Том 63, № 6 (2023)

По данным климатических массивов Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA, США) и Японского метеорологического агентства (JMA, Япония) определены региональные особенности и тенденции межгодовой изменчивости температуры воды в верхнем 2200-метровом слое тропической зоны Тихого океана в 1982–2021 гг., а также их возможные связи с вариациями климатических характеристик. Представлено описание трехмерной структуры аномалий изменчивости полей температуры и показателей теплосодержания в указанном слое в различных районах в отдельные периоды современного глобального потепления и дана их количественная оценка.

Представлены результаты проведенных в июне 2021 г. исследований внутренних волн в шельфовой зоне Черного моря на акватории, прилегающей к устью реки Кодор. Пространственные съемки с помощью ADCP “Rio Grande 600 kHz” выявили основные характеристики течений на акватории и наличие внутренних волн, сгенерированных потоком речной воды, впадающей в море. Внутренние волны были зарегистрированы на двух разрезах, ориентированных по нормали к береговой черте и простирающихся до глубин 100 м. Наблюдавшиеся волны имели черты нелинейных волн, располагались на приповерхностном термоклине и имели высоту до 3–6 м. Также были зарегистрированы короткопериодные внутренние волны заякоренной цепочкой термисторов в прибрежной зоне моря в виде цуга волн с кажущимся периодом около 3.5 мин. Проведен расчет дисперсионных кривых и собственных функций внутренних волн численным решением уравнения внутренних волн с учетом сдвига скорости в толще моря. Теоретические данные сопоставлены с экспериментальными. Они выявили существенное влияние потока речных вод на параметры сгенерированных внутренних волн, движущихся с потоком. Было подтверждено наблюдавшееся экспериментально уменьшение периодов волн и увеличение их групповой и фазовой скорости.

Широтное распространение гребневиков Mnemiopsis leidyi А. Agassiz, 1865 и Beroe ovata Bruguière, 1789 в российском секторе Каспийского моря имеет различные границы их ареалов. Исследования распространения гребневиков в толще воды показали температурный предел их вертикального распространения, характерный для каждого вида. Исследования взаимоотношений гребневиков показали существенное подавление численности (особенно мелких особей) M. leidyi со стороны B. ovata.

Работа посвящена исследованию сообщества афалин в прибрежной акватории Карадагского заповедника (юго-восточный Крым). Наблюдения и акустические записи выполнялись в 2015–2017 гг. и в 2020–2022 гг. В качестве основного метода идентификации особей афалин применялся разработанный нами метод акустического учета афалин по индивидуальным звуковым сигналам “свистам-автографам”. Данный метод идентификации позволяет достаточно точно проводить учет численности, наблюдать перемещения афалин, а также выявлять ассоциированность особей друг с другом.

Обнаруженные в Беринговом море на массиве Вулканологов, в зоне разлома Альфа и на подводном хребте Ширшова железомарганцевые корки, устилающие поверхность скальных вулканических сооружений, являются, скорее всего, продуктом поствулканической активности. Приведенные результаты свидетельствуют, что исследованные железомарганцевые образования формировались под воздействием двух факторов: с одной стороны – в результате медленного осаждения металлов из обычной морской воды, с другой – под возможным воздействием обогащенных металлами гидротермальных растворов. В микроструктурном и минералогическом плане состав Fe–Mn корок Берингова моря оказался довольно однообразным. Рудная часть представлена преимущественно железистым вернадитом и, редко, гематитом в сочетании с аморфным кремнеземом, в меньшей степени, монтмориллонитом, кальцитом и арагонитом. Марганцевый минерал тодорокит, считающийся надежным признаком гидротермального происхождения рудных корок, в наших образцах не обнаружен. Пониженная цериевая аномалия (0.87) установлена только в одном образце, а в остальных образцах ее величина колеблется в пределах 1.08–1.89, что характерно для верхних горизонтов водной толщи океана. При этом европиевая аномалия близка к нейтральной, так в 7 образцах ее величина составляет 0.96–1.03 (в среднем 1.0) и лишь в трех образцах незначительно повышена (1.05–1.07), что может считаться очень слабым признаком проявления гидротермальной активности. Кроме того, наличие в железомарганцевой фазе микровключений золота может косвенно свидетельствовать о возможном воздействии на состав корок гидротермального фактора.

Исследуются изменения береговой зоны под воздействием течений различной природы и ветровых волн. В качестве объекта рассматривается песчаный пляж, расположенный в акватории “Парка 300-летия Санкт-Петербурга”, Невская губа Финского залива Балтийского моря. Пляж подвергается активному воздействию ветровых волн и в итоге размывается с интенсивностью отступания берега примерно 4 м в год. Для численного моделирования используется комплекс моделей: SWAN – ветроволновая модель и COASTOX-UN – двумерная модель течений, транспорта наносов и переформирования дна. Была разработана модель Невской губы и устья р. Невы от Комплекса защитных сооружений (КЗС) на западе до створа р. Невы в районе Литейного моста на востоке. На основе реанализа данных по ветру были отобраны за пятилетний период с 2014 по 2018 гг. 36 сильных штормов, для последовательности которых проводилось численное моделирование волн, течений и литодинамических процессов. Получены балансы намывов и размывов после десятилетнего моделируемого периода по секторам пляжа. Для верификации результатов используются спутниковые снимки района моделирования, установлено, что модель адекватно описывает основные наблюдаемые тенденции в развитии пляжа.

C помощью микробных топливных элементов (МТЭ) бентосного (донного) типа и системы автоматического онлайн-мониторинга проведено исследование биоэлектрогенной активности естественных природных микробных сообществ донных осадков залива Петра Великого Японского моря в круглогодичном эксперименте с паралельным мониторингом температуры, освещенности, электрической проводимости воды. Разработаны микробные топливные элементы бентосного типа, датчики мониторинга водной среды, системы сбора и передачи информации. Устройства способны создавать электрическое напряжение до 216 мВ и удельную мощность (по площади анода) до 239 мВт/м². Электрогенная активность природной микрофлоры зависит при температуре воды 20–25°C. Подобные устройства могут служить основой для автономных станций мониторинга состояния водной среды на протяжении длительного времени. Электрогенная активность донной микроботы потенциально может стать новым возобновляемым источниками энергии для маломощной морской электроники, в том числе применяемой в марикультуре.

Приведены сведения о комплексе геофизических, седиментологических, гидрофизических исследований и попутных метеорологических и биологических наблюдений в восточной тропической Атлантике в 63-м рейсе НИС “Академик Иоффе” в октябре–декабре 2022 г. Обсуждаются предварительные результаты экспедиции.

В экспедиционном рейсе № 80 НИС “Профессор Гагаринский”, выполнявшимся в период 15 июня– 18 июля 2022 г. были проведены комплексные гидролого-гидрохимические исследования в Авачинском заливе Камчатки, на северо-восточном шельфе о. Сахалин и в заливе Петра Великого для оценки современных экологических рисков в прибрежной зоне ключевых районов дальневосточных морей и, в частности, исследования возможных абиотических факторов, обусловивших массовую гибель морских организмов у побережья Камчатки осенью 2020 г. Выполнен комплекс СТД-зондирований, гидрохимического анализа проб воды, проведена постановка автономных буйковых станций, а также отбор проб планктона и донных осадков. Отмечено повышенное содержание биогенных элементов, как в подповерхностных, так и в промежуточных тихоокеанских водах, в сравнении с данными 1990–2000-х гг. Интенсивное таяние снега на прилегающих горных склонах в период проведения съемки определило существенное влияние материкового стока на гидрохимические характеристики вод Авачинского залива, вызывая понижение солености и значительное повышение концентрации биогенных элементов и хлорофилла-а в прибрежной зоне. Динамика синоптических вихрей обеспечивает перенос прибрежных вод в океан на расстояние более 100 миль. Полученные результаты позволяют предположить, что катастрофическое явление у берегов Камчатки, связанное с аномальным цветением водорослей обусловлено сопряжением биогеохимических и гидрологических факторов – речного стока и подъема глубинных вод в заливе, вызванного прибрежным ветровым и динамическим апвеллингом в период максимального прогрева и эвтрофикации вод Субарктики Тихого океана, а также орографическими и топографическими особенностями Авачинского залива.