Применение роботизированного подводного аппарата для лимнологических исследований (на примере озера Глубокого, Рузский округ, Московская область)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлен новый подход к проведению экспериментальных исследований в водной толще в озерах и водохранилищах с помощью роботизированного зонда-профилографа “Винчи”. Автономный подводный аппарат разработан для проведения регулярных мультипараметрических измерений вертикальных профилей (до глубины 60 м) в течение длительного времени (> 1 мес.) в автоматическом режиме на заякоренной гидрологической станции. Опытная эксплуатация аппарата была осуществлена в оз. Глубоком (Рузский район, Московская область) в 2022–2023 гг. Наблюдения позволили детально описать сезонную эволюцию водной среды, включая переход от состояния гомотермии к прямой термической стратификации озера с формированием гипоксии в гиполимнионе в центральной глубоководной котловине озера. В придонном слое были обнаружены интенсивные внутрисуточные колебания содержания растворенного кислорода, температуры и мутности вод. Выдвинута гипотеза о том, что в весенне-летний период гипоксия формируется не только за счет барьерного эффекта металимниона, но также из-за роста потребления кислорода на микробиологическое окисление частиц детрита, поднятых со дна под воздействием пульсирующих выходов подземных вод и взмученных в придонном слое.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Г. Островский

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: osasha@ocean.ru
Россия, Москва

А. Г. Зацепин

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: osasha@ocean.ru
Россия, Москва

О. Ю. Кочетов

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: osasha@ocean.ru
Россия, Москва

Д. А. Швоев

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: osasha@ocean.ru
Россия, Москва

А. Н. Дроздова

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: osasha@ocean.ru
Россия, Москва

Н. М. Коровчинский

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Email: osasha@ocean.ru
Россия, Москва

Список литературы

  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

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Слева – схема постановки гидрологической станции с зондом-профилографом “Винчи” в оз. Глубоком, справа – зонд-профилограф в надводном положении перед погружением. Наклон троса может возникать под действием течения.

Скачать (218KB)
3. Рис. 2. Вверху – временной ход температуры воды, T; внизу – динамика содержания растворенного кислорода [О2] в центре оз. Глубокого за период с 15 июля по 19 августа 2022 г., по данным измерений зондом-профилографом Винчи.

4. Рис. 3. Выборки за 10–19 августа 2022 г. из временных рядов данных измерений [О2] и в слое 23–24 м.

Скачать (221KB)
5. Рис. 4. Слева – средние на период с 5 по 17 августа 2023 г. вертикальные профили содержания взвешенного вещества (NTU) и температуры воды в центре оз. Глубокого, по данным измерений зондом-профилографом “Винчи”. Справа – вертикальный профиль значений коэффициента корреляции температуры воды и мутности, тонкими пунктирными линиями показаны доверительные интервалы оценок коэффициента корреляции при 95%-м уровне значимости.

Скачать (261KB)
6. Рис. 5. Временной ход содержания взвешенного вещества (NTU) в водной толще в центре оз. Глубокого, по данным измерений 5–17 августа 2023 г.

Скачать (322KB)

© Российская академия наук, 2025