Том 59, № 5 (2019)

На материалах нескольких рейсов ИО РАН и архивных гидролого-гидрохимических данных была исследована динамика растворенного неорганического углерода в Енисейском заливе. Выделяются 3 основные области, где проходит массовое осаждение взвешенного вещества и окисление органического вещества в верхнем слое осадков. Первая область окисления органического вещества была южнее 72° с. ш., ее существование связано с массовым осаждением растворенных и взвешенных веществ на геохимическом барьере. Две другие области разложения органического вещества находятся ниже по течению (между 73° и 74° и севернее 75° с. ш.) и возникли, скорее всего, на орографическом барьере, где изменение динамических характеристик потока и особенность рельефа дна залива создает условия для осаждения несомой водой взвеси. Сравнение разности наблюдавшейся величины C_tot с величиной AOU показало, что в 1993 г. изменение содержания C_tot обеспечивалось процессами окисления органического вещества. В 2011 г. поступление углерода в воду, скорее всего, было связано с трансформацией минеральной взвеси и/или обменом углеродом придонной воды с донными осадками. В 2016 г. в глубоких водах на большей части разреза наблюдалось уменьшение содержания C_tot. Несмотря на многие сходные черты распределения гидрохимических характеристик в заливе, изменение содержания растворенного неорганического углерода на разрезе в разные годы сильно отличалось.

Исследования выполнены на разрезе из 11 станций от внутренней части Хатангского залива на юге до области континентального склона на севере с 17 по 20 сентября 2017 г. Выделены четыре биотопа, характеризующихся различными свойствами пелагической среды, составом, количественными характеристиками и вертикальным распределением фитопланктона: внутренняя часть Хатангского залива, эстуарная фронтальная зона, западный шельф моря Лаптевых и область континентального склона. Внутренняя часть Хатангского эстуария и область континентального склона характеризовались наиболее высокими численностью и биомассой фитопланктона, которые достигали 1×10⁶ кл./л и 160 мг/м³ соответственно. Для вертикального распределения фитопланктона в области склона было характерно формирование максимума на глубине 45 м, где биомасса водорослей достигала максимальных значений для всего разреза — 400 мг/м³. В структуре сообществ фитопланктона восточной части моря Лаптевых выявлена широтная зональность, подобная той, которая формируется в других районах Арктических морей под влиянием мощного стока Сибирских рек.

Исследование вклада планктона в вертикальные потоки вещества на шельфе западной части Восточно-Сибирского моря выполнено в 69-м рейсе НИС “Академик Мстислав Келдыш” в сентябре 2017 г. Потоки вещества оценивались с помощью седиментационных ловушек на двух буйковых станциях, расположенных в зоне плюма р. Индигирки и в морской части шельфа. Валовый поток и поток взвешенного органического углерода (без учета некрозоопланктона) составлял 80–530 мг/м²/сут и 16–49 мгС/м²/сут соответственно. В фитопланктоне материала ловушек доминировали споры и цисты диатомовых и перидиниевых водорослей. Поток фитопланктона увеличивался с глубиной с 0.22–0.33 до 1.2–1.3 мгС/м²/сут. Суммарный поток фекальных пеллет (7–12 мгС/м²/сут) был практически одинаков на двух станциях и не менялся с глубиной. Среди некрозоопланктона в ловушках доминировали домики аппендикулярий, копеподы Jashnovia tolli и Calanus glacialis. Поток некрозоопланктона изменялся от 3 до 17 мгС/м²/сут. Влияние материкового стока проявилось в снижении доли планктоногенных компонентов в вертикальном потоке вещества в области речного плюма. Их суммарный вклад в этой области не превышал 30%, на морском шельфе достигал 80% потока взвешенного органического углерода.

В статье представлены результаты исследования концентраций черного углерода в приводном слое атмосферы над Балтийским и Северным морями, Северной Атлантикой, Норвежским, Баренцевым, Карским морями и морем Лаптевых в период с 30 июня по 29 сентября 2017 г. в 68- и 69-м рейсах научно-исследовательского судна “Академик Мстислав Келдыш”. Черный углерод оказывает существенное влияние на климатические изменения и степень загрязнения Арктики. Черный углерод образуется в результате неполного сгорания ископаемого топлива (в первую очередь угля, нефти) и биомассы или биотоплива. Он состоит из субмикронных частиц и их агрегатов и может переноситься на большое расстояние от источника. Пробы отбирали прокачкой воздуха в течение 4–6 часов через кварцевые фильтры Hahnemule на высоте 10 м над уровнем моря при встречном ветре для исключения попадания на фильтры дыма из трубы судна. В дальнейшем содержание черного углерода определяли в лабораторных условиях аэталометрическим методом. Обратные траектории переноса воздушных масс и транспортируемых ими частиц черного углерода в точки отбора проб рассчитывали с помощью модели HYSPLIT (Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory) на сайте http://www.arl.noaa.gov/ready.html. Проведенные исследования показывают низкие значения концентраций черного углерода (<50 нг/м³) вдоль маршрута экспедиции тогда, когда воздушные массы поступали из фоновых районов Северной Атлантики и Арктики. Высокие концентрации черного углерода (100–200 нг/м³ и выше) характерны для участков с активным судоходством (Юго-Восточная Балтика, Северное море) и вблизи портов (например, Рейкьявик), а также при поступлении воздушных масс из индустриально развитых районов Европы в Юго-Восточной Балтике и из районов нефтегазовых месторождений, на которых проводят сжигание попутного газа (Северное, Норвежское и Карское моря).

Выполнено сравнительное изучение геохимии костного детрита в подошве месторождения Меловое (Южный Мангышлак, олигоцен-миоцен) и в современных ураноносных отложениях на шельфе Намибии, в которых определено содержание макро- и микроэлементов. В обоих случаях установлено сходство микроэлементного состава костей и вмещающих осадков, а также частичное сходство древних и современных осадков и костей. Наряду с этим выявлено сходство урановой минерализации в майкопских костях и в костном материале на современном шельфе. Палеогеографические данные о майкопском бассейне свидетельствуют, что формирование рудных залежей происходило в мелководной биопродуктивной шельфовой зоне, где многократно случались массовые заморы фауны, аналогично тому, что эпизодически происходит на шельфах современного океана. Определенные геохимические различия между минеральным и химическим составом современных и древних костей связаны с повышенным содержанием урана и других микроэлементов в водах Тетиса за счет испарения морских вод и сопутствующей концентрации растворенных металлов при регрессии океана.

Дана геоморфологическая и геолого-геофизическая характеристика основных положительных морфоструктур Амеразийского бассейна — хребта Ломоносова, хребта Альфа, поднятия Менделеева, Чукотского плато и хребта Нортвинд. Приведены временные и глубинные сейсмические разрезы до поверхности Мохо хребта Ломоносова и его зон сочленения с Пригренландским и Восточно-Сибирским шельфами, а также временные и глубинные разрезы хребта Альфа, поднятия Менделеева и Чукотского плато. Разрезы построены на основании профильных сейсмических исследований ГСЗ и МОВ-ОГТ. Показано сходство глубинных разрезов вышеперечисленных морфоструктур с типичными разрезами континентальной коры. Приведены краткие геолого-геофизические данные о строении положительных морфоструктур Атлантического океана — плато Роколл и Воринг, континентальная природа которых не вызывает дискуссий. Отмечена связь образования положительных морфоструктур северной части Атлантического океана и Северного Ледовитого океана с процессами континентального рифтогенеза и сопутствующего ему внутриплитного магматизма.

В статье рассматривается многолетняя динамика рельефа подводного берегового склона Анапской пересыпи. Для каждого элемента Анапской пересыпи — район оз. Соленого, Бугазская пересыпь, Благовещенский останец, Витязевская пересыпь, участок Витязево-Анапа — наблюдаются свои особенности изменения подводного берегового склона. Участки размыва-намыва от года к году сменяют друг друга. В целом с 2012 по 2018 г. количество осадков на подводном береговом склоне Анапской пересыпи уменьшилось на 1.89 млн м³. В районе оз. Соленого и Благовещенского останца с 2012 по 2018 г. наблюдается аккумуляция осадков на 0.20 и 0.14 млн м³ соответственно. В районе Бугазской и Витязевской пересыпей с 2012 по 2018 г. подводный береговой склон был эродирован на 0.52 и 0.64 млн м³ соответственно, а на участке Витязево-Анапа с 2013 по 2018 г. — на 1.08 млн м³. Наибольшим изменениям вдоль профиля подвержена примерно шестисотметровая прибрежная территория, до глубины 6–7 м, именно в этой области формируются и перемещаются подводные валы.

Изучено пространственное распределение жидкой и твердой фазы в порах однолетнего морского льда Амурского залива с использованием метода ядерного магнитного резонанса и магнитно-резонансной томографии в период с 2013 по 2016 г. Показано влияние снежного покрова на содержание рассола в порах морского льда, на объемную структуру кристаллических образований и на формирование его отдельных прослоек. Отмечено различие вертикальных профилей температуры и солености для зимнего и весеннего периодов. Характерные особенности объемной кристаллической структуры и жидкой фазы в тонком однолетнем льду сопоставлены с толстыми льдами полярных районов. Приведено новое эмпирическое соотношение для расчета всей толщины и отдельных прослоек льда применительно к тонким молодым льдам.

Предложена технология отбора колонок слабоконсолидированного донного осадка, включающая в себя буровую систему и способ ее эксплуатации. В основе предлагаемой технологии лежит ряд оригинальных решений: 1) унификация элементов буровой колонны, где в качестве как пробоотборника, так и штанг используются бытовые трубы из ПВХ; 2) использование клапанного механизма простой конусной конструкции; 3) методика вертикального замораживания керна на отрытом воздухе. Буровая система позволяет выполнять отбор колонок придонного ила зимой со льда при глубине водоема до 7–10 м. Полевые испытания показали, что предлагаемая система является недорогой, простой в сборке и эксплуатации, но в то же время весьма эффективной и надежной. Она может служить альтернативой или дополнением по отношению к существующим системам отбора колонок донных осадков.

Представлена информация о гидрохимических исследованиях, выполненных в августе 2018 г. в среднем и нижнем течении р. Лены от г. Якутска до пос. Кюсюр. По результатам исследований собрана база данных, состоящая из 80 показателей химического состава воды, включая стабильные изотопы воды, взвешенное вещество и растворенный органический углерод. Полученные результаты позволят количественно оценить потоки растворенных и взвешенных веществ в направлении от истока к устью реки Лены и установить закономерности трансформации этих потоков.

С 5 по 30 октября 2018 г. был выполнен 44-й рейс НИС «Академик Борис Петров» в Балтийском море и проливе Скагеррак. Исследования включали в себя изучение структуры водной толщи, придонных течений, донных осадков и биологических сообществ.