ОКЕАНОЛОГИЯ, 2004, том 44, № 4, с. 632-635
= ИНФОРМАЦИЯ
УДК 551.465
КОМПЛЕКСНЫЕ ЭКСПЕДИЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ АРАЛЬСКОГО МОРЯ В ОКТЯБРЕ 2003 г.
© 2004 г. П. О. Завьялов1, А. И. Гинзбург1, Ф. В. Сапожников1, У. Р. Абдуллаев2, А. К. Амбросимов1, Н. И. Андреев3, Р. Валиджанов4, Д. П. Ишниязов2, А. А. Колдаев2, Т. В. Кудышкин5, А. К. Курбаниязов6, А. А. Ни2, М. А. Петров2, О. Ю. Строганов1,
И. Г. Томашевская2, В. М. Хан7
1Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия 2Институт геологии и геофизики АН РУз, Ташкент, Узбекистан 3Омский государственный университет, Омск, Россия 4Националъный университет им. М. Улугбека, Ташкент, Узбекистан 5Среднеазиатский гидрометеорологический институт, Ташкент, Узбекистан 6Нукусский государственный педагогический институт, Нукус, Узбекистан 7Гидрометцентр РФ, Москва, Россия Поступила в редакцию 16.02.2004 г.
СТД-измерениями в ноябре 2002 г. [2, 4] была впервые обнаружена резкая плотностная (соле-ностная) стратификация вод западной части Аральского моря. Эта стратификация, затрудняющая перемешивание и вентиляцию толщи вод, должна, при продолжающемся осолонении моря, существенно влиять на все системы современного Арала, темпы его дальнейшего усыхания, химический состав вод и состояние биологических сообществ. Выявление механизмов ее формирования, а также исследование пространственно-временной изменчивости структуры термохалинных полей Арала и соответствующих изменений его химических и биологических характеристик являются важными научными и прикладными задачами. Их решение требует проведения более масштабных и комплексных съемок на акватории по крайней мере западного Арала в разные сезоны и годы. Началом таких работ и явилась экспедиция "Аральское море-2003" в район западной впадины, проведенная с 8 по 31 октября Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН совместно с Гидрометцентром РФ и рядом научных организаций Узбекистана.
Выполненные работы включали: СТД-зонди-рования до дна зондом БЕАСАТ ББЕ 19р1ш на четырех разрезах (20 станций, рис. 1) с борта моторного катера, доставленного в район исследования из Ташкента автотранспортом повышенной проходимости; синхронный с СТД-зондированиями отбор проб на различных горизонтах батометром БеаБШ для последующих химических и биологических исследований, а также отбор донных отложений дночерпателем; измерение скорости течений на двух заякоренных станциях на глубинах 7 и 15 м (установка и снятие измерителя ПОТОК-2М
с реперным буем на поверхности осуществлялись с борта другого моторного катера, также доставленного из Ташкента); сбор образцов флоры и фауны на берегу и на мелководье; измерения скорости и направления приземного ветра и вертикальных профилей ветра до высоты 3 км с помощью запусков шаров-пилотов в светлое время суток (через 1-3 ч); стандартные метеонаблюдения на метеостанции Актумсук; геоморфологические работы и геодезическую съемку. В силу существенного отличия солевого состава вод Арала от вод Мирового океана, полученные при СТО-зондированиях данные по солености были затем скорректированы на основе их сопоставления (линейная регрессия) с соответствующими значениями солености проб воды, определенными при лабораторном анализе. Точность этой процедуры - около 0.5%е.
Геодезической съемкой было установлено, что за истекший с предыдущей экспедиции год изменения уровня Арала не произошло. Как и годом ранее, глубоководная западная и мелководная восточная части Аральского моря были соединены проливом глубиной 2-3 м и шириной ~3 км (рис. 1).
Термохалинная структура вод. Выполненные разрезы в поле температуры Т и солености 5 продемонстрировали существенную горизонтальную неоднородность вертикальной термохалинной структуры ниже верхнего квазиоднородного слоя (ВКС) 0-15 м с Т ~ 14°С и 5 ~ 86%е (рис. 2). При общем повышении солености с глубиной, наиболее резкая соленостная стратификация наблюдается в придонном слое (ниже 35 м) вдоль западного склона впадины, где соленость у дна достигает ~92%е в южной части продольного разреза и ~95%е в северной. Температура на юге впадины понижа-
с.ш.
46°
58° 59° в.д.
Рис. 1. Современные очертания западной части Аральского моря (серый тон) с нанесенными положениями разрезов (цифры) и станций, выполненных в западной впадине 21-26.10.2003 г. Пунктиром показана граница моря в условно-естественный период.
ется от ~14°С в ВКС до ~5-6°С у дна на большей части поперечного разреза 1 (не показан). Однако вблизи западного склона из-за распространения придонной интрузии теплых и соленых вод образуется холодный промежуточный слой (ХПС). Северная граница ядра ХПС с Т ~ 6-7°С расположена на 45.1° с.ш., но в ослабленном виде (Т < 13.5°С) этот слой прослеживается до конца разреза (рис. 2). За пределами остаточного ХПС вертикальное распределение температуры в северной части впадины довольно однородно, с температурой слегка ниже 14°С в слое 0-25 м и слегка выше 14°С в придонном слое. Отметим, что во всех пробах воды ниже ВКС на всех разрезах обнаружено увеличивающееся с глубиной серово-
с.ш.
Рис. 2. Распределение солености (вверху) и температуры (внизу) на продольном разрезе вдоль западного склона впадины (23-26.10.2003 г.). Пунктиром показана изотерма 13.5°С.
дородное заражение. Максимальная концентрация сероводорода, измеренная в пробах в лабораторных условиях (~80 мг/л), оказалась примерно в 8-10 раз выше, чем в глубинных слоях Черного моря.
Характер распределения Т и 5 на рис. 2 свидетельствует о распространении теплой и соленой интрузии с севера на юг. Наиболее вероятно, что это плотностное течение из восточной части моря, где соленость на мелководьях летом достигает в настоящее время 160%е (частное сообщение И. Мирабдуллаева), через соединяющий западную и восточную части моря пролив. Причина отсутствия аэрации придонного слоя подобным течением в настоящее время неизвестна. Неясен также механизм (или механизмы) образования холодных глубинных вод явно зимнего происхождения в южной части впадины в условиях резкой соленостной стратификации. Предположительно они могли бы быть результатом: а) распространения предшествующей зимней конвекции в этой глубоководной части моря до дна, несмотря на устойчивую соленостную стратификацию; б) сползания охлажденных в зимний период на мелководьях вод по склонам впадины; в) затока зимних холодных вод из восточного бассейна через пролив. Интересно отметить в связи с этим, что холодные воды ниже ВКС отсутствовали на разрезе, аналогичном по положению разрезу 1 на рис. 1,
634
ЗАВЬЯЛОВ и др.
Биомасса, мг/м2
100000 г
I
♦-■--/
10000 -
о
1000 - °
100-1-1-1-1-1
0 5 10 15 20 25
Глубина, м
Рис. 3. Биомасса Syndosmya spp. (квадраты) и представителей семейства Chyronomydae (ромбы) на разных глубинах западного Арала. Черные значки - биомасса на станциях разреза 1, белые - в других точках.
в ноябре 2002 г. [2, 4]. Соленость ВКС за истекший год увеличилась на ~4%е. При этом Г,5-ха-рактеристики придонной интрузии теплых и соленых вод на разрезе 2002 г. и в северной части впадины в 2003 г. практически одинаковы.
Течения. По данным измерителя ПОТОК-2М, скорости придонных течений менялись в период наблюдений в пределах 1-8 см/с при скорости ветра не более 7 м/с, причем большей глубине соответствовали меньшие скорости. Этот результат в принципе соответствует известным сведениям о режиме течений в западной впадине Арала в условно-естественный период [3], когда западная и восточная части моря еще не были разделены на юге. Однако нами выявлена значительная изменчивость придонных течений на коротких временных масштабах (порядка суток) и отсутствие однозначной корреляции направлений течения и ветра. Явного южного компонента плотностного течения из восточного бассейна при слабом ветре не обнаружено.
Гидробиология. В планктоне были отмечены многочисленные взрослые экземпляры и молодь рачка Artemia salina. Желудки рачков, анализ содержимого которых проводила Е.Г. Арашкевич, были заполнены клетками планктонных микроводорослей.
Фитопланктон (анализ проб выполнен И.Н. Сухановой и А.А. Моручковым) был представлен, в основном, мелкими одноклеточными водорослями, такими как Chlorella sp., Nitzschia amphibia, Plagioselmis punctata, Rhodomonas cf. salina, Amphi-dinium sp. и Gymnodinium spp., а также ценобиями Oocystis cf. lacustris. Доминировала Chlorella sp., численность которой достигала 0.6-5.3 млн. клеток/л, что составляло 43-94% общего обилия микроводорослей и от 7 до 27% их суммарной био-
массы в пробах. Динофлагелляты составляли от 0.5 до 3% общего обилия микроводорослей (722.5% общей биомассы). На долю диатомеи Nitzschia amphibia приходилось 0.2-2% суммарного обилия и до 1.4% биомассы фитопланктона. Выраженной зависимости в распределении этих видов по глубине отмечено не было.
В верхнем слое донных осадков на мелководьях, на тонкой кристаллической корке солей на больших глубинах и на поверхности ила на максимальных глубинах было отмечено более 50 видов и разновидностей микроводорослей, по большей части диатомей. Интересно отметить, что массовое развитие микрофитобентоса наблюдали и в зоне сероводородного заражения (ниже 18 м). Здесь резко преобладала центрическая диатомея Actinocyclus kutzingii (44% суммарного обилия), отмеченная в планктоне и в бентосе мелководий лишь единично. Подвижные диатомеи в анокси-ческих местообитаниях были представлены в основном Tryblionella punctata, Navicula digitoradiata и N. phyllepta (впервые эти и многие другие диатомеи были отмечены живьем в аральском тиобио-се в ноябре 2002 г.). Вопрос о механизмах, допускающих существование этих видов в анаэробной зоне, в настоящее время остается открытым. Выше границы зоны сероводородного заражения (от 18 до 0 м) в донных сообществах присутствовали зеленые макроводоросли Cladophora glomerata и C. fracta. Особенно высокой плотности заросли этих макрофитов достигали на минимальных глубинах (0-0.3 м). Отметим, что, в сравнении с прошлым годом, обилие Cladophora в прибрежной зоне западного Арала значительно выросло. На некоторых участках береговые скалы на урезе воды были покрыты сплошным б
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.