ОКЕАНОЛОГИЯ, 20ll, том Sl, № б, с. ll37-ll40
= ИНФОРМАЦИЯ
УДК 551.465
ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ БЕЛОГО МОРЯ В ИЮЛЕ 2010 г. В РЕЙСЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО СУДНА "ЭКОЛОГ"
© 2011 г. В. П. Шевченко1, Р. А. Ананьев1, А. И. Русакова1, Н. Н. Дмитревский1, М. Д. Кравчишина1, А. В. Мишин1, Н. В. Политова1, М. С. Потахин2, А. В. Толстиков2,
А. С. Филиппов1, А. Л. Чульцова3
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва 2Институт водных проблем Севера Карельского НЦРАН, Петрозаводск 3Северо-Западное отделение Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Архангельск
e-mail: vshevch@ocean.ru Поступила в редакцию 24.06.2011 г.
В период с 18 по 29 июля 2010 г. в Белом море была проведена экспедиция на борту НИС "Эколог", организованная Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН и Институтом водных проблем Севера Карельского НЦ РАН. Исследования проводились в рамках проекта "Система Белого моря" (руководитель — академик А.П. Лисицын) [2] и проекта по изучению особенностей природных процессов в районах приливных побережий Белого моря (руководители чл.-корр. РАН Ю.С. Долотов и чл.-корр. РАН Н.Н. Филатов) [1]. В экспедиции участвовали сотрудники Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (в том числе его Северо-Западного отделения) и Института водных проблем Севера Карельского НЦ РАН. Маршрут экспедиции показан на рис.
Целью экспедиции являлось многодисциплинарное исследование природной среды Белого моря в летний период с охватом всей системы океанологии (физики, химии, биологии и геологии) в их динамике и взаимодействии в пространстве и во времени (четырехмерный подход). В экспедиции решались следующие задачи:
1. Изучение геохимических процессов на границе река—море (маргинальный фильтр реки
Кемь). 2. Максимальное использование данных спутников цвета (построение карт распределения взвеси, хлорофилла, температуры). 3. Работа на ходу судна с отбором проб с поверхности для верификации данных спутников (хлорофилл, взвесь). 4. Гидрофизическое зондирование на станциях многопараметрическим зондом CTD 90M (Sea & Sun) с
определением температуры, солености, мутности и ряда других параметров. 5. Определение глубины видимости диска Секки. 6. Отбор проб воды с поверхности и из водной толщи и ее фильтрация через ядерные и стекловолокнистые фильтры для определения количественного распределения и состава взвеси и исследования состава растворенной фазы (углерод, металлы, углеводороды).
7. Изучение бактерио-, фито- и зоопланктона.
8. Подъем буйковых станций с седиментацион-ными ловушками со сменными стаканами, поставленных в июле 2009 г. в рейсе НИС "Эколог", и постановка новых станций на период до июля 2011 г. 9. Отбор проб донных осадков дночерпате-лем и трубкой Неимисто. 10. Геофизические работы с помощью высокочастотного эхолота-про-филографа "SES-2000 standard".
В экспедиции судном было пройдено 1007 морских миль, выполнено 66 станций. В период выполнения суточных станций для работ на прилегающей акватории использовался катер "Казанка 5 М". Методы исследований описаны в ряде работ [1—3].
Предварительные результаты показывают, что распределение температуры, солености и плотности 18—29 июля 2010 г. было типичным для периода летней межени. Температура воды на поверхностности моря в Бассейне варьировала от 11 до 16°С, что несколько выше по сравнению с данными 2009 г., когда температура колебалась от 7 до 14°С [4]. В Двинском заливе на поверхности температура была около 18°С. Как и в июле 2009 г., этот район оказался наиболее теплым из изученных в экспедиции, а наиболее холодный район — Горло (от 8—9°С в центральной части до 13—14°С у берегов). Суточный термоклин практически не был выражен. Положение сезонного термоклина колебалось от 8 до 30 м для всех районов измерений. В июле 2009 г. его положение соответствовало более глубоким горизонтам (от 15 до 40 м). Температура воды в придонном слое в Бассейне и у границ Кандалакшского и Двинского заливов колебалась от —0.3 до —1.2°С. На остальных станциях температура придонного слоя была положительной.
Соленость в открытой части моря на поверхности составляла 24—26 psu, в заливах менялась от первых единиц (в устьях рек) до 15—19 psu. Наибольшие значения солености наблюдались в Бас-
1138
ШЕВЧЕНКО и др.
(а)
1 т2 3 4 5 (б)
» 1 * 2
Районы экспедиционных исследований в рейсе НИС "Эколог" в Белом в июле 2010 г.
(а) — маршрут рейса (прямоугольником показан район маргинального фильтра р. Кемь). 1 — поднятая буйковая станция, 2 — постановка буйковых станций, 3 — ненайденная буйковая станция, 4 — комплексные общесудовые станции, 5 — сейсмоакустические профили.
(б) — схема станций в маргинальном фильтре р. Кемь. 1 — комплексные станции, 2 — отбор донных осадков на литорали.
сейне — 25—26 р8и. Положение галоклина в целом горизонта, как и в июле 2009 г. [4], составила 28— соответствует положению термоклина, но измен- 29 р8и. По стратификации водной массы наибо-чивость первого выше. Соленость придонного лее интересный район из изученных в экспеди-
ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ БЕЛОГО МОРЯ
1139
ции — это устье Кемской губы. Здесь в вертикальном распределении температуры и солености отмечены локальные флуктуации, выражающиеся в заметных колебаниях этих параметров. Такое распределение параметров связано с действием мощных приливо-отливных течений в районе границы река—море.
Во время проведения экспедиции были отмечены характерные для середины летнего периода низкие концентрации биогенных элементов, взвеси, хлорофилла. Концентрация взвеси в поверхностном горизонте (0 м) вод Белого моря во второй половине июля 2010 г. составляла в среднем 1.1 мг/л, что было близко к ее среднему значению в июле 2009 г. — 1.4 мг/л. Распределение взвеси на поверхности моря было довольно равномерным, что отражают спутниковые карты, построенные по осредненным за пять дней данным спутника сканера цвета AquaMODIS. Сильное ветроволновое перемешивание водной толщи во время шторма 25 июля (скорость ветра в Белом море превышала 16 м/с) привело к взмучиванию донных осадков на относительно мелководных участках Двинского залива и Горла, что вызвало значительное повышение мутности вод в поверхностном слое в этих районах моря. В целом, измеренные нами концентрации взвеси в поверхностном слое вод варьировали от 0.44 до 4.61 мг/л. Наиболее высокие значения приурочены к областям маргинальных фильтров рек (р. Кемь и р. Северная Двина). В период после штормового перемешивания водной толщи, концентрация взвеси в поверхностном слое Двинского залива возросла почти в 1.5 раза. Средняя концентрация взвеси в промежуточных и глубинных водах моря (глубина более 50 м) в июле составила 0.52 мг/л. В придонном слое вод концентрация взвеси достигала 3.21 мг/л. Наиболее интенсивные нефелоид-ные слои наблюдались в области маргинального фильтра р. Северной Двины: в куту Двинского залива и у Зимнего берега в районе Горла.
Анализ вертикального распределения концентрации хлорофилла "а" в водах Белого моря показал, что наиболее высокие его значения наблюдаются в слое 0—15 м, что соответствует толщине фо-тического слоя. Концентрация хлорофилла "а" в фотическом слое моря в июле 2010 г. варьировала от 0.42 до 3.9 мкг/л, составляя в среднем 1.48 мкг/л. Это значение приблизительно равно его средней концентрации в июле 2009 г. — 1.54 мкг/л.
Хлорофилл "а" распределен по акватории моря неравномерно. Наибольшие концентрации этого пигмента (от 3 до 4 мкг/л) обнаружены были вблизи устья р. Северной Двины, а также на станции 50, расположенной в Бассейне. Нередко в этом районе наблюдались относительно высокие значения концентрации, приуроченные к антициклоническому круговороту. Повышенные
концентрации хлорофилла "а" от 2 до 3 мкг/л отмечались в Двинском заливе, Горле, вблизи устья р. Кеми. После шторма в период наблюдений с 25 по 30 июля средняя концентрация хлорофилла "а" в фотическом слое Двинского залива уменьшилась приблизительно в 1.5 раза. Примерно во столько же раз возросла мутность воды в этот период. Пространственное распределение концентрации феофитина "а" было также неоднородным, как и хлорофилла "а". Доля феофитина "а" (от суммы хлорофилла "а" и феофитина "а") значительно варьировала в водах моря: от 5 до 92%. Наиболее высокое его содержание обнаружено в придонных водах Двинского залива и Горла в областях распространения нефелоидного слоя. В фотическом слое наиболее высокое содержание феофетина "а" (50—70%) обнаружено в маргинальном фильтре р. Кеми, проливе Западная Соловецкая Салма и в Горле у Терского берега.
Во второй половине июля 2010 г. ихтиопланк-тон обследованной акватории был довольно беден и представлен всего тремя видами: мойва Mallotus vШosus, камбала лиманда Lmanda limanda и речная камбала Platichthis flesus. Встреченные нами виды по частоте встречаемости можно отнести к массовым, на некоторых станциях их численность под м2 не уступает численности такого массового вида как беломорская сельдь — Clupea pallasi marisalbi — в Кандалакшском заливе.
Литологическое изучение осадка на судне производилось экспресс-методом при помощи смер-слайдов. Вблизи Соловецких островов в осадках преобладает алеврито-песчаная фракция. Количество биогенной компоненты в осадке составляет 5—10%. Отложения имеют кварц-пол евошпа-товый состав с высокими концентрациями биотита (от 5 до 20%). В северной и северо-восточной части Двинского залива преобладают пелитовые осадки, с песчаной и алевритовой примесью. В центральной части залива по направлению к дельте содержание пелитовой фракции в осадке уменьшается от 80 до 15%, преобладает мелкозернистый песок и алеврит. Близ устья Северной Двины осадки имеют преимущественно кварц-полевошпатовый состав. Биогенное вещество представлено в количестве от 2 до 5%. В районе Горла в донных отложениях преобладает мелкопесчаная фракция с незначительными примесями алеврита и практически абсолютным отсутствием пелитовой составляющей. Состав осадка также кварц-полевошпатовый с заметной примесью амфиболов (5—10%). Биогенные компоненты не были обнаружены.
Сейсмопрофилирование было выполнено на 6 галсах, общий объем проведенных работ сос
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.