Application of a robotic underwater probe for limnological research. A case study of Lake Glubokoe, Ruzsky District, Moscow Region

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

The paper deals with a new approach to conducting experimental limnologic observations by using the automatic moored profiler Winchi. The autonomous underwater profiler is designed for regular multiparametric measurements of vertical profiles from the lake bottom (maximum depth of 60 m) upward to air-sea interface during an extended deployment (more than 1 month) at a hydrological station. Trial operation of the device was carried out in the lake Glubokoe near Moscow in 2022–2023. Observations made it possible to describe in detail the seasonal evolution of the underwater environment, including the transition from a state of homothermy to a direct thermal stratification with the formation of hypoxia in the hypolimnion in the deep central part of the lake. Intense intraday fluctuations of dissolved oxygen, temperature and water turbidity were found in the near-bottom layer. It has been hypothesized that in the spring-summer period, hypoxia is formed not only due to the barrier effect of the metalimnion, but also due to an increase in oxygen consumption for the microbial oxidation of detritus particles stirred up bottom sediments due to pulsating flows of groundwater discharge.

全文:

受限制的访问

作者简介

A. Ostrovsky

Shirshov Institute оf Oceanology of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: osasha@ocean.ru
俄罗斯联邦, Moscow

A. Zatsepin

Shirshov Institute оf Oceanology of the Russian Academy of Sciences

Email: osasha@ocean.ru
俄罗斯联邦, Moscow

O. Kochetov

Shirshov Institute оf Oceanology of the Russian Academy of Sciences

Email: osasha@ocean.ru
俄罗斯联邦, Moscow

D. Shvoev

Shirshov Institute оf Oceanology of the Russian Academy of Sciences

Email: osasha@ocean.ru
俄罗斯联邦, Moscow

A. Drozdova

Shirshov Institute оf Oceanology of the Russian Academy of Sciences

Email: osasha@ocean.ru
俄罗斯联邦, Moscow

N. Korovchinsky

Severtsov Institute of Ecology and Evolution of the Russian Academy of Sciences

Email: osasha@ocean.ru
俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Гавриленко Г.Г., Здоровеннова Г.Э., Волков С.Ю., Богданов С.Р., Здоровеннов Р.Э. Устойчивость водной массы и ее влияние на кислородный режим полимиктического озера // Геополитика и экогеодинамика регионов. Т. 3 (13). Вып. 4. 2018. С. 57–71.
  2. Глухова С.А., Пинигин О.В., Расторгуев А.В. Роль присдвиговых структур растяжения в субвертикальной фильтрации водонапорной системы Московского артезианского бассейна // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4, Геология. 2023. № 1. С. 97–109. doi: 10.55959/MSU0579-9406-4-2023-63-1-97-109
  3. Коровчинский Н.М. Пелагический рачковый зоопланктон озера Глубокого в 2017–2021 годах // Гидробиологическая станция на Глубоком озере: Тр. / Под ред. Н.М. Коровчинского. Т. 12. М.: Товарищество науч. изд. КМК, 2022. С. 64–77.
  4. Садчиков А.П. Температурный режим, прозрачность и распределение кислорода // Биоценозы мезотрофного озера Глубокого. М.: Наука, 1983. С. 181–188.
  5. Сапелко Т.В., Гузиватый В.В., Кузнецов Д.Д. Комплексные палеолимнологические исследования на озере Глубоком // Гидробиологическая станция на Глубоком озере. Тр. / Под ред. Н.М. Коровчинского. Т. 11. М.: Товарищество науч. изд. КМК, 2027. С. 139–148.
  6. Соколов Д.И., Ерина О.Н., Терёшина М.А., Вилимович Е.А. Современный гидроэкологический режим озера Глубокого // Гидрометеорология и экология: достижения и перспективы развития. Тр. II Всерос. конф. СПб.: Химиздат, 2018. С. 590–593.
  7. Шапоренко С.И. Влияние метеорологических условий на развитие анаэробных процессов в димиктических водоемах в зимний период (на примере оз. Глубокое Рузского района Московской области) // Метеорология и гидрология. 2005. С. 84– 92.
  8. Шапоренко С. И., Киосе С.И. Влияние метеорологических условий на развитие анаэробных процессов в димиктических водоемах в летний период (на примере оз. Глубокое Рузского района Московской области) // Метеорология и гидрология. 2004. С. 89–104.
  9. Шапоренко С.И., Шилькрот Г.С. Многолетняя изменчивость гидрохимических параметров озера Глубокого / Под ред. Н.М. Коровчинского, Н.Н. Смирнова // Тр. Гидробиологической станции на Глубоком озере им. Н.Ю. Зографа. Т. 9. М.: Ин-т проблем экологии и эволюции РАН, Изд-во ИПП “Гриф и К”, 2005. С. 24–48. EDN VNBCRA
  10. Щербаков А.П. Гидрохимическая характеристика Глубокого озера // Тр. Всесоюз. гидробиол. о-ва. 1962. Т. XII. C. 5– 41.
  11. Щербаков А.П. Озеро Глубокое. Гидробиологический очерк. М.: Наука, 1967. 379 с.
  12. Engelhardt С., Kirillin G. Criteria for the onset and breakup of summer lake stratification based on routine temperature measurements // Fundam. Appl. Limnol. 2014. V.184 (3). P. 183–194. doi: 10.1127/1863-9135/2014/05824
  13. Ostrovskii A.G., Emelianov M.V., Kochetov O.Y., Kremenetskiy V.V., Shvoev D.A., Volkov S.V., Zatsepin A.G., Korovchinsky N.M., Olshanskiy V.M., Olchev A.V. Automated tethered profiler for hydrophysical and bio-optical measurements in the Black Sea carbon observational site // J. Marine Sci. Engineering. 2022. V. 10. P. 322. doi: 10.3390/jmse10030322

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. On the left - scheme of setting up a hydrological station with the Vinci profiling probe in Lake Glubokoe, on the right - the profiling probe in the surface position before diving. The tilt of the cable can occur under the action of the current.

下载 (218KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Top - time course of water temperature, T; bottom - dynamics of dissolved oxygen [O2] content in the centre of Lake Glubokoe for the period from 15 July to 19 August 2022, according to measurements by the Vinci profilograph probe.

下载 (1MB)
索引源数据
4. Fig. 3. Samples for 10-19 August 2022 from the time series of [O2] measurement data and in the 23-24 m layer.

下载 (221KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Left - vertical profiles of suspended sediment (NTU) content and water temperature in the centre of Lake Glubokoe averaged over the period 5-17 August 2023, as measured by the Vinci profiler probe. Right - vertical profile of the correlation coefficient values of water temperature and turbidity, thin dotted lines show confidence intervals of the correlation coefficient estimates at 95% significance level.

下载 (261KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Time course of suspended sediment (NTU) in the water column in the centre of Lake Glubokoe, as measured from 5-17 August 2023.

下载 (322KB)
索引源数据

版权所有 © Russian academy of sciences, 2025