Океанология, 2022, T. 62, № 1, стр. 162-164

Океанологические исследования Балтийского моря в 56-м рейсе ПС “Академик Иоффе”

М. О. Ульянова 12*, В. В. Сивков 12, Л. Д. Баширова 12, А. В. Крек 1, Е. С. Бубнова 12, Д. В. Дорохов 12, Е. В. Дорохова 1, В. А. Кречик 12

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

2 Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта
Калининград, Россия

* E-mail: marioches@mail.ru

Поступила в редакцию 11.07.2021
После доработки 12.08.2021
Принята к публикации 18.08.2021

Полный текст (PDF)

Аннотация

В 56-м рейсе ПС “Академик Иоффе” (август 2020 г.) в Балтийском море гипоксия отмечалась на глубине 80 м, сероводород в Восточно-Готландской впадине фиксировался на расстоянии 90 м от дна, что на 25 м выше, чем в августе 2019 г. В “бентической пустыне” обнаружены локальные местообитания моллюсков Astarte borealis. По данным гидрофизического зондирования построена региональная схема придонных течений, индуцированных поступлением в Балтику североморских вод. Высокоразрешающее геоакустическое профилирование и гидролокация бокового обзора в Восточно-Готландской впадине позволили уточнить мощность морских осадков и выявить их асимметрию, а также построить цифровую модель рельефа дна. Получена детальная картина мозаичного распространения акустических аномалий, связанных с выходами на поверхность дна углеводородных газов. Выявлены новые ареалы распространения плугмарков, в том числе погребенных. В северо-восточной части Слупского желоба обнаружен ранее не исследовавшийся контуритовый дрифт.

Ключевые слова: Балтийское море, Восточно-Готландская впадина, Гданьская впадина, Слупский желоб, гипоксия, аноксия, североморские воды, придонные течения, контуритовый дрифт

В 56-м рейсе ПС “Академик Иоффе” (19–28.08.2020 г.) были продолжены комплексные исследования экосистемы в юго-восточной части Балтийского моря (рисунок 1). Это район бифуркации придонного течения, обусловленного затоками в Балтику североморских вод. Течение здесь разделяется на северную и восточную ветви, направленные соответственно в Восточно-Готландскую и Гданьскую впадины. Именно затоки североморских вод обеспечивают поставку кислорода в глубинный слой моря.

Рис. 1.

Пространственная схема работ в 56-м рейсе ПС “Академик Иоффе”. Условные обозначения: 1 – океанологические станции, 2 – непрерывные гидрофизические профили, 3 – геоакустические профили, 4 – границы исключительных экономических зон. Врезка А – район изучения, врезка Б – увеличенный фрагмент района Гданьско-Готландского порога.

В соответствии с концепцией “Плавучий университет” Министерства науки и высшего образования РФ на борту судна была проведена III Международная летняя школа “Береговая зона моря: исследования, управление и перспективы” БФУ им. И. Канта (при содействии АО ИО РАН), посвященная 175-летию Русского географического общества. Работал круглый стол Калининградского регионального отделения Российского геологического общества “Полезные ископаемые и окружающая среда Балтийского моря”.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Гидрологические исследования велись многоканальными гидрофизическими зондами Sea&Sun Tech CTD 90 и Idronaut Ocean 316 в режиме свободного падения как на станциях, так и на ходу судна. Пробы воды для гидрохимических анализов отбирались на станциях батометрами Нискина с использованием гидрологического комплекса Hydrobios MWS12 Slimline. Пробы зоопланктона отбирались сетью Джеди методом тотального лова, пробы ихтиопланктона – сетью ИКС-80. Гидрохимические исследования включали в себя определения содержания растворенных кислорода и углекислого газа, восстановленных соединений серы, хлоридов, сульфатов, рН. Для анализа в береговой лаборатории отобраны пробы воды для определения содержания биогенных элементов, нефтепродуктов, взвеси, железа.

Профилирование структуры донных осадков велось судовым параметрическим эхолотом SES-2000 Deep, гидролокация поверхности дна – буксируемым комплексом Teledyne Benthos C3D. Отбор проб донных осадков осуществлялся ударной геологической трубкой, герметичной геологической трубкой и дночерпателем Ван-Вина. Дночерпатель использовался также для получения проб бентоса. На борту судна проводилось литологическое описание осадков и экспресс-анализы их химического состава (портативным рентгенофлуоресцентным анализатором Olympus Vanta-С с серебряным анодом) и магнитной восприимчивости (системой Bartingtоn MS3 с поверхностным сканирующим датчиком Bartingtоn MS2E).

Всего выполнено 44 станции, протяженность профилей, полученных профилографом SES-2000 Deep, составила 1764 км, ГЛБО Benthos C3D – 426 км, непрерывных гидрофизических разрезов – 611 км.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В экспедиции получены данные о развитии в Восточно-Готландской и Гданьской впадинах Балтийского моря гипоксии (содержание растворенного кислорода < 2 мл/л) и аноксии. Гипоксия отмечалась на глубине 80 м. Сероводород в Восточно-Готландской впадине фиксировался на расстоянии 90 м от дна, это на 25 м выше, чем в августе 2019 г. В Гданьской впадине следы сероводорода отмечены на расстоянии 25 м от дна. Вместе с тем в “бентической пустыне” по маршруту распространения затоковых вод из западной Балтики обнаружены локальные местообитания живых моллюсков Astarte borealis.

По данным гидрофизического зондирования построена региональная схема придонных течений, индуцированных поступлением в Балтику североморских вод. Показана двойная бифуркация потока, поступающего в район исследования из Слупского желоба. В гидрологической структуре также обращает на себя внимание двухступенчатый термоклин. Нижняя ступень (глубины 25–35 м) обусловлена весенне-летним прогревом, верхняя (глубины до 15–20 м) – максимальным прогревом моря в конце июля и начале августа. Относительно высокая температура ядра холодного промежуточного слоя (до 6°С) является следствием мягкой зимы 2019–2020 гг.

Полученные в рейсе высокоразрешающие акустические разрезы донных осадков позволили уточнить мощность морских осадков и их асимметрию в южной части Восточно-Готландской впадины. Построена детальная цифровая модель рельефа дна, дающая наглядное представление о траекториях придонных течений в позднеголоценовое время. Обнаружены два затопленных техногенных объекта неизвестного происхождения. Получена детальная картина мозаичного распространения акустических аномалий, связанных, по-видимому, с выходами на поверхность дна углеводородных газов, что характерно для Балтийской нефтегазовой провинции. Выявлены новые обширные ареалы распространения плугмарков (борозд айсбергового выпахивания), в том числе погребенных. В северо-восточной части Слупского желоба на глубине 70–80 м обнаружена проградационная осадочная структура, которая ассоциируется с контуритовым дрифтом. Этот дрифт не упоминался в предыдущих исследованиях так называемой “Слупской реки” – участка маршрута североморских вод.

Источники финансирования. Исследования выполнялись в рамках госзадания ИО РАН (тема № 0128-2021-0012). Геоакустические исследования частично выполнялись в рамках международного проекта “Комплексное управление морским культурным наследием региона Балтийского моря” (BalticRIM).

Дополнительные материалы отсутствуют.