Study of oceanographic conditions in the area of the avachinskiy bay of kamchatka in winter in the expedition on the r/v “akademik oparin” (cruise no. 65)

V. B. Lobanov; Лобанов В. Б.; A. F. Sergeev; Сергеев А. Ф.; P. Yu. Semkin; Семкин П. Ю.; N. B. Lukyanova; Лукьянова Н. Б.; V. A. Goryachev; Горячев В. А.; S. G. Sagalaev; Сагалаев С. Г.; V. Tsoy; Цой В.; I. F. Alekseev; Алексеев И. Ф.; Yu. A. Barabanshchikov; Барабанщиков Ю. А.; D. S. Kalyuzhniy; Калюжный Д. С.; P. G. Kushnir; Кушнир П. Г.; A. A. Mazur; Мазур А. А.; I. A. Prushkovskaya; Прушковская И. А.; V. V. Razzhivin; Разживин В. В.; A. A. Ryumina; Рюмина А. А.; D. D. Sokolov; Соколов Д. Д.; O. A. Ulanova; Уланова О. А.; E. M. Shkirnikova; Шкирникова Е. М.

doi:10.31857/S0030157424050163

Исследование океанографических условий в районе авачинского залива камчатки в зимний период в экспедиции на нис “академик опарин” (рейс № 65)

Авторы: Лобанов В.Б.¹, Сергеев А.Ф.¹, Семкин П.Ю.¹, Лукьянова Н.Б.¹, Горячев В.А.¹, Сагалаев С.Г.¹, Цой В.¹, Алексеев И.Ф.¹, Барабанщиков Ю.А.¹, Калюжный Д.С.¹, Кушнир П.Г.¹, Мазур А.А.¹, Прушковская И.А.¹, Разживин В.В.¹, Рюмина А.А.¹, Соколов Д.Д.¹, Уланова О.А.¹, Шкирникова Е.М.¹
Учреждения:
1. Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН
Выпуск: Том 64, № 5 (2024)
Страницы: 863-866
Раздел: Информация
URL: https://journals.eco-vector.com/0030-1574/article/view/681410
DOI: https://doi.org/10.31857/S0030157424050163
EDN: https://elibrary.ru/OEVPGW
ID: 681410

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В экспедиционном рейсе № 65 НИС “Академик Опарин”, выполнявшемся в период 26 ноября – 29 декабря 2022 г., были продолжены исследования в районе Авачинского залива Камчатки для выяснения возможных факторов, обусловивших массовую гибель морских организмов осенью 2020 г., а также выполнены комплексные гидролого-гидрохимические съемки на северо-восточном шельфе о. Сахалин для мониторинга экологической обстановки в районах интенсивной добычи углеводородного сырья и в южной части Охотского моря. По данным двух автономных буйковых станций, установленных в прибрежной зоне Авачинского залива с экспозицией 169 сут., отмечена относительно спокойная динамика вод в заливе на протяжении всего летне-осеннего сезона 2022 г., способствовавшая обогащению вод питательными веществами, необходимыми для развития планктона. Заметного снижения содержания кислорода зарегистрировано не было. Выполнена съемка южной части Восточно-Камчатского течения, прослежена эволюция структуры антициклонического вихря Авачинского залива в момент разделения. Проведены исследования гидрохимического режима прибрежных бухт и рек в период ледостава. Отобраны пробы планктона и донных осадков для проведения специальных анализов в лабораториях ТИБОХ ДВО РАН и ННЦМБ ДВО РАН.

Ключевые слова

Камчатка Авачинский залив, Охотское море, шельф о. Сахалин, синоптические вихри, гидрология, биогеохимия

Полный текст

Основными задачами экспедиции рейса № 65 НИС “Академик Опарин”, организованной Тихоокеанским океанологическим институтом им. В.И. Ильичева в период 26.11.2022–29.12.2022 г., являлись продолжение начатых нами летом 2022 г. (рейс № 80 НИС “Профессор Гагаринский”) исследований абиотических факторов среды, которые могли способствовать массовой гибели морских организмов в Авачинском заливе Камчатки в 2020 г., и оценка иных возможных экологических рисков в прибрежных водах Камчатского полуострова, связанных с климатическими изменениями и другими природными факторами. В начале зимнего периода были проведены комплексные гидролого-гидрохимические съемки на прилегающей к юго-восточной части Камчатки акватории Тихого океана (рис. 1), которые позволят выявить крупномасштабные межгодовые изменения, происходящие в западной субарктике Тихого океана, оценить региональные процессы, связанные с динамикой вод синоптического масштаба, а также локальные воздействия, обусловленные влиянием материкового стока. Исследования биогеохимических процессов в прибрежной зоне моря были повторены в бухте Вилючинская и в Авачинской губе.

Рис. 1. Схема работ экспедиции ТОИ ДВО РАН на НИС “Академик Опарин»” (рейс № 65) 26.11.2022–29.12.2022 г. (а) и распределение глубины изопикнической поверхности 26.8 в районе Авачинского залива Камчатки (б). A1 и А2 – положение ядер разделяющегося антициклонического вихря. Точками показано положение океанографических станций, треугольником – положение АБС в Авачинском заливе.

Всего в экспедиции выполнено 118 станций с СТД-зондированием, из них 89 с отбором проб на растворенный кислород, водородный показатель (рН), щелочность, 83 станции с отбором проб воды на биогенные элементы. Также выполнена 21 станция с отбором проб грунта, 38 станций с отбором проб на фитопланктон и 43 – на зоопланктон. Проанализировано по 471 пробе на стандартные гидрохимические параметры: растворенный кислород, щелочность, pH и 439 проб на биогенные вещества (фосфаты, нитраты, нитриты, силикаты).

Проведены радиоизотопные исследования: отобрано 104 пробы воды на ³H, по 46 проб на ⁷Be, ²²⁶Ra, ²²⁸Ra и ¹³⁷Cs. Кроме поверхностного слоя океана на 9 станциях проведен отбор проб воды с различных горизонтов до придонного слоя моря. Общий объем отобранной воды составил 6029 л. Кроме того взято по 5 проб снега и донных отложений.

Подняты 2 автономные буйковые станции (АБС), установленные в июне 2022 г. на глубине 22 и 57 м около Халактырского пляжа для изучения короткопериодной изменчивости океанологических характеристик и проработавшие 169 суток.

Предварительные результаты экспедиции следующие:

Выполнена съемка Авачинского залива Камчатки и прилегающей акватории Тихого океана в начале зимнего сезона, результаты которой, наряду с результатами выполненной ранее летней съемки (июнь–июль 2022 г.), позволят уточнить особенности гидрологического и гидрохимического режимов этого района, оценить воздействия климатических изменений, региональной динамики вод и материкового стока на биогеохимические процессы в океане, что необходимо для изучения абиотических факторов среды, влияющих на состояние экосистем и динамику вредоносного цветения водорослей (ВЦВ) в прибрежных водах Камчатки и прилегающих акваториях Тихого океана и анализа возможных механизмов экологической катастрофы сентября 2020 г.
Проведены долговременные наблюдения за изменчивостью течений и других океанографических параметров (температура, соленость, мутность, содержание кислорода и хлорофилла-а) с помощью придонных АБС, установленных в прибрежной зоне Авачинского залива в р-не Халактырского пляжа. Анализ полугодового ряда данных показал, что для прибрежной зоны, в целом, характерна относительно спокойная динамика вод, способствующая формированию полей, обогащенных питательными веществами, необходимыми для развития планктона. Резкие изменения океанографических характеристик связаны с адвекцией вод субмезомасштабными вихрями и струями. Значительного снижения содержания кислорода на протяжении всего летне-осеннего сезона 2022 г. зарегистрировано не было.
Исследована структура южной части Восточно-Камчатского течения, установлена доминирующая роль вихрей синоптического масштаба в формировании его меандров, отклонении потока от шельфа и выноса прибрежных вод далеко в открытый океан. Проведена детальная съемка долгоживущего антициклонического вихря в районе Авачинского залива, обнаруженного на основе спутниковых альтиметрических данных в мае и прослеженного до конца 2022 г. В моменты как летней, так и зимней съемок происходило разделение вихря. Отделившаяся часть перемещалась на восток, пересекая Курило-Камчатский желоб и перенося в ядре захваченную прибрежную воду, формируя при этом аномально вытянутый в зональном направлении меандр течения.
В период ледостава выполнены исследования биогеохимических процессов в эстуариях рек, впадающих в Авачинский залив – подверженной частичному антропогенному воздействию р. Авачи и практически изолированной от него р. Вилючи. В водах последней обнаружены повышенные концентрации нитрат-ионов около 30 мкмоль/л, а также чрезвычайно высокие концентрации силикатов до 227 мкмоль/л, что можно объяснить влиянием грунтовых и гидротермальных вод. В зоне смешения речных и морских вод в эстуарии р. Вилюча в зимний сезон воды резко недосыщены углекислым газом по отношению к атмосфере, на что указывает повышенная величина pH. Придонные воды в бухтах Вилючинская и Авачинская пересыщены углекислым газом по отношению к атмосфере. В депрессиях рельефа этих бухт как летом, так и зимой обнаружены восстановленные илы с резким запахом сероводорода по всей толще осадка около 1 м. Сравнение химического состава вод Вилючи и Авачи позволит оценить влияние антропогенной и природной эвтрофикации на состояние прибрежно-морских акваторий Камчатки.
Результаты измерений трития в отобранных в ходе рейса пробах соответствуют фоновым значениям исследованных акваторий. Концентрация трития в Японском море изменялась от 0.77 до 1.39 ТЕ (1 ТЕ соответствует 0.119 Бк/л), в Охотском море – от 0.65 до 1.9 ТЕ, к востоку от Курильских островов и полуострова Камчатка – от 0.34 до 0.95 ТЕ, составляя в среднем для этих акваторий 1.11, 1.29 и 0.60 ТЕ соответственно. Полученные результаты имеют важное значение для последующих работ, связанных с изучением радиоэкологических последствий сброса загрязненных тритием вод, хранящихся на территории АЭС Фукусима-1, для северо-западной части Тихого океана.
Проведены специальные съемки на шельфе о. Сахалин и в южной части Курильской котловины для изучения зимних процессов водообмена в Охотском море. Выполнен комплексный разрез для изучения структуры вод антициклонического вихря Курильской котловины, механизм формирования которого связан с взаимодействием различающихся по термохалинным характеристикам потоков вод течений Соя и Восточно-Сахалинского. Комплексные измерения (гидрология, гидрохимия и планктон) проведены здесь впервые.
Отобраны пробы фитопланктона и донных осадков для проведения специальных анализов в лабораториях ТОИ ДВО РАН, ТИБОХ ДВО РАН и ННЦМБ ДВО РАН, необходимых для выполнения планов научных исследований комплексной межведомственной программы “Экологическая безопасность Камчатки: изучение и мониторинг опасных природных явлений и антропогенных воздействий”. В частности более 40 проб отобрано для выделения штаммов морских бактерий и метагеномных исследований ТИБОХ ДВО РАН.

Кроме сотрудников ТОИ ДВО РАН в экспедициях приняли участие представители ТИБОХ ДВО РАН, студенты и магистранты ДВФУ.

Источники финансирования. Экспедиция проводилась за счет средств, предоставленных Минобрнауки России. Исследования выполнялись по Программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2021–2023 гг., подпрограмма 2 “Фундаментальные и поисковые научные исследования”, направление 1.5.8. “Океанология”, раздел 1.5.8.7. “Комплексные и междисциплинарные исследования океанов и морей”, темы №№ 6 и 11 (рег. №№ 121021700346-7, 121-21500052-9), а также в рамках Комплексной межведомственной программы “Экологическая безопасность Камчатки: изучение и мониторинг опасных природных явлений и антропогенных воздействий” (рег. № 122012700198-9).