Кислородно-сероводородный режим глубинных вод в Гданьской котловине Балтийского моря
- Авторы: Артамонова К.В.1, Демидов А.Н.2, Зуев О.А.2
-
Учреждения:
- Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии
- Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
- Выпуск: Том 59, № 5 (2019)
- Страницы: 714-723
- Раздел: Химия моря
- URL: https://journals.eco-vector.com/0030-1574/article/view/17590
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0030-1574595714-723
- ID: 17590
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Проанализирована многолетняя изменчивость содержания растворенного кислорода и сероводорода в глубинных водах Гданьской котловины Балтийского моря за последние 25 лет. Показана зависимость кислородно-сероводородного режима глубинных вод от интенсивности и периодичности затоков Североморских вод. С 1992 по 2018 г. выделено три периода резкого увеличения содержания растворенного кислорода в глубинных водах после мощных затоков: в 1993, 2003 и 2014–2016 гг. Показано, что после мощных затоков Североморских вод в январе-марте в течение 1–3 месяцев происходит вентилирование придонного слоя Гданьской котловины, а при отсутствии мощных затоков в течение двух лет здесь образуется сероводород. При этом самое сильное сероводородное заражение за период исследования отмечалось в середине и конце 90-х годов, когда концентрации сероводорода достигли 2.8 мл/л. В работе также была проведена оценка качества реанализа SHMI распределения растворенного кислорода. Можно отметить хорошее воспроизведение натурных данных реанализом в качественной части, однако в большинстве случаев наблюдаемые максимальные концентрации в распределении растворенного кислорода занижены, иногда даже в несколько раз.
Полный текст
Балтийское море является одним из крупнейших в мире водоемов с солоноватой водой, гидрохимический режим которого отличается неустойчивостью и обусловлен уникальным комплексом факторов: ограниченным водообменом с Северным морем и мощным материковым стоком, формирующим основную специфику Балтики — устойчивую стратификацию вод с затрудненным вертикальным обменом между слоями [2, 6]. Наличие постоянного галоклина между Поверхностными и Североморскими глубинными водами препятствует аэрации глубинных вод Балтийского моря и приводит к образованию в периоды стагнаций бескислородных зон в глубоководных котловинах с последующим накоплением в них сероводорода [2]. Именно затоки североморских вод (ЗСВ), а не конвекция, являются главным источником растворенного кислорода в глубоководной части Балтийского моря [3, 10]. На скорость распространения ЗСВ в Балтике влияют прежде всего характеристики и объем затекающих вод, а также локальные гидрометеорологические условия в районе Датских проливов [5]. Согласно оценкам из [17], основанным на анализе 90 событий по ЗСВ с 1897 по 1976 г., средняя продолжительность пути вод от порога Дарсер до центральной части Борнхольмской котловины составляет 41 день. Непосредственно в Гданьскую котловину ЗСВ попадают через Слупский желоб через 1–3 месяца после фиксирования затоков в Арконской котловине [4]. При этом ЗСВ как источник пополнения кислорода функционируют постоянно, но неравномерно во времени [14]. Так, до 1983 г. ЗСВ высокой солёности, эффективные для обновления глубинного слоя обширной части моря, происходили раз в 3–5 лет. С середины 1980-х ЗСВ стали происходить заметно реже [15], что связано с ростом уровня моря и изменением индекса Североатлантического колебания [4, 11]. Наиболее мощные ЗСВ, эффективные для обновления всего глубинного слоя Балтики, происходят крайне редко [2]. Мощность поступлений и степень аэрации ими различных зон глубинного слоя также неравномерны. Так, мощные затоки отмечались в 1993, 2003, 2014 и 2016 гг. [18]. Отметим, что заток 2014 г. занимает третье место по мощности из всех зафиксированных за всю историю наблюдений, а заток 1993 г. — четвертое [21]. По данным [16, 20], если ЗСВ происходят в период с сентября по начало декабря, то обычно не оказывают заметного влияния на кислородное состояние глубинных вод, в отличие от ЗСВ с января по апрель, которые приводят к увеличению растворенного кислорода в глубинных водах Балтийского моря.
Балтийское море по праву считается одним из самых изученных морей Мирового океана, в том числе и по гидрохимическому режиму. Однако до сих пор существуют разные оценки времени наступления сероводородного заражения глубинного слоя в разных глубоководных котловинах Балтики после ЗСВ, их периодов, а также прогнозы дальнейшего их возникновения. Цель данной работы — изучение современного состояния кислородно-сероводородных условий глубинных вод Гданьской котловины и их изменения за последние 25 лет. По данным [2] ниже галоклина в Гданьской котловине существует зона устойчивого дефицита кислорода, где концентрации растворенного кислорода достигают нулевых значений. В придонном слое глубоководных котловин наблюдается чередование периодов стагнации и обновления североморских вод в разные годы. По данным работ [7, 9, 12], наблюдается общая тенденция к уменьшению содержания растворенного кислорода в глубинном слое Балтики.
Изучение гидрохимического режима Балтийского моря в связи с наличием периодически повторяющегося сероводородного заражения в глубоководных его котловинах является актуальной задачей. Истощение запасов растворенного кислорода оказывает губительное воздействие на всю экосистему Балтийского моря, богатого ценными видами рыб. При концентрации растворенного кислорода около 1.5 мл/л рыбы начинают мигрировать в районы с большим содержанием кислорода, а при более низких концентрациях многие виды погибают [2]. При этом с материковым стоком происходит постоянное поступление как минерального, так и органического вещества в верхний фотический слой, а ниже — его разложение до минеральных форм с потреблением растворенного кислорода [9]. Такое перераспределение гидрохимических параметров без дополнительного затока свежих вод в придонный слой приводит к полному исчезновению растворенного кислорода и к образованию сероводорода. В связи с этим необходим постоянный мониторинг гидрохимического режима Балтийского моря, позволяющий оценить его современное экологическое состояние и сделать прогноз на перспективу.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В работе использовались данные измерений содержания растворенного кислорода трёх комплексных учебно-научных экспедиций в Гданьской котловине по проектам РГО-РФФИ (в июле-августе 2014, 2015 и 2018 гг.) (рис. 1). В рамках экспедиции в августе 2018 г. при обнаружении нулевых концентраций растворенного кислорода проводились измерения содержания сероводорода в придонном слое Гданьской котловины. Растворенный в воде кислород определялся методом Винклера титрованием пробы 0.02-н раствором тиосульфата натрия с помощью автоматической бюретки на 20 мл. Для определения сероводорода использовался спектрофотометрический метод измерения содержания сульфидов в пробах воды с дальнейшим перерасчетом в концентрацию сероводорода [8]. Отбор проб на сероводород осуществлялся с частотой 5–10 м от дна с целью установить более точно верхнюю границу и толщину слоя сероводородного заражения в Гданьской котловине. Определения содержания сероводорода, выполненные в августе 2018 г., проводились впервые с 1990-х годов в российской части Гданьской котловины.
Рис. 1. Схема расположения станций в Балтийском море в районе Гданьской котловины (в июле-августе 2014, 2015 и 2018 гг.). 1 — положение станции многолетнего мониторинга (ст. 233) по данным [21]; 2 — положение самых глубоких станций разреза Янтарный вблизи ст. 233, выполненных в августе 2018 г.
Для оценки многолетней изменчивости были использованы данные по содержанию растворенного кислорода и сероводорода, выполненные с 1992 по 2017 гг. на станции многолетнего мониторинга (ст. 233) в придонном слое Гданьской котловины (рис. 1), представленные в открытом доступе [21]. В работе использовались ежегодные отчеты по гидролого-гидрохимическому состоянию вод Балтики Института Лейбница и картосхемы распределения содержания растворенного кислорода и сероводорода, представленные на сайте. Причем используемые в работе измерения на станции 233 непосредственно в Гданьской котловине были выполнены польским Институтом метеорологии и водных ресурсов и переданы немецким коллегам. Поэтому картосхемы распределения концентраций растворенного кислорода и сероводорода, представленные на сайте, зачастую не содержат измерений непосредственно в Гданьской котловине и появляются именно в ежегодных отчетах. Кроме того, были использованы данные по содержанию растворенного кислорода в придонном слое Гданьской котловины за 2015–2016 гг. из [13].
В работе на основе реальных источников и с использованием модели DS5 были построены индексы мощности ЗСВ с 1992 по 2018 г. (рис. 2). Модель DS5 ассимилирует данные объема воды и солей через Датские проливы, средний уровень моря, речной сток, данные автономных буев MARNET. В зависимости от общего объема воды и солей ЗСВ, по мнению [18], разделяются на слабые, средние и сильные.
Рис. 2. Условный индекс мощности затоков Североморских вод по данным реальных наблюдений (столбики сверху, в легенде приведены источники данных) и по модельным расчетам (модель DS5) (столбики снизу). Рисунок построен на основе работы [18].
В работе также был проведен анализ реконструкции пространственного распределения растворенного кислорода, построенного на основе реанализа биогидрохимических данных за период с 1993 по 2016 г. с использованием шведской биогеохимической модели SCOBI (Swedish Coastal and Ocean Biogeochemical model) Шведского гидрометеорологического института (SHMI). Были построены ежемесячные картосхемы содержания растворенного кислорода от нулевых значений до 5.5 мл/л через каждые 0.5 мл/л для всего придонного слоя Балтики с 2002 по 2016 г. и в точке, совпадающей по положению со станцией 233, был построен график временной изменчивости распределения концентраций растворенного кислорода. Произведена попытка привлечь реанализ и прогноз SHMI (с 2016 г.) распределения содержания растворенного кислорода в Гданьской котловине на 2017 и 2018 гг. Было установлено, что прогноз содержал неадекватные значения (не воспроизводил наблюдаемые в 2018 г. нулевые концентрации кислорода, а наоборот, показывал его увеличение), и из дальнейшего рассмотрения был исключен.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
Интенсивность и периодичность затоков Североморских вод в Балтику с 1992 по 2018 г. Анализ многолетней изменчивости кислородно-сероводородного режима глубинных вод рассмотрим исходя из интенсивности и периодичности ЗСВ за последние 25 лет (рис. 2). Этот временной период интересен тем, что с начала 1980-х годов и до января 1993 г. не было зафиксировано ни одного значимого ЗСВ через Датские проливы в Балтику [18], что в свою очередь не могло не отразиться на содержании растворенного кислорода и сероводорода в придонном слое глубоководных котловин.
С 1992 г. по 2018 г. можно выделить несколько периодов очень мощных ЗСВ (рис. 2):
- 1993–1994 гг. — 2 мощных затока в январе и марте 1993 г. и менее мощный в январе 1994 г.;
- конец 1998 г. — мощный заток в сентябре;
- 2003 г. — продолжительная серия средних затоков в январе, марте и октябре;
- 2014–2016 гг. — наиболее продолжительная серия мощных ЗСВ: 2 ЗСВ в феврале-марте 2014 г. и январе 2016 г., 3 мощных затока в декабре 2014 г. и в январе, марте 2015 г.
При этом сравнивая периодичность ЗСВ по реальным источникам [18] и по модельным данным (Модель DS5), можно отметить хорошее воспроизведение реальности моделью в качественной части — отмечены только четыре лишних затока, полученные из модели, но не подтвержденные натурными данными (в 2000, 2002, 2008 и 2011 гг.). Однако все перечисленные ЗСВ весьма слабы, что позволяет предположить, что в ходе прямых измерений они просто не были зафиксированы. Вместе с тем имеется только один заток (в сентябре 2006 г.), не полученный по модельным расчетам (рис. 2). Сравнивая реальные и модельные данные по условному индексу мощности (УИМ) ЗСВ, можно отметить непостоянство в совпадении модели с натурными данными. Большинство средних и особенно сильных затоков имеют верные УИМ. Однако затоки в 2003, 2010 и 2013 гг. не совпадают в оценках УИМ. В этих случаях модель часто показывает серию незначительных затоков, что может действительно иметь место, но не подтверждается реальными источниками.
Многолетняя динамика содержания растворенного кислорода и сероводорода в глубинных водах Гданьской котловины. Анализируя многолетнюю изменчивость в распределения содержания растворенного кислорода и сероводорода в глубинных водах Гданьской котловины, можно отметить, с одной стороны, хорошую зависимость между определенными ЗСВ и резким улучшением кислородных условий в придонном слое Гданьской котловины. С другой стороны — некоторые, даже очень мощные ЗСВ, не приводят к ожидаемому вентилированию глубинных вод, а, наоборот, условия в придонном слое Гданьской котловины меняются на противоположные, и отмечается присутствие сероводорода. Рассмотрим подробнее каждую из этих ситуаций.
Для первой можно выделить несколько периодов, когда концентрации растворенного кислорода в глубинных водах Гданьской котловины резко увеличивались после ЗСВ (рис. 3). Первый период — начало 1990-х годов. Здесь можно отметить два наиболее характерных глубинных максимума — 4 мл/л (в феврале 1993 г.) и 3.5 мл/л (в апреле 1994 г.) (рис. 3). Оба этих максимума наблюдались спустя месяц после ЗСВ в Балтику (рис. 2). Однако в ноябре 1994 г., уже через семь месяцев после второго не столь мощного затока, в придонном слое Гданьской котловины, впервые с 1971 г., по данным [21], был обнаружен сероводород, концентрации которого возрастали от 0.4 (в ноябре 1994 г.) до 2.8 мл/л (в феврале 1996 г.) (рис. 3).
Рис. 3. Распределение содержания растворенного кислорода, мл/л и сероводорода, мл/л на ст. 233 в глубинных водах Гданьской котловины: 1 — по собственным данным, 2 — по данным [21], 3 — по данным [13]. Сверху отмечены годы, когда наблюдались ЗСВ в соответствии с рис. 2.
Второй период — после серии продолжительных ЗСВ в январе-марте 2003 г., когда содержание растворенного кислорода в придонном слое Гданьской котловины к маю 2003 г. достигло 3.96 мл/л (через 2 месяца).
Третий период приходится на июль-август 2014 г. и на март 2016 г. После ЗСВ в феврале-марте 2014 г. концентрации растворенного кислорода в глубинных водах Гданьской котловины увеличились до 3.4 мл/л (в июле-августе 2014 г.), а после ЗСВ в феврале 2016 г. содержание растворенного кислорода вновь резко возросло и в конце марта (спустя месяц) составило 3.76 мл/л. В августе 2018 г. (через 2.5 года) нами был обнаружен сероводород, содержание которого достигало 1.23 мл/л (рис. 3).
Ко второй ситуации можно отнести мощный ЗСВ в сентябре 1998 г., который не привел к ожидаемому вентилированию глубинных вод Гданьской котловины, при этом наблюдаемые здесь с января 1998 г. концентрации сероводорода продолжали расти и достигли максимальных значений (2.8 мл/л) в октябре 1998 г. (рис. 3) Возможно, влияние затока можно проследить в улучшении условий в придонном слое, которые наметились к концу 1998 г. — началу 1999 г. Однако в августе 1999 г. содержание сероводорода вновь возросло до 1.7 мл/л. Можно отметить, что наблюдаемое сероводородное заражение с января 1998 г. по август 1999 г. в придонном слое Гданьской котловины являлось самым сильным за весь исследуемый период (рис. 3). Предполагается, что такие условия сложились вследствие двух факторов — продолжительного интервала (с 1980 по 1993 г.), когда не было значимых ЗСВ, и увеличения эвтрофикации вод Балтийского моря.
Следующий период — после ЗСВ в октябре 2003 г., который также существенно не отразился на увеличении концентрации растворенного кислорода в придонном слое Гданьской котловины, а спустя 9 месяцев (в июле 2004 г.) содержание кислорода упало до нулевых значений. В ноябре 2004 г. и в мае 2005 г. здесь наблюдался сероводород, концентрации которого составляли 1.4 мл/л (рис. 3).
Третий период — после ЗСВ в сентябре 2006 г. и в сентябре-октябре 2008–2009 гг. За весь этот период содержание растворенного кислорода не поднималось выше 1 мл/л. В то же время значимых концентраций сероводорода в этот период обнаружено не было. Возможно, улучшение условий в придонном слое Гданьской котловины вызвано тем, что с 2003 г. произошло увеличение частоты ЗСВ.
Четвертый период — после продолжительной серии мощных ЗСВ в декабре 2014 г. и январе-марте 2015 г, которые, по нашим данным, не привели к улучшению кислородных условий в придонном слое Гданьской котловины, а в октябре-ноябре 2015 г. (через 7 месяцев) здесь наблюдался сероводород с концентрациями менее 0.3 мл/л.
В периоды, когда, по различным источникам, наблюдались серии незначительных затоков (1995–1997 гг., 1999–2002 гг., 2009–2013 гг.), отклик в содержании растворенного кислорода в придонном слое был менее выражен. При этом можно отметить значительные колебания в концентрациях растворенного кислорода (от аналитического нуля до 2.5 мл/л) в придонном слое с периодическим образованием здесь сероводорода, что, вероятно, связано с водообменом глубинных вод между Гданьской и соседними котловинами.
Анализируя 25-летний ряд данных по содержанию растворенного кислорода и сероводорода в глубинных водах Гданьской котловины, можно выделить следующую закономерность: после фиксирования мощного ЗСВ в январе-марте (за исключением ЗСВ в декабре 2014 г. и в январе-марте 2015 г.) через Датские проливы в Балтику через 1–3 месяца происходит резкое увеличение концентрации растворенного кислорода в придонном слое Гданьской котловины, а затем в течение от 7–9 месяцев до 2 лет происходит уменьшение концентрации растворенного кислорода до нулевых значений с образованием сероводорода.
Результаты наблюдений в ходе летних экспедиций 2014, 2015 и 2018 гг. Анализ данных по содержанию растворенного кислорода в придонном слое в районе Гданьской котловины в июле-августе 2014 г. свидетельствовал о благоприятных кислородных условиях, наблюдаемых в этот период.
Хорошо аэрированный слой (более 6 мл/л), соответствующий водам Холодного промежуточного слоя, занимал верхнюю часть склона Гданьской котловины. Меньшие концентрации в глубинном распределении растворенного кислорода наблюдались в прибрежной зоне, заполненной Поверхностными водами (рис. 4). Собственно в самой впадине после мощного ЗСВ в марте 2014 г. наблюдались высокие для этого района значения придонного содержания растворенного кислорода: в июле на глубине 106 м — 2.06 мл/л, а в августе 2014 г. на глубине 100–108 м — от 2.5 до 3.38 мл/л (рис. 4).
Рис. 4. Распределение содержания растворенного кислорода, мл/л (сплошной линией), 02.08.2014, 28.07.2015 и 01.08.2018 и сероводорода, мл/л (пунктирной линией), 01.08.2018 г. в придонном слое на разрезе Янтарный (по ~54,9° с. ш.).
Данные по содержанию растворенного кислорода в летний период 2015 г. показали, что наблюдалось общее падение его концентраций у дна в Гданьской котловине. Так, ниже галоклина, на глубине 77 м содержание растворенного кислорода составляло 3.10 мл/л (в августе 2014 г. — 6.7 мл/л) (рис. 4), а на глубине 108 м значения растворенного кислорода уже были ниже 1 мл/л (0.64 мл/л).
Анализ данных, полученных в ходе экспедиции 2018 г., показал, что наблюдалось резкое ухудшение кислородных условий по сравнению с раннее исследуемыми годами. Ниже галоклина с глубины 60–70 м содержание растворенного кислорода резко падало и достигало нулевых значений в глубинных водах Гданьской котловины (рис. 4). Можно говорить о наличии устойчивой гипоксии ниже 85–90 м в исследуемый период, здесь же нами был обнаружен сероводород, концентрации которого достигали у дна 1.23 мл/л (рис. 5), а толщина слоя сероводородного заражения составляла 15–23 м.
Рис. 5. Вертикальное распределение содержания растворенного кислорода (сплошная линия) и сероводорода (пунктирная линия) на двух станциях в глубоководной части Гданьской котловины (положение станций показано на рис. 1).
Таким образом, результаты полученных наблюдений в летний период 2014 г., 2015 г. и 2018 г. продемонстрировали три разные ситуации по кислородным условиям в глубинных водах Гданьской котловины.
- В августе 2014 г. — благоприятные условия с высокими концентрациями растворенного кислорода после ЗСВ в марте 2014 г.
- Промежуточная ситуация с уже нарастающим дефицитом кислорода в июне-августе 2015 г.
- В августе 2018 г. — бескислородные условия во всем слое североморских вод Гданьской котловины ниже 85–90 м, характеризующиеся наличием сероводорода с концентрациями более 1 мл/л. Этому периоду предшествовал мощный ЗСВ в январе 2016 г., после которого содержание растворенного кислорода, по данным [13], резко увеличилось и в конце марта 2015 г. составляло 3.76 мл/л.
Сравнение реанализа SHMI и натурных данных. Реанализ SHMI в целом удовлетворительно воспроизводит изменение содержания растворенного кислорода в глубинных водах Гданьской котловины (рис. 6).
Рис. 6. Распределение содержания растворенного кислорода в североморских глубинных водах Гданьской котловины на ст. 233 по натурным данным (пунктирной линией) и на основе реанализа с использованием шведской биогеохимической модели SCOBI (сплошной линией). Сверху отмечены мощные и прочие ЗСВ в соответствии с рис. 2.
Сильное различие натурных данных с реанализом наблюдалось в период с 2000 по 2002 г., когда содержание растворенного кислорода в глубинных водах Гданьской котловины по измеренным данным составляло около 2 мл/л, а реанализ показывал нулевые значения. Данные изменения, вероятно, связаны с тем, что увеличение концентраций растворенного кислорода в это период произошло за счет водообмена между Гданьской и соседними котловинами и не связано с ЗСВ.
В то же время по реанализу также можно выделить повторяющиеся циклы в распределении растворенного кислорода в глубинных водах Гданьской котловины в зависимости от ЗСВ, однако в большинстве случаев пиковые максимальные концентрации растворенного кислорода, наблюдающиеся после мощных ЗСВ, сильно занижены, иногда даже в несколько раз, по сравнению с натурными данными.
Анализируя период с 1992 по 2018 г., можно выделить тенденцию понижения содержания растворенного кислорода в Североморских глубинных водах Гданьской котловины (рис. 3, 6). При этом среднемноголетняя концентрация растворенного кислорода в придонном слое за этот период не превышала 1.0 мл/л, что значительно ниже средних многолетних значений содержания растворенного кислорода в Североморских водах, которые, по данным [1], в Гданьской котловине составляли 2.0 мл/л за период наблюдений с 1947 по 1984 г., а с 1902 по 2005 г., по данным [19], на глубине 100 м превышали 1.7 мл/л. Наметившаяся тенденция уменьшения концентрации растворенного кислорода за анализируемый период времени по сравнению с литературными источниками связана, с одной стороны, с длительным периодом (с 1980-х годов и, вероятно, до 2014 г.) редких по частоте ЗСВ [18]. С другой стороны, Гданьский бассейн находится под сильным влиянием материкового стока, определяющего большое поступление органического вещества (ОВ) в море [7, 9]. При этом на минерализацию ОВ, которое главным образом происходит в глубинных водах, расходуется большое количество растворенного кислорода. В последние десятилетия, по данным [9], непрерывно поступает всевозрастающее количество ОВ, которое приводит к увеличению эвтрофикации вод Балтийского моря и, как следствие, к увеличению бескислородных зон в придонном слое Балтики [9, 18]. В связи с этим сложный характер динамики содержания кислорода и сероводорода в глубинных водах Гданьской котловины определяется тремя основными факторами:
1) сильными или средними, но продолжительными ЗСВ в январе-марте;
2) водообменом между соседними котловинами;
3) эвтрофикацией вод Балтийского моря.
ВЫВОДЫ
- В исследуемый период с 1992 по 2018 г. было выделено три временных интервала, когда наблюдалось резкое увеличение содержания растворенного кислорода в придонном слое Гданьской котловины, связанное с ЗСВ, — 1993, 2003, 2014–2016 гг.
- Показано, что после фиксирования мощного ЗСВ в январе-марте через Датские проливы в Балтику через 1–3 месяца происходит резкое увеличение содержания растворенного кислорода в придонном слое Гданьской котловины; с другой стороны, выявлено, что не каждый ЗСВ приводит к значимому увеличению содержания кислорода в глубинных водах Гданьской котловины.
- Показана сильная изменчивость во времени наступления аноксии в придонном слое Гданьской котловины после мощных ЗСВ (от 7–9 месяцев и до 2–2.5 лет). Самое сильное сероводородное заражение отмечалось в середине и конце 90-х годов, когда концентрации сероводорода достигли максимальных значений за весь период наблюдений (2.8 мл/л).
- Результаты собственных измерений продемонстрировали три разные ситуации по кислородным условиям в глубинных водах Гданьской котловины: благоприятную с высокими концентрациями растворенного кислорода (выше 3 мл/л) после ЗСВ в марте 2014 г., промежуточную с уже нарастающим дефицитом кислорода в июне-августе 2015 г. и бескислородные условия во всем слое североморских вод Гданьской котловины ниже 85–90 м, характеризующиеся наличием сероводорода с концентрациями более 1 мл/л.
- Реанализ SHMI в целом удовлетворительно воспроизводит изменение содержания кислорода по натурным данным в глубинных водах Гданьской котловины. Правда, в большинстве случаев максимальные концентрации растворенного кислорода занижены, иногда даже в несколько раз.
Благодарности. Авторы выражают огромную благодарность своим коллегам И. А. Гангнусу, Н. А. Рыкову, Н. С. Чечуевой и А. С. Гордей за помощь в получении и обработке экспедиционных данных.
Источник финансирования. Исследование проведено при финансовой поддержке РФФИ-РГО, проект № 17-05-41029. Оценка качества реанализа проведена по проекту РНФ № 19-17-00110.
Об авторах
К. В. Артамонова
Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии
Автор, ответственный за переписку.
Email: ksusha.vniro@gmail.com
Россия, Москва
А. Н. Демидов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: ksusha.vniro@gmail.com
географический факультет
Россия, МоскваО. А. Зуев
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: ksusha.vniro@gmail.com
географический факультет
Россия, МоскваСписок литературы
- Агатова А. И., Аржанова Н. В., Владимирский С. С. и др. Гидрохимические особенности Балтийского моря // Океанология. 1991. Т. 31. № 6. 1991. С. 955-962.
- Антонов А. Е. Крупномасштабная изменчивость гидрометеорологического режима Балтийского моря и ее влияние на промысел. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 64 с.
- Гидрометеорология и гидрохимия морей (Проект «Моря СССР») / ГОИН и др. СПб.: Гидрометеоиздат, 1994. Т. 3. Балтийское море. 436 с.
- Демидов А. Н., Мысленков С. А., Гриценко В. А. и др. Особенности структуры и динамики вод прибрежной части Балтийского моря вблизи Самбийского полуострова // Вестник МГУ. 2011. Сер. 5. География. № 1. С. 41-47.
- Демидов А. Н., Колтовская Е. В., Куликов М. Е. Многолетние изменения термохалинных характеристик Балтийского моря // Вестник МГУ. 2018. Сер. 5. География. Т. 4. С. 39-48.
- Емельянов Е. М., Гриценко В. А., Егорихин В. Д. Придонная циркуляция в Гданьской впадине Балтийского моря: донные осадки и динамика затоков североморских вод // Океанология. 2004. Т. 44. № 2. С. 283-295.
- Лаврова О. Ю., Краюшкин Е. В., Соловьев Д. М. и др. Влияние ветрового воздействия и гидродинамических процессов на распространение через Балтийский канал вод Калининградского залива в акваторию Балтийского моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 4. С. 76-99.
- Нефть и окружающая среда Калининградской области / Под ред. Сивкова В. В. и др. Калининград: Терра-Балтика, 2012. Т. 2. Море. 576 с.
- Руководство по химическому анализу морских и пресных вод при экологическом мониторинге рыбохозяйственных водоемов и перспективных для промысла районов Мирового океана / Под ред. Сапожникова В. В. М.: ВНИРО, 2003. 202 с.
- Соскин И. М. Многолетние изменения гидрологических характеристик Балтийского моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 160 с.
- Franck, H., Matthäus, W. Sea level conditions associated with major Baltic inflows // Beitr. Meereskunde, Berlin. 1992. V. 63. P. 65-90.
- Fonselius S., Valderrama J. One hundred years of hydrographic measurements in the Baltic Sea // J. of Sea Res. 2003. V. 49. № 4. P. 229-241.
- Krechik V. A., Kapustina M. V., Lukashin V. N, Ezhova E. E. Variability of hydrological and hydrochemical conditions of Gotland and Gdansk Basins bottom waters (Baltic Sea) in 2015-2016 // Russ. J. Earth Sci. 2019. V. 19. P. 1-8.
- Matthäus W. Natural variability and human impacts reflected in long-term changes in the Baltic deep water conditions — a brief review // Dt. Hydrogr. Z., 1995. V. 47. P. 47-65.
- Matthäus W. The history of investigation of salt water inflows into the Baltic Sea — from the early beginning to recent results // Mar. Sci. Rep. 2006. No 65. Baltic Sea Res. Inst. Warnemünde. 73 p.
- Matthäus W., Franck H. The seasonal nature of major Baltic inflows // Kieler Meeresforsch. 1988: Sonderheft V. 6. P. 64-72.
- Matthäus W., Franck H. Characteristics of major Baltic inflows — a statistical analysis // Continental Shelf Res. 1992: V. 12. P. 1375-1400.
- Mohrholz V. Major Baltic inflow statistics — Revised // Front. Mar. Sci. 2018. V. 5: 384, doi: 10.3389/fmars.2018.00384
- State and Evolution of the Baltic Sea, 1952-2005. A Detailed 50-Year Servey of Meteorology and Climate, Physics, Chemistry, Biology, and Marine Environment. 2008. 608 р.
- Zorita E., Laine A. Dependence of salinity and oxygen concentrations in the Baltic Sea on the large-scale atmospheric circulation // Climate Res. 2000. V. 14. P. 25-42.
- https://www.io-warnemuende.de
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)