Reduced Sulfur Compounds in Bottom Sediments of Lakes at Different Stages of Separation from Kandalakshskiy Bay of the White Sea (Meromictic Lake Trekhtzvetnoe)

G. N. Losyuk; Лосюк Г. Н.; N. M. Kokryatskaya; Кокрятская Н. М.; E. A. Vakhrameyeva; Вахрамеева Е. А.; R. A. Aliev; Алиев Р. А.

doi:10.31857/S0030157423050076

Reduced Sulfur Compounds in Bottom Sediments of Lakes at Different Stages of Separation from Kandalakshskiy Bay of the White Sea (Meromictic Lake Trekhtzvetnoe)

作者: Losyuk G.N.¹, Kokryatskaya N.M.¹, Vakhrameyeva E.A.¹, Aliev R.A.²
隶属关系:
1. N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
2. National Research Center “Kurchatov Institute”
期: 卷 63, 编号 5 (2023)
页面: 784-795
栏目: Морская геология
URL: https://journal-vniispk.ru/0030-1574/article/view/140447
DOI: https://doi.org/10.31857/S0030157423050076
EDN: https://elibrary.ru/TVALYY
ID: 140447

如何引用文章

全文:

开放存取

##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问

订阅存取

详细
作者简介
参考
补充文件
统计

详细

The paper presents the results of studying the bottom sediments of the lake Trekhtsvetnoe, which is situated at the meromictic stage of separation from the White Sea (Kandalaksha Bay). The geochemical parameters of the process of bacterial sulfate reduction are considered – the formation and accumulation of various forms of reduced sulfur in relation to the content of organic matter and reactive iron in sediments. A significant level of content of reduced sulfur compounds (up to 1.467%) and their distribution in the sediments of the lake. Tricolor, due to a fairly active process of sulfate reduction. The activity of the recovery processes is ensured by the entry of labile organic matter into the sediments, which is formed due to intensively developing microbial communities in the chemocline zone and in the lake water column.

关键词

meromictic lake, bottom sediments, sulfate reduction, reduced sulfur compounds, organic matter, reactive iron

参考

Броцкая В.А., Жданова Н.Н., Семенова Н.Л. Донная фауна Великой Салмы и прилежащих районов Кандалакшского залива Белого моря // Тр. Кандалакш. гос. запов. 1963. № 4. С. 159–182.
Васильчук Ю.К., Фролова Н.Л., Краснова Е.Д. и др. Изотопно-геохимический состав воды в меромиктическом озере Трехцветном на беломорском побережье // Водные ресурсы. 2016. Т. 43. № 5. С. 555–566.
Вахрамеева Е.А. Гранулометрический состав донных отложений меромиктических озер // Тезисы докладов Международной научно-практической конференции LXXII Герценовские чтения “География: развитие науки и образования”. С-Петербург, 2019. С. 278–281.
Волков И.И. Геохимия серы в осадках океана. М.: Наука, 1984. 272 с.
Волков И.И., Жабина Н.Н. Методы определения различных соединений серы в морских осадках // Химический анализ морских осадков. Под ред. Э.А. Остроумова. М.: Наука, 1980. С. 5–27.
Дегерменджи А.Г., Рогозин Д.Ю. Общее описание меромиктических озер юга Сибири // Роль микроорганизмов в функционировании живых систем: фундаментальные проблемы и биоинженерные приложения / Под ред. Власова В.В. и др. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010. С. 102–104.
Иванов М.В., Русанов И.И., Пименов Н.В. и др. Микробные процессы цикла углерода и серы в озере Могильном // Микробиология. 2001. Т. 70. № 5. С. 675–686.
Колька В.В., Корсакова О.П., Шелехова Т.С. и др. Перемещение береговой линии Белого моря и гляциоизостатическое поднятие суши в голоцене (район поселка Кузема, северная Карелия) // Докл. Акад. наук. 2012. Т. 442. № 2. С. 263–267.
Краснова Е.Д., Воронов Д.А., Демиденко Н.А. и др. К инвентаризации реликтовых водоемов, отделяющихся от Белого моря // Комплексные исследования Бабьего моря, полу-изолированной беломорской лагуны: геология, гидрология, биота – изменения на фоне трансгрессии берегов / Труды Беломорской биостанции МГУ. Т. 12. М.: Т-во научных изданий КМК, 2016. С. 211–241.
Краснова Е.Д., Пантюлин А.Н., Белевич Т.А. и др. Комплексные исследования отделяющихся водоемов на разных стадиях изоляции от Белого моря в марте 2012 г. // Океанология. 2013 Т. 53. № 5. С. 714–717.
Краснова Е.Д. Экология меромиктических озер России. 1. Прибрежные морские водоемы // Водные ресурсы. 2021. Т. 48. № 3. С. 322–333.
Кокрятская Н.М., Волков И.И. Восстановленная сера в донных осадках Белого моря // Система Белого моря. Том IV. Осадкообразование, геология и история. Под ред. Лисицына А.П. и др. М.: Научный мир, 2017. С. 699–710.
Лосюк Г.Н., Кокрятская Н.М., Краснова Е.Д. Сероводородное заражение прибрежных озер на разных стадиях изоляции от Белого моря // Океанология. 2021. Т. 61. № 3. С. 401–412.
МИ № 88-16365-010-2017 “Донные отложения водоемов. Определение гранулометрического состава ситовым и пипеточным методами” Введена 26.12.2017. Архангельск, 2017. 12 с.
Немировская И.А. Содержание и состав органических соединений в отделяющихся озерах в Антарктике и Арктике // Проблемы Арктики и Антарктики. 2017. №4 (114). С. 76–85.
Остроумов Э.А. О формах соединений серы в отложениях Черного моря // Тр. Ин-та океанологии АН СССР. 1953. Т. 7. С. 70–90.
Пименов Н.В., Русанов И.И., Карначук О.В. и др. Микробные процессы циклов углерода и серы в озере Шира (Хакасия) // Микробиология. 2003. Т. 72. № 2. С. 259–267.
Реликтовое озеро Могильное (исследования 1997–2000 гг.). Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2002. 163 с.
Романенко Ф.А., Шилова О.С. Послеледниковое поднятие Карельского берега Белого моря по данным радиоуглеродного и диатомового анализов озерно-болотных отложений п-ова Киндо // Докл. Акад. наук. 2012. Т. 442. С. 544–548.
Саввичев А.С., Лунина О.Н., Русанов И.И. и др. Микробиологические и изотопно-геохимические исследования озера Кисло-Сладкое – меромиктического водоема на побережье Кандалакшского залива Белого моря // Микробиология. 2014. Т. 83. № 2. С. 191–203.
Саввичев А.С., Русанов И.И., Рогозин Д.Ю. и др. Микробиологические и изотопно-геохимические исследования меромиктических озер Хакасии в зимний сезон // Микробиология. 2005. Т. 74. № 4. С. 552–561.
Лейн А.Ю., Лисицын А.П. Процессы раннего диагенеза в арктических морях (на примере Белого моря) // Система Белого моря. Том IV. Осадкообразование, геология и история / под ред. акад. Лисицына А.П. и др. М.: Научный мир, 2017. С. 504571
Соколов В.С. Определение реакционноспособных форм железа и марганца в морских осадках // Химический анализ морских осадков. Под ред. Э.А. Остроумова. М.: Наука, 1980. С. 28‑42.
Субетто Д.А., Шевченко В.П., Лудикова А.В. и др. Хронология изоляции озер Соловецкого архипелага и скорости современного озерного осадконакопления // Докл. Акад. наук. 2012. Т. 446. № 2. С. 183–190.
Шапоренко С.И., Корнеева Г.А., Пантюлин А.Н. и др. Особенности экосистем отшнуровывающихся водоемов Кандалакшского залива Белого моря // Водные ресурсы. 2005. Т. 32. № 5.С. 517–532.
Шевченко В.П., Кокрятская Н.М., Стародымова Д.П. и др. Загрязнение донных осадков озер водосборного бассейна Белого моря тяжелыми металлами, поступающими из атмосферы // Глобальные проблемы Арктики и Антарктики [электронный ресурс]: сборник научных материалов Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 90-летию со дня рождения академика Николая Павловича Лавёрова / Под ред. А.О. Глико и др. Архангельск, 2020. С. 605–609.
Aliev R.A., Bobrov V.A., Kalmykov S.N. et al. Natural and artificial radionuclides as a tool for sedimentation studies in the Arctic region // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2007. V. 274. № 2. P. 315–321.
Anderson R.Y., Dean R.Y., Bradbury P. et al. Meromictic lakes and varved lake sediments in North America // Geological Survey Bulletin 1607. 1985. 19 p.
Bura-Nakic E., Viollier E., Jezequel D. Reduced sulfur and iron species in anoxic water column of meromictic crater Lake Pavin (Massif Central, France) // Chem. Geol. 2009. V. 266. P. 311–317.
Edwards R.J. Sedimentary indicators of relative sea-level changes - low energy // The Encyclopedia of Quaternary Science. V. 4 / In: Elias S.A. (Ed.). Amsterdam: Elsevier, 2013. P. 396–408.
Heiri O., Lotter A., Lemeke G. Loss on ignition as a method for estimating organic and carbonate content in sediments: reproducibilility and comparability of results // J. Paleolimnol. 2001. V. 25. P. 101–110.
Koukina S.E., Vetrov A.A. Metal forms in sediments from Arctic coastal environmens in Kandalaksha Bay, White Sea, under separation processes // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2013. V. 130. P. 21–29.
Krasnova E., Matorin D., Belevich T. et al. The characteristic pattern of multiple colored layers in coastal stratified lakes in the process of separation from the White Sea // Chinese J. Oceanol. Limnol. 2018. V. 6. P. 1–16.
Long A.J., Woodroffe S.A., Roberts D.H. et al. Isolation basins, sea-level changes and the Holocene history of the Greenland Ice Sheet // Quatern. Sci. Revs. 2011. V. 30. P. 3748–3768.
Lunina O.N., Savvichev A.S., Veslopolova E.F. et al. Seasonal variations in the structure of an anoxygenic phototrophic bacterial community from the meromictic lake Trekhtsvetnoe (Kandalaksha bay, White sea) // Microbiology (Mikrobiologiya). 2019. T. 88. № 1. C. 100–114.
Savvichev A.S., Babenko V.V., Lunina O.N. et al. Sharp water column stratification with an extremely dense microbial population in a small meromictic lake, Trekhtzvetnoe. // Environmental Microbiology. 2018. V. 20. № 10. P. 3784–3797.
Woodroffe S.A., Long A.J., Lecavalier B.S. et al. Using relative sea-level data to constrain the deglacial and Holocene history of southern Greenland // Quatern. Sci. Revs. 2014. V. 92. P. 345–356.
Yao W., Millero F.J. The chemistry of the anoxic waters in the Framvaren Fjord, Norway // Aquatic Geochemistry. 1995. V. 1. № 1. P. 53–88.