Oceanological studies of the russian sectors of the baltic sea in the year 2023

E. S. Bubnova; Бубнова Е. С.; V. V. Sivkov; Сивков В. В.; A. A. Muratova; Муратова А. А.; S. A. Mosharov; Мошаров С. А.; K. D. Korobchenkova; Коробченкова К. Д.; I. Yu. Dudkov; Дудков И. Ю.; I. V. Mosharova; Мошарова И. В.; A. A. Polukhin; Полухин А. А.; S. V. Aleksandrov; Александров С. В.; A. Yu. Artamonov; Артамонов А. Ю.

doi:10.31857/S0030157424050129

Океанологические исследования российских секторов балтийского моря в 2023 г.

Авторы: Бубнова Е.С.¹^,2, Сивков В.В.¹, Муратова А.А.¹^,2, Мошаров С.А.¹^,2, Коробченкова К.Д.¹^,2, Дудков И.Ю.¹^,2, Мошарова И.В.¹, Полухин А.А.¹, Александров С.В.¹, Артамонов А.Ю.³
Учреждения:
1. Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
2. Балтийский федеральный университет им. И. Канта
3. Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
Выпуск: Том 64, № 5 (2024)
Страницы: 850-852
Раздел: Информация
URL: https://journal-vniispk.ru/0030-1574/article/view/281557
DOI: https://doi.org/10.31857/S0030157424050129
EDN: https://elibrary.ru/OFIDJJ
ID: 281557

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Экологический мониторинг российских секторов Балтийского моря в экспедициях ИО РАН 2023 г. позволил получить новые сезонные количественные оценки гидролого-гидрохимических и гидробиологических параметров, потоков углекислого газа на границе вода–воздух, а также уточнить геолого-геоморфологические условия. В восточной части Финского залива отмечено стабильное во все сезоны влияние р. Невы, которое прослеживалось на расстоянии до 30 морских миль от Невской губы. В Юго-Восточной Балтике обнаружена обширная гипоксия и мозаичное распределение сероводорода в глубинных водах. Для обоих районов получены высокие значения интегральной первичной продукции в апреле, которые на два порядка превышали декабрьские значения. Финский залив был эмитентом углекислого газа в атмосферу, особенно в апреле, тогда как Юго-Восточная Балтика в апреле поглощала углекислый газ, а в ноябре и декабре была областью слабой эмиссии.

Ключевые слова

Юго-Восточная Балтика, Финский залив, аноксия, гипоксия, первичная продукция, бактериальная продукция, хлорофилл “а”, потоки углекислого газа

Полный текст

В 2023 г. летние данные экологического мониторинга российских секторов Балтийского моря [2–4] были дополнены данными для других сезонов: апрель (55-й рейс ПС “Академик Сергей Вавилов” – АСВ-55), ноябрь (54-й рейс НИС “Академик Борис Петров” – АБП-54) и декабрь (55-й рейс НИС “Академик Борис Петров” – АБП-55) (рис. 1).

Рис. 1. Районы работ (а – Финский залив, б – Юго-Восточная Балтика) и расположение станций в рейсах: 1 – АСВ-55, 2 – АБП-54, 3 – АБП-55, 4 – границы российских секторов Балтийского моря, 5 – изобаты через 20 м, 6 – площадка карбонового полигона, 7 – литологический полигон.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Гидрофизические измерения проводили на станциях многоканальным зондом Sea&Sun Tech CTD48Mc. Пробы воды отбирали батометрами Нискина. На борту судна в пробах стандартными методами определяли концентрации кислорода и восстановленных соединений серы, рН, общую щелочность, первичную продукцию, бактериальную продукцию и деструкцию, а также концентрацию хлорофилла “а”. Отбор проб зоопланктона проводили сетью Джеди, ихтиопланктона – ИКС-80. Парциальное давление атмосферных газов измеряли с помощью комплекса LI-7810 (LiCore, США) и SBA-5 (PPSystems, США) (АСВ-55) и автоматическим газоанализатором Testo 315–3 CO/CO₂ (АБП-54 и АБП-55). Величины потоков CO₂ на границе вода–воздух были рассчитаны с использованием значений параметров карбонатной системы [1]. Для геоакустических исследований использовалось штатное судовое оборудование: параметрический профилограф Kongsberg EA600 (АСВ55), многолучевой эхолот ReasonSeaBat T50 Extended Range и высокоразрешающий параметрический профилограф Atlas Parasound P70 (АБП-54 и АБП-55). Герметичной геологической трубкой отбирали колонки донных осадков на газо-геохимические исследования, а дночерпателем Ван Вина – пробы поверхностных осадков для исследования макрозообентоса и литологического картирования. Вертикальные потоки взвешенного вещества были получены с помощью экспериментальной дрейфующей седиментационной ловушки, разработанной АО ИО РАН совместно с БФУ им. И. Канта.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Гидролого-гидрохимические условия. В Финском заливе (ФЗ) во все сезоны влияние р. Невы прослеживалось в слое 0–10 м на расстоянии до 30 морских миль от Невской губы. В ноябре над юго-восточным склоном Гданьской впадины был зафиксирован апвеллинг, вызвавший подъем галоклина (глубина 60–80 м) на 10 м. В декабре, напротив, при даунвеллинге, вызванном сгонными штормовыми ветрами, галоклин заглубился на эту же величину относительно среднемноголетнего положения. Экстремально высокие концентрации растворенного кислорода в поверхностном слое обеих акваторий были отмечены в апреле, когда наблюдалась низкая температура воды и весенний пик биологической продуктивности. В придонном слое ФЗ гипоксия была зафиксирована только в декабре. Гданьская впадина характеризовалась гипоксийными условиями во время всех трех съемок, однако в декабре над юго-восточным склоном Гданьской впадины (район карбонового полигона) было отмечено обогащение глубинных вод кислородом (до 5 мг/л), вызванное даунвеллингом в сочетании с сезонным конвективным перемешиванием.

Биопродуцирование. В ФЗ интегральная первичная продукция фитопланктона (ПП_инт) в апреле была максимальной – 460–1750 мгС/м² × сут, а в декабре уменьшилась на два порядка (2–3 мгС/м² × сут). В ЮВБ ПП_интв апреле варьировала в более широких пределах – 135–1830 мгС/м² × сут. В декабре величина ПП_интв ЮВБ снизилась на порядок и составляла 3–20 мгС/м² × сут. Доля продукции бактериопланктона в общей продукции для обеих акваторий в апреле составляла 10–40%, а к декабрю выросла до 70–90%. Концентрации хлорофилла “а” в апреле соответствовала эвтрофному статусу в обеих акваториях (3.4–14.8 мкг/л и 1.5–12.5 мкг/л для ФЗ и ЮВБ соответственно), а в декабре – в основном, мезотрофному (0.45–1.0 мкг/л для ФЗ и 0.6–1.6 мкг/л для ЮВБ). В декабре поток взвешенного органического углерода в ЮВБ (14 мгС/м² ×сут) на горизонте 50 м был сопоставим с величинами ПП_инт, при этом общий поток взвешенного вещества был выше на порядок (115 мг/м² ×сут).

Потоки углекислого газа. Акватория ФЗ во все периоды исследований была эмитентом углекислого газа в атмосферу, максимальный рассчитанный поток отмечен в апреле (0.6 гС/м² ×сут), кратно уменьшаясь к ноябрю (0.12 гС/м² ×сут) и декабрю (0.07 гС/м² ×сут). Сокращение эмиссии может быть вызвано сокращением речного стока в холодный период из-за ледостава. ЮБВ в апреле, наоборот, была областью стока атмосферного CO₂ (0.6 гС/м² ×сут), а в ноябре и декабре акватория стала слабым эмитентом (0.04 и 0.06 гС/м² ×сут соответственно). На морской площадке калининградского карбонового полигона сток углекислого газа в апреле оказался несколько выше среднего значения по акватории –0.8 гС/м² ×сут, а эмиссия в ноябре и декабре ниже, чем в среднем (0.01 и 0.03 гС/м²*сут).

Геолого-геоморфологические исследования. В береговой зоне Калининградского полуострова были уточнены границы распространения денудационных уступов, моренных гряд и палеоврезов. На подводном береговом склоне Балтийской косы зафиксированы песчаные тела с выраженными ложбинами стока (до 100–400 м в ширину и 5–10 м в глубину). В северной части Гданьско-Готландского порога уточнена морфология и простирание крупной палеодолины, которая играет значительную роль в переносе придонных североморских вод из южной в центральную Балтику.

Источники финансирования: гидрологические и гидрохимические исследования выполнены по теме государственного задания ИО РАН № FMWE-2024–0025, расчеты величин первичной продукции и бактериальной продукции – по теме № FZWM-2023–0004 государственного задания БФУ им. И. Канта, исследования взвешенного вещества и его вертикальных потоков были выполнены за счет проекта РНФ № 22-77-00069.