Том 59, № 6 (2019)

Считается, что изменения теплосодержания Северной Атлантики могут быть источником сюрпризов в эволюции климата, особенно климата Европы. Для исследования этой проблемы служит программа RAPID, предусматривающая мониторинг этого теплосодержания. Однако результаты такого мониторинга охватывают еще слишком короткий интервал времени, чтобы прийти к каким-либо определенным выводам. В связи с этим с помощью вейвлетов анализируются изменения средней температуры водной поверхности Северной Атлантики как косвенной характеристики теплосодержания, наблюдаемой уже достаточно долго (с середины 20-го века). Найдены три масштаба, которые определяют временную изменчивость этой характеристики: от двух до четырех, от семи до десяти и около двадцати двух лет. Предположено, что источниками колебаний первых двух из указанных масштабов являются покачивания оси вращения Земли, а источником колебаний третьего масштаба — цикл Хейла гелиомагнитной активности.

Одной из ключевых проблем физической океанологии является поиск действенных глобальных механизмов, способных обеспечить образование и поддержание океанического термохалоклина, аккумулирующего в средних широтах огромные количества тепла. Проведенное исследование выявило генетическую связь этого элемента макромасштабной стратификации с интенсивностью вертикального перемешивания вод, обусловленного двойной диффузией в форме солевых пальцев. Установлено, что именно в результате более упорядоченной работы в толще вод океана такого мелкомасштабного процесса, как конвекция солевых пальцев, происходит трансформация термохалинной структуры, благодаря которой переход от теплых и соленых поверхностных вод к нижележащим происходит не скачкообразно, а сравнительно постепенно, через стационарный переходный слой — океанический термохалоклин. Полученные результаты подкрепляют нашу точку зрения на конвекцию солевых пальцев как на климатообразующий фактор.

Трехлетние (2014–2016 гг.) наблюдения изотопных (δD, δ¹⁸О) параметров вод заливов Седова и Цивольки (Новая Земля), опресненных водами разного происхождения (континентальный речной сток, атмосферные осадки, воды, поступающие с архипелага), показали, что степень опреснения и источники опресняющих компонентов различны для вод, залегающих на разных глубинах. Вариации величин δD и δ¹⁸О затрагивают только воды верхнего слоя, который содержит до 30% пресного компонента. В 2015 г. в поверхностных водах залива Седова присутствовали воды р. Оби, в водах залива Цивольки преобладали воды, поступившие с Новой Земли. Глубинные воды в обоих заливах имеют признаки опреснения атмосферными осадками высоких широт. Перенос данных вод в район ЮВ побережья Новой Земли мог происходить через желоба Святой Анны и Воронина. Различие механизмов опреснения вод заливов Седова и Цивольки определяется разной морфологией дна и разной степенью свободного обмена с водами Карского моря.

На акватории Охотского моря, восточнее о. Сахалин, впервые показана внутригодовая изменчивость потоков метана на границе вода–атмосфера. Изменчивость потоков метана определяется наличием и активностью подводных источников метана и связана с сезонными изменениями гидрологических и гидрохимических параметров морской воды и структуры течений в исследуемом регионе. Весной и осенью значения потоков больше, чем в летний период. При летней модификации воды и усилении стратификации поток метана с поверхности моря снижается. Осенью в результате сезонной конвекции вод и больших средних скоростей ветров метан, накопленный в промежуточных водах, выносится в атмосферу.

Пространственное распределение численности, биомассы и содержания хлорофилла “a” пикофитопланктона, а также вклада пикоформ в суммарное содержание хлорофилла исследовано на акватории внешнего Обского эстуария с прилегающим шельфом и в западной части Карского моря. Пределы колебания численности и биомассы пикофитопланктона в районах исследования в августе-сентябре составили 0.1–17.3×10⁶ кл/л и 0.06–9.20 мг С/м³ соответственно. В пикофракции планктона преобладали пикоэукариоты, вклад цианобактерий в суммарную биомассу пикоформ не превышал 11%. Наиболее высокий вклад пикофитопланктона в суммарное обилие фитопланктона отмечался при более низком (<11 мг/м²) интегральном содержании хлорофилла в эвфотическом слое. Пространственная неоднородность вклада пикоформ определялась концентрацией кремния.

Исследованы видовой состав, численность, биомасса и распределение зоопланктона на шельфе и склоне северо-западной части моря Лаптевых и шельфе Восточно-Сибирского моря в летний период 2015 г. Трофический статус массовых видов зоопланктона и рыб и их положение в пищевых сетях этих морей были исследованы с использованием анализа стабильных изотопов углерода (δ¹³С) и азота (δ¹⁵N). Данные анализа содержимого желудков, как и изотопные данные, показали значительные изменения трофического статуса с возрастом у доминирующего вида рыб — сайки, Boreogadus saida.

На базе многолетних регулярных наблюдений зоопланктона Севастопольской бухты, выполненных с 2003 по 2014 г., детально исследован процесс натурализации чужеродного вида копепод Oithona davisae в прибрежных водах Черного моря. Проанализированы межгодовые и сезонные изменения численности этого вида, его влияние на сообщество копепод Севастопольской бухты. Показано, что инвазия нового вида O. davisae, его выраженное доминирование в зоопланктоне Севастопольской бухты большую часть года трансформировали видовую структуру сообщества. При этом сокращения численности аборигенных видов копепод после инвазии O. davisae не произошло. Исключение составила Acartia tonsa — более ранний вселенец в Черном море. Существенное и статистически значимое снижение обилия A. tonsa, выявленное в разные фазы вселения и стабилизации популяции O. davisae, может свидетельствовать о наличии конкурентных отношений между этими видами. Показано, что O. davisae имеет конкурентные преимущества по сравнению с A. tonsa, которые способствовали быстрому расселению ойтоны в Черном море, акклиматизации в новой для нее акватории и успешной конкуренции с аборигенными видами.

В ходе рейсов НИС «Академик Мстислав Келдыш» 2015 и 2016 гг. было проведено исследование донной фауны залива Ога (Карское море, архипелаг Новая Земля). На материале 5 дночерпательных станций (15 проб) на глубинах 70–140 м было выделено три сообщества макробентоса, последовательно сменяющих друг друга от кутовой части залива к внешнему склону. Основным фактором, определяющим распределение сообществ макробентоса в исследованном районе, является концентрация взвеси в толще воды и в придонном слое, обусловленная мощным уровнем седиментации с ледника Голубой. Показано качественное и количественное обеднение донной фауны в приледниковой зоне, а также развитие характерного сообщества с доминированием двустворчатого моллюска Portlandia arctica. Обсуждаются особенности бентоса арктических ледниковых заливов и фьордов.

Обсуждаются предварительные результаты исследований плюма и донных осадков района гидротермального поля Тролльвегген по материалам 68-го рейса НИС “Академик Мстислав Келдыш”. Поле расположено к востоку от осевой зоны низкоспредингового хребта Мона вблизи Ян-Майенcкой горячей точки на глубине около 550 м (71°18' с. ш., Норвежско-Гренландский бассейн). Плюм гидротермального поля характеризовался слабым распространением в водной толще, аномалиями температуры, плотности и солености, умеренной концентрацией метана и низкой концентрацией взвеси вблизи дна. Показано обогащение донных осадков барием, стронцием и некоторыми сульфидообразующими элементами (цинком, свинцом, медью, молибденом). Выявлены две минеральные ассоциации гидротермально измененных осадков: пиритовая и барит-марказитовая. Установлена температура гидротермальных растворов методом термо- и криометрических исследований газово-жидких флюидных включений в барите (128–260°C) и с помощью диаграммы равновесия FeS–ZnS сульфидных минералов (130–290°C), что близко к данным непосредственных измерений температуры флюидов [28]. Проведено сравнение гидротермальной минерализации поля Тролльвегген и ранее изученных полей Срединно-Атлантического хребта, расположенных вблизи Азорской горячей точки. Подтверждается влияние глубины океана и PT-условий на формирование гидротермальных отложений.

Приводятся результаты геофизических и геоморфологических работ на Западном шельфе полуострова Крым (Евпатория–Балаклава). Рассматриваются вопросы строения осадочной толщи, рельефа дна и палеогеографических реконструкций условий формирования западного шельфа в позднем плейстоцене–голоцене. На основе анализа геоакустических профилей выявлены основные морфоструктуры шельфа и дана их краткая характеристика. Выделен абразионно-аккумулятивный комплекс, состоящий из абразионной платформы и сопряженной с ней аккумулятивной клиноформы, образование которых связано с береговой линией позднеплейстоценовой регрессии Черного моря до глубин около 90 м, прослеживаемой от Евпатории до Ялты. На шельфе Каламитского залива исследованы фрагменты затопленной речной сети и береговые аккумулятивные формы типа баров.

Приводится научное обоснование программы исследований динамики и экосистемы района пролива Дрейка и моря Скотия. Измерения будут проводиться междуведомственной экспедицией РАН с участием 9 институтов на НИС "Академик Мстислав Келдыш". Основу исследований составят изучение функционирования антарктической морской экосистемы и измерения в Антарктическом циркумполярном течении.

В ходе выполнения 73-го рейса НИС “Профессор Гагаринский” и 53-го рейса НИС “Академик Опарин” были проведены океанологические исследования Японского и Охотского морей и северо-западной части Тихого океана. Получены новые данные о строении морского дна, структуре вод и особенностях склоновой конвекции в Японском море.