научная статья по теме КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БЕЛОГО МОРЯ В ИЮЛЕ–АВГУСТЕ 2014 Г. В ЭКСПЕДИЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО СУДНА “ЭКОЛОГ” Геофизика

Текст научной статьи на тему «КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БЕЛОГО МОРЯ В ИЮЛЕ–АВГУСТЕ 2014 Г. В ЭКСПЕДИЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО СУДНА “ЭКОЛОГ”»

ОКЕАНОЛОГИЯ, 2015, том 55, № 3, с. 492-494

= ИНФОРМАЦИЯ

УДК 551.465

КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БЕЛОГО МОРЯ В ИЮЛЕ-АВГУСТЕ 2014 г. В ЭКСПЕДИЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО СУДНА "ЭКОЛОГ"

© 2015 г. А. А. Клювиткин1, Н. В. Политова1, Р. Э. Здоровеннов2, М. Д. Кравчишина1, А. Н. Новигатский1, А. С. Филиппов1, А. Л. Чульцова3, Д. Ф. Будько1

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва 2Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН, Петрозаводск 3Северо-Западное отделение Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Архангельск

e-mail: klyuvitkin@ocean.ru Поступила в редакцию 31.10.2014 г.

DOI: 10.7868/S0030157415030077

В период с 30 июля по 10 августа 2014 г. в Белом море проводилась комплексная много дисциплинарная 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) [3] и продолжали начатые ранее работы [1, 2, 4]. В экспедиции участвовали сотрудники Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (в том числе, его Северо-Западного и Атлантического отделений), Института водных проблем Севера Карельского НЦ РАН и Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН. Маршрут экспедиции показан на рис. 1.

Основная цель экспедиции — многодисциплинарное исследование современной седиментацион-ной системы Белого моря. В экспедиции выполнялись следующие работы: 1. Гидрофизическое зондирование на станциях многопараметрическим зондом CTD 90M (Sea & Sun) с определением температуры и солености, а также акустическим допле-ровским профилографом течений DVS (Teledyne RD Instruments, США) с определением скорости и направления течений во всей водной толще. 2. Отбор проб воды из водной толщи и ее фильтрация через ядерные и стекловолокнистые фильтры для определения количественного распределения и состава взвеси и фитопигментов, а также исследования растворенных форм углерода и металлов. 3. Постановка притопленных буйковых станций с седиментационными ловушками. 4. Отбор проб донных осадков малым бокскорером Экмана и трубкой Неймисто. 5. Подробный эхолотный промер отдельных районов моря. 6. Определение счетных концентраций аэрозольных частиц в атмосфере с помощью счетчика аэрозольных частиц AeroTrak APC-9303-01, TSI (США). 7. Изучение техногенного

загрязнения радионуклидами (137Сз, 239,240Ри) воды и донных осадков и определения скорости осадкона-копления по 210РЬ.

В экспедиции судном было пройдено 1125 морских миль, выполнено 28 станций (рис. 1а). Ниже представлены некоторые предварительные результаты исследований.

Исследование аэрозолей. Концентрации твердых частиц в атмосфере в диапазонах измерений >0.3, >2.5 и >5 мкм варьировали, соответственно, от 8037 до 151512 частиц/л (ч/л), от 6 до 142 ч/л и от 1 до 52 ч/л при средних значениях 75012, 49 и 13 ч/л. Концентрации уменьшались в удаленной от берега части моря при ветрах западных румбов и возрастали вблизи берегов при ветрах юго-западных и южных направлений.

Эхолотный промер. Подробный эхолотный промер в Двинском заливе с целью изучения па-леорусла р. Северной Двины позволил уточнить его положение и пространственную ориентированность руслового канала, а также выявить особенности мезо- и микрорельефа дна залива.

Гидрофизические исследования. Зафиксировано характерное для второй половины лета вертикальное распределение температуры и солености в исследованных районах моря. В проливе Восточная Соловецкая Салма (станции 1401, 1402, 1426, 1427) значения поверхностной температуры варьировали от 9 до 12°С при солености ~26.5 епс. Термо- и га-локлин отсутствовал. В Двинском заливе верхний однородный слой составлял 5—6 м с температурой 14.5—16.0°С. Термоклин обнаружен на глубине 6—10 м. Минимум поверхностной температуры воды (~11°С) зафиксирован в северо-восточной части залива. Соленость на поверхности здесь не превышала 25.2 епс. Верхний однородный слой достигал глубины 8 м. Далее до глубины 17 м присутствовал резкий термо- и галоклин.

КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БЕЛОГО МОРЯ 493

35° 37° 39° 41° в.д.

• 1 • 2 4 \75 .-■■'"" ' 6

Рис. 1. Маршрут экспедиции и выполненные работы в Белом море, НИС "Эколог", июль—август 2014 г. 1 — станции СТО и ВУ8 зондирования, 2 — комплексные общесудовые станции, 3 — отбор донных осадков трубкой Неймисто, 4 — отбор донных осадков бокскорером, 5 — поставленные буйковые станции, 6 — путь судна.

Вертикальные зондирования на полусуточных станциях показали, что в центре Двинского залива влияние прилива ощущалось до глубины 30 м, а на границе Двинского залива и Бассейна — до глубины 50 м. В Восточной Соловецкой Салме под действием прилива зафиксировано непрерывное вертикальное движение воды.

Водная взвесь. В верхнем деятельном слое (до 15—20 м) концентрация взвеси составила 0.7 мг/л (п = 15), варьируя от 0.53 до 1.03 мг/л. В северной части Онежского залива она достигала 1 мг/л у поверхности. Максимальные концентрации взвеси приурочены к верхнему перемешанному слою (характерное распределение измеренных показателей представлено на рис. 2).

В промежуточной воде (под пикноклином) средняя концентрация взвеси была в ~2 раза ниже, чем верхнем деятельном слое, и составляла 0.3 мг/л (п = = 15), варьируя от 0.24 до 0.50 мг/л. Нефелоидный слой наблюдался в Восточной Соловецкой Салме, в южной части Бассейна и в Двинском заливе. Концентрация взвеси здесь изменялась от 0.4 до 0.9 мг/л.

Пигменты фитопланктона. Концентрация хлорофилла "а" (хл "а") в верхнем деятельном слое изменялись от 0.2 до 1.9 мкг/л (в среднем 0.8 мкг/л, п =

= 15). Доля феофитина "а" (от суммы концентраций хл "а" и феофитина "а"), как правило, не превышала 50%, что косвенно указывает на хорошее физиологическое состояние фитопланктона в период наблюдений. В промежуточном и придонном слое водной толщи концентрация хл "а" значительно уменьшалась (до 0.01—0.56 мкг/л). Доля феофитина "а" здесь возрастала до 80%. В Восточной Соловецкой Салме концентрации хл "а" возрастали при малой воде и уменьшались при полной воде по всей толще воды. Концентрация хл "а" в наддонном слое воды (~0—30 см от дна), отобранной с помощью трубки Неймисто, варьировала от 2.6 до 5.9 мкг/л, что в 2—5 раз превышает значения, измеренные в эвфотическом слое. Наиболее высокие значения — в центральной части Двинского залива, в зоне аккумуляции тонкодисперсных илов. Доля феофи-тина "а" колеблется от 61 до 73%, что соответствует его содержанию в глубинной воде.

Вертикальные потоки вещества. Поставлено

5 притопленных буйковых станций с седиментаци-онными ловушками для изучения вертикальных потоков осадочного вещества. Ст. 1404 выставлялась на время проведения экспедиции и была поднята после

6 суток работы. Анализ данных измерителя течений,

494

КЛЮВИТКИН и др.

Феофитин "а", % 0 20 40 60 80 100

Концентрация хлорофилла "а", мкг/л 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0

Концентрация взвеси, мг/л

Температура, °С

_I_I.

26 27 28 29 30

Соленость, епс

Рис. 2. Вертикальное распределение концентраций взвеси (8РМ), хлорофилла "а" (хл "а"), феофитина "а" (фео "а"), температуры (Т) и солености на ст. 1404.

установленного на этой станции, свидетельствует о преимущественном влиянии приливной компоненты в процессе формирования течения. Результирующий перенос водных масс первые двое суток работы станции (1—2 августа) шел в восточном направлении, 2—4 августа он был минимален, а 5—6 августа наблюдалось перемещение водных масс в северозападном направлении.

Ст. 1428 поставлена в Онежском озере и успешно поднята силами ИВПС КарНЦ РАН. Экспозиция составила 56 суток. Просмотр полученных проб выявил максимум вертикальных потоков осадочного вещества в придонном слое и уменьшение потоков по мере удаления от дна.

Геологические исследования. Геологическое опробование велось на террасированном подводном

склоне глубоководной части Двинского залива. Мощность окисленного поверхностного слоя осадков составил 1—4 см. В разрезе предварительно выделяются осадки, формирующие, так называемую, верхнюю морскую пачку голоценовых осадков, сложенную обводненными текуче-пластичными алев-рито-пелитовыми илами серого и оливково-серого цвета. Далее (ниже) с постепенным переходом выделяются существенно пелитовые осадки нижней морской пачки голоценового возраста, характеризующиеся обогащением примазками гидротрои-лита и своеобразным "мраморовидным" обликом за счет неравномерного распределения темноцветного дисперсного восстановленного органического вещества. В основании вскрытого разреза встречены линзы плотных плохо сортированных осадков (алеврито-пелитовые илы с примесью песка), окрашенные в коричневые тона.

Материал ледового разноса широко представлен практически во всех грунтовых пробах бокс-корера. В основном встречены гравийные зерна средней, реже — плохой окатанности. На грубооб-ломочном материале ледового разноса установлены признаки современного железо-марганцевого конкрециеобразования в виде редких каемок корок обрастания Fe-гидроокислов.

Авторы благодарят академика А.П. Лисицына за научное руководство, В. П. Шевченко, Д.А. Субетто и В.Н. Коваленко за поддержку исследований, Е.О. Золотых, В.Д. Володина, А.О. Коржа, Н.В. Ульянову, а также капитана и экипаж НИС "Эколог" за помощь в экспедиции.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ № 14-05-31512-мол, № 14-05-00223-а, № 14-05-10055, Президента РФ № НШ-2493.2014.5, программы № 23 Президиума РАН (тема 10.1 "Трансевропейский меридиональный морской эколого-геохимический разрез) и программы № 44 Президиума РАН (Проект "Седиментологи-ческие и биогеохимические исследования...").

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Клювиткин А.А., Кравчишина М.Д., Филиппов А.С. и др. Комплексные исследования Белого моря в июле 2012 г. в экспедиции научно-исследовательского судна "Эколог" // Океанология. 2013. Т. 53. № 6. С. 854-856.

2. Политова Н.В., Филиппов А.С., Володин В.Д. и др. Комплексные исследования системы Белого моря в рейсе научно-исследовательского судна "Эколог" летом 2013 г. // Океанология. 2014. Т. 54. № 6. С. 855-858.

3. Система

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геофизика»