Изменчивость биогеохимического сигнала терригенного материала в нижнем течении и эстуарии реки Амур в годы с различными условиями формирования весеннего половодья

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель данной работы – изучение межгодовой изменчивости литодинамических и биогеохимических характеристик взвешенного материала (SPM) на 884 км трансекте нижнее течение–эстуарий р. Амур в Охотском и Японском морях. Наблюдения выполнены в середине июня 2005 и 2006 гг. Водность и условия мобилизации терригенного материала в водосборе в периоды исследований кардинально различались. Были охвачены фазы наиболее высокого уровня половодья (2005 г.) и наинизшего меженного уровня Амура. Исследовались распределение SPM, взвешенного органического углерода (POC), общего азота (TN), изотопов углерода (δ13C) и азота (δ15N). Мы не обнаружили в 2005 и 2006 гг. резких колебаний содержания SPM в нижнем течении Амура. Однако они проявились в морских сегментах трансекты – в Амурском лимане, в охотоморском и япономорском сегментах эстуария. Первопричинами изменений явились физико-химические преобразования SPM на фоне роста солености и волновая ремобилизация донных осадков. Последняя наиболее ярко проявилась в 2006 г., когда уровень воды в речном сегменте эстуария и в Амурском лимане был низким.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Олег Викторович Дударев

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН; Международный центр по исследованию дальневосточных и арктических морей им. адмирала С.О. Макарова, Сахалинский государственный университет–СахТЕХ; Томский государственный университет

Email: dudarev@poi.dvo.ru
ORCID iD: 0000-0002-9432-8992

Доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник

Россия, Владивосток; Южно-Сахалинск; Томск

Александр Николаевич Чаркин

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН

Email: charkin@poi.dvo.ru
ORCID iD: 0000-0001-9273-9950

Кандидат геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией

Россия, Владивосток

Денис Вячеславович Черных

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН; Международный центр по исследованию дальневосточных и арктических морей им. адмирала С.О. Макарова, Сахалинский государственный университет–СахТЕХ; Томский государственный университет

Email: denis.chernykh.vl@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6814-7100

Кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Россия, Владивосток; Южно-Сахалинск; Томск

Алексей Сергеевич Рубан

Томский политехнический университет

Email: ruban@tpu.ru
ORCID iD: 0000-0001-5852-8201

Кандидат геолого-минералогических наук, доцент

Россия, Томск

Ирина Ивановна Пипко

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН; Международный центр по исследованию дальневосточных и арктических морей им. адмирала С.О. Макарова, Сахалинский государственный университет–СахТЕХ

Email: irina@poi.dvo.ru
ORCID iD: 0000-0002-2480-9563

Кандидат географических наук, ведущий научный сотрудник

Россия, Владивосток; Южно-Сахалинск

Светлана Петровна Пугач

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН; Международный центр по исследованию дальневосточных и арктических морей им. адмирала С.О. Макарова, Сахалинский государственный университет–СахТЕХ

Email: pugach@poi.dvo.ru
ORCID iD: 0000-0002-0163-043X

Кандидат географических наук, старший научный сотрудник

Россия, Владивосток; Южно-Сахалинск

Вячеслав Анатольевич Дубина

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН

Email: dubina@poi.dvo.ru
ORCID iD: 0000-0003-3273-8977

Кандидат географических наук, заведующий лабораторией

Россия, Владивосток

Игорь Петрович Семилетов

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН; Международный центр по исследованию дальневосточных и арктических морей им. адмирала С.О. Макарова, Сахалинский государственный университет–СахТЕХ; Томский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: ipsemiletov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3012-4739

Член-корреспондент РАН, доктор географических наук, заведующий лабораторией

Россия, Владивосток; Южно-Сахалинск; Томск

Список литературы

  1. Добровольский С.Г. Глобальные изменения речного стока. М.: ГЕОС, 2011. 660 с.
  2. Yasuda T., Asahara Y., Ichikawa R. et al. Distribution and transport processes of lithogenic material from the Amur River revealed by the Sr and Nd isotope ratios of sediments from the Sea of Okhotsk // Progress in Oceanography. 2014. Vol. 126. P. 155–167.
  3. Seki O., Mikami Y., Nagao S. et al. Lignin phenols and BIT index distributions in the Amur River and the Sea of Okhotsk: Implications for the source and transport of particulate terrestrial organic matter to the ocean // Progress in Oceanography. 2014. Vol. 126. P. 146–154.
  4. Шамов В.В., Гарцман Б.И., Губарева Т.С., Макагонова М.А. Исследования гидрологических последствий современных изменений климата в Дальневосточном регионе России // Вестник ДВО РАН. 2014. № 2. С. 15–23.
  5. Tachibana Y., Oshima K., Ogi M. Seasonal and interannual variations of Amur River discharge and their relationships to large-scale atmospheric patterns and moisture fluxes // J. Geophys. Res. 2008. Vol. 113. D16102.
  6. Гельфан А.Н., Калугин А.С., Мотовилов Ю.Г. Оценка изменений водного режима реки Амур в ХХI веке при двух способах задания климатических проекций в модели формирования речного стока // Водные ресурсы. 2018. Т. 45, № 3. С. 223–234.
  7. Калугин А.С. Модель формирования стока реки Амур и ее применение для оценки возможных изменений водного режима / автореф. дис. … канд. геогр. наук. М., 2016. 24 с.
  8. Holmes R.M., McClelland J.W., Petersonet B.J. et al. Seasonal and annual fluxes of nutrients and organic matter from large rivers to the Arctic Ocean and surrounding seas // Estuaries Coasts. 2012. Vol. 35. P. 369–382.
  9. Frey K.E., McClelland J.W. Impacts of permafrost degradation on arctic river biogeochemistry // Hydrol. Process. 2009. Vol. 23. P. 169–182.
  10. Holmes R.M., McClelland J.W., Raymond P.A. et al. Lability of DOC transported by Alaskan rivers to the Arctic Ocean // Geophys. Res. Lett. 2008. Vol. 35. L03402.
  11. Дударев О.В., Семилетов И.П., Чаркин А.Н. Масштабы изменчивости состава взвеси в системе река Лена – море Лаптевых // Докл. Акад. наук. 2006. Т. 411, № 4. С. 527–534.
  12. Dudarev O., Charkin A., Shakhova N. et al. East Siberian Sea: interannual heterogenety of the suspended particulate matter and its biogeochemical signature // Progress in Oceanography. 2022. Vol. 208. 102903.
  13. Gordeev V.V., Pokrovsky O.S., Zhulidov A.V. et al. Dissolved Major and Trace Elements in the Largest Eurasian Arctic Rivers: Ob, Yenisey, Lena, and Kolyma // Water. 2024. Vol. 16. 316.
  14. Калугин А.С., Мотовилов Ю.Г. Модель формирования стока для бассейна реки Амур // Водные ресурсы. 2018. T. 45, № 2. C. 121–132.
  15. Махинов А.Н., Лю Ш., Ким В.И., Махинова А.Ф. Особенности больших наводнений на реке Амур в период высокой водности 2009–2021 гг. // Тихоокеанская география. 2023. № 1. С. 66–74.
  16. Левшина С.И. Органическое вещество поверхностных вод бассейна Среднего и Нижнего Амура. Владивосток: Дальнаука, 2010. 145 с.
  17. Guo L., Semiletov I., Gustafsson O. et al. Characterization of Siberian Arctic coastal sediments: implications for terrestrial organic carbon export // Global Biogeochem. Cycles. 2004. Vol. 18. GB1036.
  18. Vonk J.E., Sánchez-García L., Semiletov I. et al. Molecular and radiocarbon constraints on sources and degradation of terrestrial organic carbon along the Kolyma paleoriver transect, East Siberian Sea // Biogeosciences. 2010. Vol. 7. P. 3153–3166.
  19. Упоров Г.А. Особенности экстремального наводнения в бассейне Амура летом 2013 года // Вестник ДВО РАН. 2014. № 5. С. 58–64.
  20. Жабин И.A., Абросимова A.A., Дубина В.A., Некрасов Д.A. Влияние стока р. Амур на гидрологические условия Амурского лимана и Сахалинского залива Охотского моря в период весенне-летнего паводка // Метеорология и гидрология. 2010. № 4. С. 93–100.
  21. Finlay J.C., Kendall C. Stable Isotope Tracing of Temporal and Spatial Variability in Organic Matter Sources to Freshwater Ecosystems. In: Stable Isotopes in Ecology and Environmental Science. Oxford, U.K.: Blackwell, 2008. P. 283–333. doi: 10.1002/9780470691854.ch10.
  22. Carreira R.S., Wagener A.L.R., Readman J.W. et al. Changes in the sedimentary organic carbon pool of a fertilized tropical estuary, Guanabara Bay, Brazil: an elemental, isotopic and molecular marker approach // Mar. Chem. 2002. Vol. 79. P. 207–227.
  23. Galimov E.M. Biological Fractionation of Isotopes. N.Y.; Toronto; London: Academic Press, 1985.
  24. Walsh J.J., McRoy C.P., Coachman L.K. et al. Carbon and nitrogen cycling within the Bering/Chukchi Seas: source regions for organic matter effecting AOU demands of the Arctic Ocean // Prog. Oceanog. 1989. Vol. 22. P. 277–359.
  25. Gorbatenko K.M., Lazhentsev A.E., Kiyashko S.I. Seasonal dynamics of the trophic status of zooplankton in the sea of Okhotsk (based on data from stable carbon- and nitrogen-isotope analysis) // Russ. J. Mar. Biol. 2014. Vol. 40. P. 519–531.
  26. Колтунов А.М., Тищенко П.Я., Звалинский В.И. и др. Карбонатная система Амурского лимана и прилегающих морских акваторий // Океанология. 2009. Т. 49, № 5. С. 694–706.
  27. Звалинский В.И., Тищенко П.Я., Колтунов А.М. и др. Карбонатная система, гидрохимические и продукционные характеристики нижнего течения реки Амур / ред. В.П. Челомин. Владивосток: Дальнаука, 2009. С. 35–53.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Район исследований: 1 – верхняя граница речной части эстуария, 2 – станции 2005 и 2006 гг.

Скачать (354KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Гидрографы стока р. Амур: 1 – низкий сток, 2 – высокий сток, 3 – среднемноголетний, 4 – 2005 г., 5 – 2006 г. (данные гидрологического поста «Комсомольск-на-Амуре», https://portal.grdc.bafg.de/)

Скачать (67KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изменения уровня воды р. Амур весной–летом 2005 (1) и 2006 (2) гг. Сегменты (3) указывают на периоды работ (данные гидрологического поста «Комсомольск-на-Амуре», https://portal.grdc.bafg.de/). 4 – уровень воды в Амуре, соответствующий началу затопления поймы (380 см)

Скачать (53KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изменчивость гидрологических параметров и биогеохимических характеристик SPM-POM на трансекте нижнее течение реки – устье Амура (сегменты ALS, ARE). Июнь 2005 г.

Скачать (119KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изменчивость гидрологических параметров и биогеохимических характеристик SPM-POM на трансекте нижнее течение реки – устье Амура (сегменты ALS, ARE). Июнь 2006 г.

Скачать (86KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изменчивость гидрологических параметров и биогеохимических характеристик SPM-POM через сегменты ARL, OSE, JSE. Июнь 2005 г.

Скачать (143KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Изменчивость гидрологических параметров и биогеохимических характеристик SPM-POM через сегменты ARL, OSE, JSE. Июнь 2006 г.

Скачать (128KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025