Океанология, 2021, T. 61, № 1, стр. 156-158

Западная часть Евразийской Арктики играет ключевую роль в системе формирования климата Земли. Процессы, определяющие температуру в Арктике, это одни из наиболее чувствительных элементов окружающей среды. В условиях изменяющегося климата это определяет актуальность получения нового материала для изучения современных условий и процессов осадконакопления и реконструкций климатических изменений на основе комплексных геолого-геохимических и микропалеонтологических исследований на границе контакта Северного Ледовитого океана и Северной Атлантики [2–4].

С 31 июля по 26 августа 2020 г. в 80-м рейсе НИС “Академик Мстислав Келдыш” в рамках государственных заданий Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ИО РАН) проводились комплексные исследования Европейской Арктики. Работы выполнялись в Норвежском и Баренцевом морях, в Северном Ледовитом океане (рисунок 1).

Рис. 1.

Маршрут экспедиции и выполненные работы, 80-й рейс НИС “Академик Мстислав Келдыш”, июль–август 2020 г., с анализом ледовой обстановки на 16–18.08.2020 г. [5]: 1 – комплексные океанологические станции; 2 – отбор донных осадков ДЧ; 3 – отбор донных осадков МК; 4 – отбор донных осадков ТБД; 5 – подъем/постановка АГОС; 6 – путь судна; 7 – сплоченность льда 1–6 баллов; 8 – сплоченность льда 7–10 баллов; 9 – припай.

Основными задачами экспедиции были сопряженные седименто-биогеохимические и геологические исследования системы рассеянное осадочное вещество приводного слоя атмосферы и водной толщи–верхний слой осадка–подстилающая толща донных отложений; количественная оценка процессов и потоков, что является качественно новым этапом в исследовании среды и климата Арктики; получение новых данных о пространственном распределении и вертикальной структуре рассеянного осадочного вещества Норвежского и Баренцева морей; анализ межгодовой изменчивости в зависимости от океанологических и гидрометеорологических условий; оценка степени загрязнения экосистемы морей антропогенными углеводородами.

Выполнена 61 комплексная океанологическая станция, пройдено 4400 морских миль. Проведены исследования атмосферных аэрозолей и парниковых газов с помощью газоанализатора G2132-i Picarro Inc.; гидро- и биооптические исследования на ходу судна (проточная система) и на станциях (зондирования, пробоотбор); CTD-зондирования и отбор проб воды для изучения водной взвеси и сопутствующих параметров водной толщи с помощью океанографического комплекса SBE, совмещенного с лазерным анализатором частиц LISST Deep; выделение органических соединений из взвеси; отбор проб зоопланктона сетью Джеди; отбор проб донных осадков на литологические, геохимические и экологические исследования дночерпателем “Океан-50”, мультикорером KUM Mini Muc К/МТ 410 и гравитационной ударной геологической трубкой большого диаметра ТБД; экспресс определения физических свойств донных осадков; выделение органических соединений из донных осадков; отбор проб макробентоса; постановка, поиск и подъем временны́х и ранее поставленных (75-й рейс НИС “Академик Мстислав Келдыш”, июнь 2019 г. [1]) АГОС с седиментационными ловушками, измерителями течений и профилографами состояния среды. Батиметрическая съемка по маршруту движения судна составила 3760 миль.

Получены новые уникальные данные о седиментационной системе Норвежского и Баренцева морей. Выполнен ряд разрезов субширотного и субмеридионального простирания, что позволит оценить сезонный перенос атлантических вод в арктический бассейн, уточнить положение Полярного фронта и его влияние на распределение и состав планктонных фитоценов и, соответственно, на особенности формирования водной взвеси. В гидрологической структуре вод отмечается режим, характерный для весенне-летнего сезона.

Благодаря рекордному отступлению дрейфующих льдов на север проведены биогеохимические и геологические исследования вдоль кромки льда у подножия континентального склона Северного Ледовитого океана на широте 83°18′ с.ш. В поверхностных водах наибольшие концентрации взвеси зафиксированы в акваториях, прилегающих к кромке льда, в области Полярного фронта, а также вблизи берегов. Исследовано обширное цветение кокколитофорид в южной части Баренцева моря.

Выполнены исследования гидрологической структуры и распространения в водной толще гидротермального плюма на вулканическом поле Ян-Майен на юге хребта Мона; изучены структурные особенности строения хребта Мона. Отобраны пробы воды, взвеси, образцы изверженных пород, железистые, марганцевые и карбонатные конкреции.

Исследованы холодные метановые сипы к югу от Шпицбергена в желобе Стурфьорд; в Баренцевом море выявлены новые районы с возможным проявлением метановых высачиваний с выраженным атмосферным откликом.

В Северной Атлантике фоновые концентрации метана составили 1.8–1.9 ppm. Пики концентрации этого парникового газа зафиксированы при пересечении осевой части Ян-Майенского трансформного разлома (2.1 ppm) и в районе гидротермального поля Троллвегген (2.0 ppm). В центральной части Баренцева моря установлено увеличение фоновых концентраций метана и углекислого в приводном слое атмосферы газа (до 2.0 и 390 ppm соответственно).

Были подняты и поставлены две АГОС, в составе которых для изучения вертикальных потоков вещества задействованы четыре 12-стаканные седиментационные ловушки Лотос-3 и 30 интегральных МСЛ-110, а для регистрации параметров среды – измерители течений Nortek Aquadopp, CTD-профилограф SBE37ODO, регистраторы флуоресценции и мутности WetLabs FLNTUB и RBRduo, а также регистраторы температуры и давления RBRduet.

Благодарности. Авторы признательны капитану, команде и всему научному составу за помощь в экспедиции.

Источники финансирования. Экспедиция проведена в рамках Государственного задания Минобрнауки России, тема № 0128-2019-0007; участие научной группы обеспечено грантами Российского научного фонда №№ 20-17-00157 (гидротермальные и термогенные процессы) и 19-17-00234 (эколого-геохимические исследования) и Российского фонда фундаментальных исследований №№ 19-05-00787 (потоки вещества), 19-05-50 090 (микрочастицы).