacijas.
• Užtikrinant iš Europos „Žaliojo kurso“, ES „Buveinių direktyvos“ ir Lietuvos pažangos strategijos „Lietuva 2030“ nuostatų išplaukiančius klimato kaitos poveikio mažinimo ir ekosistemų apsaugos prioritetus bus įvertinti klimato kaitos ir žmogaus veiklos padariniai Lietuvos šlapynių ekosistemoms akcentuojant faktorius galinčius lemti jų degradaciją ir maistmedžiagių nuotėkį, o gautos informacijos pagrindu bus parengti metodiniai pasiūlymai ir priemonės, švelninančios klimato kaitos poveikį vandens ciklui, pasiūlymai darniam šlapynių naudojimui ir šiltnamio efektą didinančių dujų emisijos mažinimui;
• apibendrinus pastarųjų dešimtmečių požeminio vandens išteklių būklės ir dinamikos tendencijas bus suformuluotos rekomendacijos, kurių tikslas – sušvelninti klimato kaitos pasekmes požeminio vandens telkinių degradacijai ir išsaugoti Lietuvos požeminio vandens išteklius;
• papildžius ir apibendrinus žinias apie sulfatinio karsto sistemą, karstinės denudacijos procesus ir jų sukeliamus pavojingus reiškinius, įvertinti karstinio regiono geoekosistemų dinamiką, būtiną visuomenės saugumui ir ūkio plėtrai užtikrinti;
• įvertinus paviršinio ir požeminio vandens būklę ir kaitą bei jo išteklių dinamiką, karstinių vandens sistemų būklę bus parengti metodiniai pasiūlymai teritorijų planavimui.
GTC Geologijos ir geografijos instituto Klimato ir vandens sistemų tyrimų laboratorijos (KVTL) mokslininkai programos tema numato paskelbti 15 CA WoS straipsnių (leidiniuose, referuojamuose ir turinčiuose citavimo indeksą Mokslinės informacijos instituto duomenų bazėje „Clarivate Analytics Web of Science“) ir 5 kitas mokslines publikacijas, parengti 10 pranešimų mokslinėse konferencijose, mokslo rezultatus viešinti 10 populiarių straipsnių. AFL numatoma parengti 3 daktaro disertacijas.
• Remiantis augalų reakcijų į besikeičiančio klimato poveikį vertinimu bus atlikta inovatyvių, ekologiškų priemonių paieška ir pasiūlytos technologijos naudojamųjų augalų kokybei pagerinti. Atlikus augalų metabolizmo įvairiuose ląstelių kompartmentuose tyrimus bus įvertinta augalų kaip ekosistemų producentų augimo ir vystymosi priklausomybė nuo ekstremalėjančių aplinkos veiksnių bei šios ekosistemos grandies gebėjimas prisitaikyti prie aplinkos kaitos.
GTC Botanikos instituto Augalų fiziologijos tyrimų laboratorijos (AFL) mokslininkai programos tema numato publikuoti 12 CA WoS straipsnius, 8 kitas mokslines publikacijas, parengti 12 pranešimų mokslinėse konferencijose, mokslo rezultatus viešinti 10 populiarių straipsnių. AFL numatoma parengti 3 daktaro disertacijas.
• Įvertinus organizmų sąveikose dalyvaujančių semiocheminių signalų reikšmę ekosistemų funkcionavime, bus modeliuojami galimi šių funkcijų pokyčiai klimato dinamikos kontekste bei prognozuojamas tokių pokyčių poveikis atskiroms visuomenės gyvenimo ir veiklos sritims. Chemoekologinių sąveikų informacinėse grandinėse: mikroorganizmai – augalai – vabzdžiai fitofagai – tyrimai suteiks naujų žinių apie biologiškai aktyvius junginius dalyvaujančius organizmų tarpusavio komunikacijoje bei vaidinančius svarbų vaidmenį sausumos ekosistemų procesuose. Keičiantis klimatui ir didėjant žmogaus veiklos įtakai atsiranda vis didesnė svetimkraščių rūšių/porūšių invazijos grėsmė, kurių tarprūšinę ir vidurūšinę komunikaciją alelocheminiais ir feromoniniais junginiais bei jų reikšmę besikeičiančių ekosistemų procesuose planuojama įvertinti;
• bus atliekama naujų semiocheminių junginių taikymo žemės ūkyje ir gamtosaugoje galimybių paieška, kurios tikslai tiesiogiai atliepia „Žaliojo kurso“ prioritetus. Naujai identifikuoti augalų ir/ar mikroorganizmų emituojami alelocheminiai junginiai bei vabzdžių tarpusavio sąveikose
• dalyvaujantys feromonai sukurs prielaidas ištirti naujų metodų kenkėjų kontrolei žemės ūkyje bei pasiūlyti naujų junginių perspektyvas gamtosaugoje;
• bus įvertinta klimato kaitos ir su ja susijusio šaltojo metų periodo trumpėjimo įtaka augalų apdulkinimo ir kenkėjų valdymo ekosistemines paslaugas teikiančių organizmų vystymuisi ir mirtingumui bei modeliuojamas šių paslaugų galimo kitimo poveikis kitiems ekosistemų komponentams;
• bus parengtas miško ekosistemos išteklių naudojimo intensyvumo poveikio kenkėjų valdymo ekosistemines paslaugas teikiančių organizmų populiacijoms modelis ir nustatyti Lietuvai būdingi šias paslaugas teikiančių organizmų bendrijų bioindikaciniai rodikliai skirtingo intensyvumo apkrovas patiriančiose ekosistemose;
• vykdant programą bus ištirti Lietuvos gamtinį paveldą sudarančių ekosistemų paslaugų pokyčiai ir modeliuojamas jų tvarumas klimato kaitos ir žmogaus veiklos sukeliamų apkrovų ekosistemoms sąlygomis. Bus nustatyti Lietuvai būdingi augalų apdulkinimo ir augalėdžių vabzdžių valdymo ekosistemines paslaugas teikiančių plėviasparnių vabzdžių populiacijų bioindikaciniai rodikliai skirtingo intensyvumo apkrovas patiriančiose ekosistemose.
GTC Cheminės ekologijos ir elgsenos laboratorijos (ChEEL) mokslininkai programos tema numato paskelbti ne mažiau kaip 12 CA WoS straipsnių, 6 kitas mokslines publikacijas, parengti 6 pranešimus mokslinėse konferencijose, mokslo rezultatus viešinti 5 populiariuose straipsniuose. ChEEL planuojama parengti ir apginti 3 daktaro disertacijas.
• Įgyvendinus programą bus įvertintas klimato kaitos, žmogaus ūkinės veiklos, svetimžemių vandens organizmų rūšių poveikis Lietuvos vandens telkinių ekosistemoms, žuvų bendrijoms bei pagrindinių žuvų rūšių populiacijų būklei ir ištekliams. Taip pat bus įvertintas vandens ekosistemų, atskirų rūšių populiacijų, žuvų išteklių tvarumas sinerginio aplinkos veiksnių poveikio kontekste bus rengiamos rekomendacijos bei pasiūlytos metodikos rūšių ir išteklių apsaugai, atkūrimui bei valdymui.
• Pasitelkus modernius tiesioginių bei distancinių tyrimų metodus bei aprobavus naujus surinktus mokslinės informacinius masyvus bus gauti nauji tyrimų rezultatai apie žuvų populiacijų išteklių gausumą ir pasiskirstymą įvairiose gėlavandenėse ir jūrinėse buveinėse, jų pokyčius bei vaidmenį ekosistemose klimato pokyčių kontekste. Tai įgalins užtikrinti efektyvesnę žuvų populiacijų apsaugą ir valdymą bei leis efektyviau prognozuoti tvarų išteklių eksploatavimą ar industrinę Lietuvos infrastruktūros plėtrą vengiant neigiamo poveikio žuvų bendrijoms.
GTC Ekologijos instituto Žuvų ekologijos laboratorijos (ŽuvEL) mokslininkai kartu su bendraautoriais programos tema numato publikuoti ne mažiau kaip 18 CA WoS straipsnių, 4 kitas mokslines publikacijas, parengti 11 pranešimų mokslinėse konferencijose, mokslo rezultatus viešinti 22 populiarių straipsnių. ŽuvEL numatoma parengti 3 daktaro disertacijas.
• Įgyvendinant programą bus įvertintas klimato kaitos ir žmogaus veiklos sukeliamų trikdžių poveikis Lietuvos paviršinių vandenų ekosistemų produktyvumui, jų organizacijos stabilumui, medžiagų ir energijos srautams ekosistemoje, mitybos tinklų dinamikai ir nuo viso to priklausantiems ūkiškai svarbių vandens gyvūnų rūšių ištekliams, jų kaitai.
• Gauta nauja informacija leis prognozuoti ekosistemų ir jų komponentų adaptacijos prie klimato kaitos, aplinkos toksinės ir biologinės taršos mechanizmus ir potencialą. Tokia informacija būtina siekiant užtikrinti vandens ekosistemų teikiamų reguliacijos, aprūpinimo, palaikymo ir negi kultūrinių paslaugų tvarumą.
• Gauta nauja informacija prisidės prie Bendrosios vandenų politikos direktyvos įgyvendinimo siekiant palaikyti ar atkurti gerą paviršinių vandenų būklę. Gautos informacijos pagrindu bus patobulinti ar sukurti rentabilūs ir informatyvūs ekologinės ir biologinės būklės vertinimo metodai ir indikatoriai, kurie leis ne tik vertinti ekosistemų momentinę „sveikatą“, bet ir valdymo ar atstatymo priemonių efektyvumą. Šioje kryptyje prioritetinis dėmesys bus skiriamas makrobestuburių rodikliams, mitybos tinklų sandarai ir organizmų reakcijų į taršą bioindikatoriams.
GTC Ekologijos instituto Hidrobiontų evoliucinės ekologijos laboratorijos (HEEL) mokslininkai kartu su bendraautoriais programos tema numato publikuoti ne mažiau kaip 15 CA WoS straipsnių, 5 kitas mokslines publikacijas, parengti 12 pranešimų mokslinėse konferencijose, mokslo rezultatus viešinti 5 populiarių straipsnių. HEEL numatoma parengti 2 daktaro disertacijas.
Visų dalyvaujančių šioje programoje Gamtos tyrimo centro padalinių tyrimų metu nustatytų dėsningumų ir parengtų modelių pagrindu planuojama pasiekti šiuos apibendrinimus:
• Gautų duomenų pagrindu bus nustatyti dėsningumai ir parengti modeliai, leidžiantys prognozuoti ekosistemų reakcijas į aplinkos pokyčius, vertinti jų atsparumą ir prisitaikymo galimybes bei modeliuoti jų raidą; šie modeliai suteiks galimybę kurti Lietuvos ekosistemų komponentų, jų sąveikų tinklų, funkcijų ir ciklų, taip pat jų teikiamų paslaugų ir išteklių raidos tikėtinus scenarijus.
• Įgyvendinus programą, bus įvertinti galimi Lietuvos gamtinį paveldą sudarančių ekosistemų paslaugų pokyčiai ir modeliuojamas tų paslaugų tvarumas klimato kaitos ir žmogaus veiklos sukeliamų apkrovų ekosistemoms sąlygomis.
• Nustatytų dėsningumų ir modelių pagrindu bus parengtos apkrovų ekosistemoms švelninimo, prisitaikymo prie globalios kaitos ir Lietuvos gamtinio paveldo išsaugojimo strategijos gairės, kuriose bus įvertintos žmogaus poveikio švelninimo ir prisitaikymo prie klimato kaitos, taip pat su žmogaus veikla susijusių apkrovų ekosistemoms mažinimo galimybės, ekosistemų prisitaikymo prie klimato kaitos galimi apribojimai, ekosistemų paslaugų ir išteklių tvarumo ribos, taip pat ekosistemų kaip gamtinio paveldo išsaugojimo, atsikūrimo bei, prireikus, atkūrimo perspektyvos.
Be to, Programoje numatytų tyrimų pagrindu bus:
• sudaryti techniškai pagrįstą naujų geoterminių jėgainių steigimo Lietuvoje schemą;
• atnaujinti statybinių žaliavų susidarymo vietų prognostinį įvertinimą;
• parengti mokslines rekomendacijas darniam šlapynių naudojimui ir šiltnamio efektą didinančių dujų emisijos mažinimui;
• parengti pasiūlymus paviršinių vandens telkinių kokybės nustatymo metodikos tobulinimui (Aplinkos ministro įsakymas „Dėl Paviršinių vandens telkinių būklės nustatymo metodikos patvirtinimo“);
• parengti mokslines rekomendacijas požeminių vandens sistemų saugos didinimui ir požeminio vandens išteklių darniam tvarkymui bei naudojimui;
• teikti metodinius pasiūlymus bei rekomendacijas Aplinkos ministerijai, savivaldybėms, ūkio subjektams bei plačiajai visuomenei dėl „karstinio“ regiono monitoringo optimizavimo ir darnaus tokių teritorijų planavimo bei apsaugos;
• parengti mokslines rekomendacijas, Aplinkos ministerijos inicijuotos krantotvarkos programos 2021-2030 m. krantotvarkinių priemonių taikymui;
• teikti rekomendacijas Aplinkos ministerijai bei savivaldybėms dėl Baltijos jūros kranto apsaugos ir atkūrimo, hidrotechninių įrenginių ir kranto zonos papildymo sąnašomis poveikio geosistemoms;
• teikti metodines bei praktines rekomendacijas tolimesnei Lietuvos Baltijos jūros krantų apsaugos bei prisitaikymo prie klimato kaitos strategijai ir taktikai formuoti;
• ūkininkams bus teikiamos rekomendacijos augalų kokybei bei jų produktyvumui pagerinti;
• pateikti tyrimų duomenis tarptautinėms organizacijoms – Helsinkio komisijai (HELCOM), Tarptautinei jūros tyrimų tarybai (ICES) ir kt. – kurie bus panaudojami atliekant tarptautinius atskirų žuvų rūšių ar bendrijų būklės vertinimus klimato kaitos ir antropogeninio poveikio kontekste;
• piliečių mokslas bus vienas iš būdų siekiant surinkti išsamesnius duomenis apie žuvų bendrijų būklę ir jos kaitą. Bus atliktas vandenų būklės vertinimas pagal tarptautiškai pripažintus žuvų rodiklius vadovaujantis Jūrų strategijos pagrindų (2008/56/EB) ir Vandens pagrindų (2000/60 / EB) direktyvomis;
• teikti rekomendacijas Aplinkos ministerijai žuvų išteklių apsaugos ir eksploatavimo, invazinių rūšių valdymo, saugomų rūšių apsaugos ir atkūrimo klausimais Lietuvos vidaus vandenyse;
• teikti dalykinę informaciją Aplinkos ministerijai ir Aplinkos apsaugos agentūrai žmogaus ūkinės veiklos poveikio žuvų populiacijoms ir bendrijoms reikšmingumo vertinimo klausimais;
• teikti dalykinę informaciją bei rekomendacijas Aplinkos ministerijai ir Aplinkos apsaugos agentūrai ekologinės būklės klasifikavimo sistemų pagal žuvų rodiklius ir susijusius fizikocheminius bei hidromorfologinius rodiklius tobulinimo klausimais;
• teikti rekomendacijas Žemės ūkio ministerijai jūrinių žuvų rūšių išteklių apsaugos ir eksploatavimo klausimais;
• parengti rekomendacijas dėl ungurių išteklių nacionalinio valdymo plano įgyvendinimo priemonių pagal ES Tarybos reglamentą (EB) Nr. 1100/2007;
• pateikti metodines bei praktines rekomendacijas vedantiems Lietuvos industrijai subjektams (pvz., Klaipėdos uostui, „Ignitis“ gamyba) siekiant užtikrinti tvarią ūkinę veiklą ir jos plėtrą vandens ir sausumos ekosistemų išsaugojimo kontekste;
• teikti dalykinę informaciją ir rekomendacijas Aplinkos ministerijai vandens makrobestuburių saugomų rūšių apsaugos ir invazinių rūšių kontrolės klausimais;
• pateikti rekomendacijas Lietuvos gamtinį paveldą sudarančių ekosistemų ir jų teikiamų paslaugų išsaugojimui;
• atnaujinti plačiažnyplių vėžių išteklių Lietuvoje valdymo ir jų apsaugos programą;
• atnaujinti tekančių ir lėtatekmių paviršinių vandenų ekologinės būklės vertinimo pagal makrobestuburius metodus ir indikatorius;
• atnaujinti ir palaikyti vandens makrobestuburių sąrankų Lietuvos paviršiniuose vandenyse ir svarbių rūšių populiacijų būklės elektronines duomenų bazes;
• sukurti viešai prieinamą Kuršių mariose vykdytų ichtiologinių tyrimų duomenų bazę;
• teikti dalykinę bei ekspertinę informaciją valstybės valdymo, verslo bei ūkio subjektams ir kt. visuomenės grupėms ekosistemų apsaugos ir tvaraus naudojimo klausimais;
• parengti bei atnaujinti metodologines priemones I, II, III pakopos studijų programoms.

7. Rezultatų sklaidos priemonės:
Pagrindinių mokslinių rezultatų sklaida ir populiarinimas:
• Straipsniai Clarivative Analytics Web of Science duomenų bazės mokslo žurnaluose: ne mažiau 100, siekiant ne mažiau 85 proc. publikacijų paskelbti aukščiausios kategorijos mokslo žurnaluose (Q1 ir Q2 kvartilės).
• Publikuoti straipsniai kituose moksliniuose leidiniuose, visuomenės informavimo leidiniuose, norminiuose dokumentuose: ne mažiau 30.
• Pranešimai tarptautinėse mokslo konferencijose: ne mažiau 80.
• Paruošti disertaciniai darbai: ne mažiau 10.
• Dalyvavimas studijų procese įvairių Lietuvos ir užsienio šalių universitetuose bei kitose aukštosiose mokyklose, vidurinio mokymo įstaigose pristatant programos vykdymo metu gautus reultatus.
• Pristatymai mokslo populiarinimo straipsniuose populiariuose žurnaluose ir interneto svetainėse, televizijos ir radijo laidose, socialiniuose tinkluose, viešose paskaitose ir diskusijose ir kt. – ne mažiau 70. Planuojamas dalyvavimas valstybinių ir visuomeninių organizacijų darbo grupėse, ūkio ir verslo institucijų konsultacinėse ir patariamosiose tarybose akcentuojant prisitaikymo prie klimato kaitos bei žmogaus veiklos poveikio ekosistemoms padarinių švelninimą.
8. Programai vykdyti skirtos lėšos 9 323000,00Eur (devyni milijonai trys šimtai dvidešimt trys tūkstančiai eurų):

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

________________________