Океанология, 2020, T. 60, № 4, стр. 651-653

Комплексные исследования южной части Балтийского моря в 49-м рейсе научно-исследовательского судна “Академик Сергей Вавилов”

В. В. Сивков 12, М. О. Ульянова 12*, М. В. Капустина 12, Е. С. Бубнова 1, Д. В. Дорохов 12, В. А. Кречик 1, И. Ю. Дудков 12, Н. В. Двоеглазова 12

1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Москва, Россия

2 Балтийский федеральный университет им. И. Канта
Калининград, Россия

* E-mail: marioches@mail.ru

Поступила в редакцию 22.01.2020
После доработки 22.01.2020
Принята к публикации 08.04.2020

Полный текст (PDF)

Аннотация

В 49-м рейсе НИС “Академик Сергей Вавилов” (29.08–07.09.2019) получены новые данные по геологической истории Балтийского моря и современному состоянию его экосистемы в условиях эвтрофикации. Уточнены размеры и форма Готландского контуритового дрифта, а также маршрут течений североморских вод, поступающих в Балтийское море. В Гданьской и Готландской впадинах отмечены условия гипоксии и аноксии в сочетании с “сероводородным заражением”. Содержание H2S во впадинах достигало 0.26 и 0.35 мл/л соответственно.

Ключевые слова: Балтийское море, контуритовый дрифт, донные осадки, североморские воды, гипоксия, аноксия, сероводородное заражение, магнитотаксисные бактерии, научно-образовательная деятельность

В 49-м рейсе НИС “Академик Сергей Вавилов” (29 августа–07 сентября 2019 г.) были выполнены комплексные океанологические исследования в Гданьской и Готландской впадинах Балтийского моря (рис. 1). Содержание исследований было определено темами государственного задания ИО РАН (№ 0149-2019-0013) и международного проекта “Комплексное управление морским культурным наследием региона Балтийского моря” (BalticRim) в рамках программы ИНТЕРРЕГ “Регион Балтийского моря”.

Рис. 1.

Пространственная схема работ в 49-м рейсе НИС “Академик Сергей Вавилов”. 1 – океанологические станции, 2 – геоакустические полигоны, 3 – попутное геоакустическое профилирование, 4 – границы исключительных экономических зон, 5 – границы территориальных вод, 6 – изобаты (через 10 м).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Геоакустическое профилирование осуществлялось однолучевым двухчастотным эхолотом и гидролокатором бокового обзора Simrad EA400SP (38 и 200 кГц), а также судовым эхолотом Kongsberg EA600 (12 кГц). Отбор проб донных осадков производился гравитационной геологической трубкой (станции АСВ49007 и АСВ49013), герметичной геологической трубкой (с получением пробы придонной воды) и дночерпателем Ван-Вина. Гидрофизическое зондирование выполнялось на станциях мультипараметрическими зондами Sea&SunTech CTD-90M и Idronaut 316. Отбор проб воды с заданных по результатам гидрофизического зондирования горизонтов осуществлялся гидрологическим комплексом HYDRO-BIOS MWS 12 Slimline. Для определения в пробах воды концентрации минерального кремния, фосфора фосфатов и содержания сероводорода использовался спектрофотометр КФК-3КМ; для определения концентрации растворенного кислорода – ручной титратор-дозатор Аквилон АТП-1Д; для сбора взвеси методом фильтрации – вакуумный насос KNF Neuberger D-79112 и поликарбонатные воронки Sartorius Stedim Biotech 16 510; для изучения магнитотаксисных бактерий – центрифуга Elmi CM-6M1.

Из-за закрытия района работ в российской ИЭЗ для проведения учений военных кораблей программа экспедиции была выполнена не полностью.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

По геоакустическим данным уточнены размеры и форма Готландского контуритового дрифта – осадочного тела, сформированного придонными течениями. Прилегающая к нему с восточной стороны узкая (~1 км) депрессия трассирует маршрут течений североморских вод, которые начали проникать в Балтийское море ~8 тыс. лет назад. На дрифте была отобрана колонка осадков АСВ49013. В текстуре ее верхней части, соответствующей литориновой стадии (8–4 тыс. лет назад), отчетливо проявилась волнистая слоистость, которая ассоциируется с рифелями (волновой рябью) и повышенной гидродинамической активностью в придонном слое моря.

Прослежено распространение борозд айсбергового выпахивания (плугмарков) под слоем литориновых илов Готландской впадины на глубинах 110–120 м, превышающих глубины Гданьско-Готландского порога, где плугмарки были идентифицированы ранее. Уточнен рельеф прохода, через который придонные североморские воды из Западной Балтики могут поступать в Гданьскую впадину. Получены новые данные, уточняющие площадь и форму обширного ареала газонасыщеннных илов в Гданьской впадине.

В придонной воде и осадках Готландской и Гданьской впадин были получены пробы для экспериментального исследования магнитотаксисных бактерий, способных в условиях аноксии и гипоксии синтезировать магнитные минералы (в частности, магнетит). Магнитные минералы как продукт жизнедеятельности бактерий со временем накапливаются в осадках и влияют на их магнитные свойства, создавая, таким образом, палеогеографический маркер окислительно-восстановительных условий бассейна.

После серии больших затоков североморских вод в Балтийское море (2015–2017 гг.) в сентябре 2019 г. в Гданьской впадине был выявлен придонный слой гипоксии (содержание кислорода 2 мл/л) мощностью до 35 м при глубине моря 105 м. На расстоянии до 15 м от дна зафиксированы аноксия и “сероводородное заражение”. Содержание растворенного сероводорода достигало 0.26 мл/л. В юго-восточной части Готландской впадины слой гипоксии был ограничен сверху глубинами 50–60 м при глубине моря 160 м, а аноксия отмечена ниже горизонта 80 м и до дна. Максимальное содержание растворенного сероводорода достигло здесь 0.35 мл/л.

В ходе экспедиции на борту судна проводились научно-образовательные мероприятия. Балтийским федеральным университета им. Иммануила Канта (БФУ им. И. Канта) во взаимодействии с ИО РАН была организована II-я Международная молодежная летняя школа “Береговая зона моря: исследования, управление и перспективы”. Слушателями школы стали 28 бакалавров, магистрантов и аспирантов БФУ им. И. Канта, Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева, Клайпедского университета, Брестского государственного университета им. А.С. Пушкина и Института природопользования НАН Белоруссии (г. Минск). В качестве приглашенных лекторов выступили 15 лекторов из ведущих научных организаций России и Литвы. Калининградским отделением Российского геологического общества был проведен “круглый стол” по теме “Полезные ископаемые Балтийского моря: состояние изученности, проблемы и перспективы использования”. По тематике “круглого стола” был сделан ряд докладов представителями России и Литвы.

Благодарности. Авторы благодарят экипаж НИС “Академик Сергей Вавилов” за содействие в проведении научных работ.

Источники финансирования. Геоакустические исследования в исключительной экономической зоне России выполнялись в рамках проекта международного проекта “Комплексное управление морским культурным наследием региона Балтийского моря” (BalticRim), остальные исследования выполнялись в рамках госзадания ИО РАН (тема № 0149-2019-0013).

Дополнительные материалы отсутствуют.