Океанология, 2022, T. 62, № 4, стр. 670-672

Комплексная экспедиция на НИС “Академик Иоффе” (60-й рейс, 2 этап) в тропической Атлантике проведена Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН при участии Географического факультета МГУ и ФИЦ ИнБЮМ РАН по утвержденной Министерством науки и образования Российской Федерации экспедиционной программе с 22 декабря 2021 г. по 7 февраля 2022 г. (порт выхода и прихода Калининград). В экспедиции приняли участие 18 научных сотрудников из ИО РАН (11), МГУ (3), ИнБЮМ РАН (3) и Университета Royal Holloway (Великобритания, 1). Руководство осуществлялось начальником экспедиции Е.В. Ивановой (ИО РАН) и заместителем начальника экспедиции Д.Г. Борисовым (ИО РАН). Задачи рейса решались отрядами литологии (начальник Н.А. Шульга, ИО РАН), сейсмоакустического профилирования и попутных наблюдений (начальник Н.Н. Дмитревский, ИО РАН), гидрологии (начальник А.Н. Демидов, МГУ) и микробиологии (начальник С.Б. Крашенинникова, ИнБЮМ РАН).

Основные цели и задачи экспедиции: изучение сейсмоакустической структуры, состава и распространения глубоководных четвертичных отложений в разломе Вима, на поднятии Сеара и в конусе выноса Амазонки, выделение и корреляция сейсмоакустических фаций для установления влияния придонной циркуляции на осадконакопление, выявление источников латеральной и вертикальной седиментации; фильтрация проб воды для выделения взвеси с целью оценки вклада взвешенного вещества Амазонки в осадконакопление; гидрофизические измерения в глубоководных проходах трансформных разломов Срединно-Атлантического хребта (САХ) для получения новой информации о структуре слоя Антарктических донных вод (ААДВ), оценки переноса придонных и глубинных вод через Гвианскую котловину, водообмена между Западной и Восточной Атлантикой; попутные наблюдения за облачностью, солнечным излучением, параметрами волн; попутные наблюдения за морскими млекопитающими; попутный отбор проб поверхностного слоя воды для анализа состава и численности микропланктона.

Виды и объем работ. Для решения поставленных задач были проведены геолого-геофизические, гидрофизические и гидрохимические исследования на полигонах и станциях, а также попутные наблюдения за облачностью, излучением и китообразными, отбор поверхностных проб воды по пути следования судна из п. Калининград к полигону Вима – по разрезу через Гвианскую котловину (включая поднятие Сеара) до разлома Долдрамс – на полигоне Вима восток 2 и на обратном пути в п. Калининград. Маршрут экспедиции, полигоны и разрезы детальных работ показаны на рисунке 1. За время экспедиции пройдено 6670 морских миль с сейсмопрофилографом SES-2000 deep. Проведены работы на 45 глубоководных станциях: получено 19 колонок и 7 монолитов донных осадков, сделано 23 зондирования водной толщи от поверхности до дна и 10 зондирований верхних 50 м профилографом SBE19plus V2 с отбором проб системой SBE32 Carousel из батометров системы Нискина, проведены отбор и фильтрация проб воды из придонного и поверхностного слоя на 22 станциях. На борту выполнено более 5000 спектрофотометрических анализов (определений цветовых характеристик) донных осадков, макроописание и фотографирование 6 колонок и 7 монолитов, 1533 гидрохимических анализа. Сделано предварительное микропалеонтологическое определение возраста отложений и определено наличие переотложения более древней фауны фораминифер. Изучение отобранных проб взвеси позволит оценить влияние Амазонки на осадконакопление за пределами ее конуса выноса и в разломе Вима.

Рис. 1.

Маршрут экспедиции (а), станции и полигоны детальных работ в разломе Вима (б): 1–3 станции: 1 – комплексные; 2 – гидрологические; 3 – геологические; 4 – маршрут судна.

Предварительные научные результаты. На основе собранных данных выявлены различия в строении верхней части осадочного заполнения разлома Вима с запада на восток, выделены и прослежены по профилям шесть сейсмофациальных горизонтов. В западной части разлома на большие расстояния тянется ровное дно с акустически стратифицированной толщей осадков и сильными рефлекторами. На ст. АИ-4124 тяжелой гравитационной трубкой удалось пробить очень плотные осадки и установить геологическую природу поверхностного высокоамплитудного рефлектора, а также дать предварительную геологическую интерпретацию нижележащих рефлекторов. В восточной и центральной частях разлома хорошо выражена структура верхних 20–50 м осадочной толщи, представляющая собой чередование акустически прозрачных и стратифицированных интервалов. В местах неглубокого залегания сейсмических рефлекторов удалось вскрыть верхние 2–3 из них колонками донных осадков. На всех полигонах в разных соотношениях вскрыты интервалы доминирования как преимущественно вертикальной пелагической (в самой восточной части разлома), так и латеральной седиментации. Последние представлены оползневыми отложениями, турбидитами и контуритами с соответствующими им специфическими признаками. Морфологические, сейсмоакустические и литологические данные свидетельствуют о значительной роли ААДВ в формировании пост-тектонического рельефа и осадочной толщи разлома.

В разломе Вима на главной седловине впервые за последние 15 лет зафиксированы воды с низкой потенциальной температурой +1.36°С, причем слой ААДВ заглубился более чем на 200 м по сравнению с измерениями 2019 г. Перенос ААДВ на север зафиксирован в самой восточной части разреза через Гвианскую котловину, вблизи САХ. Перенос Нижней северо-атлантической глубинной воды (НСАГВ) на юг происходит в основном вдоль восточного склона поднятия Сеара, а также между его западным склоном и конусом выноса Амазонки. ААДВ здесь не идентифицированы, несмотря на глубину около 4 км. В целом наблюдается потепление всех составляющих САГВ и похолодание и распреснение ААДВ.

На пути следования судна наиболее массовыми были короткоклювые обыкновенные дельфины и атлантические белобокие дельфины.

Проведены измерения облачности и параметров волн в рамках валидации системы автоматической регистрации. Выполнено сопоставление классификаций облачности, используемых Роскомидрометом и Всемирной метеорологической организацией.

Благодарности. Авторы благодарны научному составу экспедиции, капитану А.В. Зыбину и экипажу НИС “Академик Иоффе” за всестороннюю помощь в выполнении научных задач.

Источник финансирования. Финансирование экспедиции проводилось за счет средств Госзаданий ИОРАН (№№ 0128-2021-0005, 0128-2021-0006, 0128-2021-0003, 0128-2021-0008, 0128-2021-0015, 0128-2021-0016), Госзаданий №№ 121031900090-6 МГУ и 0556-2021-0003 ФИЦ ИнБЮМ РАН, грант РНФ 19-17-00110. Судовое время оплачивалось за счет Госзадания Министерства Науки и Образования.