Океанология, 2023, T. 63, № 3, стр. 496-498

В летнюю межень (21 июля–1 августа 2022 г.) Северо-Западное отделение Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН провело комплексные исследования эстуария р. Индиги (Баренцево море) и двух боковых притоков: рек Большая Щелиха и Иевка. Здесь наблюдаются мезоприливные условия: средняя величина сизигийного прилива на входе в эстуарий составляет 2.0 м. Цель работ – определение специфики формирования маргинальных фильтров (МФ) в мезоприливных устьях средних рек арктических морей в условиях наблюдаемого потепления климата.

Выполнены серии гидролого-гидрохимических полусуточных наблюдений на трех станциях с дискретностью 2 ч в зоне смешения речных и морских вод и 2 разреза на шести станциях на полной воде приливного цикла в устьях притоков Иевка и Большая Щелиха (рис. 1). Станции 1и, 2и, 3и располагались на удалении 3, 17 и 26 км от морской границы эстуария р. Индиги соответственно. На разрезах первая станция располагалась на границе бокового притока с эстуарием, остальные станции были удалены друг от друга на 3 км вверх по течению. Были произведены замеры солености и кислородонасыщения воды в трех лагунных (пойменных) озерах на водосборах притоков р. Индиги. Проводился отбор проб воды для определения содержания взвеси, общего фосфора и общего азота. На станциях 1и–3и были отобраны 3 пробы донных отложений для определения содержания тяжелых металлов. Выполнены 17 геоботанических профилей, обследовано 48 геоботанических площадок вне этих профилей, проведены орнитологические наблюдения на 5 маршрутах. Замеры температуры, солености воды, содержания кислорода и величины рН осуществлялись с помощью многопараметрического анализатора жидкости Multi 3420 фирмы WTW. Колебания уровня воды определялись по стандартной водомерной рейке с привязкой к условному нулю поста. Выделение взвеси проводилось методом вакуумной фильтрации через ядерные фильтры с диаметром пор 0.45 мкм. Для определения общего фосфора и общего азота использовался метод, предложенный Королевым и уточненный Вальдеррамом.

Рис. 1.

Станции отбора проб: 1 – полусуточные; 2 –разрез № 1; 3 – разрез № 2; 4 – озера.

Как показали исследования, морские воды в летнюю межень на полной воде прилива заполняют практически весь эстуарий на протяжении 30 км. Наибольший пространственный градиент солености наблюдался в его центральной части около п. Индиги (станция 2и). МФ эстуария р. Индиги состоит из стандартной последовательности его трех ступеней, соответствующей классической модели академика Лисицына А.П. [3]. Гравитационной зоне в эстуарии р. Индиги соответствует интервал солености менее 5‰, а коагуляционно-сорбционной ступени – 5–30‰ [2]. Мутьевая “пробка” локализуется в вершине эстуария, где содержание взвеси достигало 86–110 мг/л. Максимум концентраций взвеси на входе в эстуарий фиксировался на малой воде прилива, в центре эстуария – на половине фазы прилива и в вершине эстуария – на полной воде прилива. В зоне коагуляционно-сорбционной ступени МФ наблюдалась нелинейность связей солености с исследуемыми гидрохимическими параметрами. Отмечалось снижение величины рН с локальным минимумом до 7.8–7.9 в диапазоне солености 12–29‰ за счет выпадения кальция в осадок, уменьшение насыщения вод кислородом с минимумом до 95% в том же диапазоне солености, возрастание концентраций общего фосфора с локальным максимумом до 20–30 мкг/л в диапазоне солености 10–20‰, что, например, не типично для устьев рек Белого моря, уменьшение концентраций общего азота с локальным минимумом до 100–200 мкг/л в диапазоне солености 5–15‰.

При наличии открытого мелководного устьевого взморья реки со значительной мутностью вод и их высокой гидродинамичностью, биологическая ступень МФ, если ориентироваться на кислородонасыщение, сдвигается на более глубоководный участок с чисто морскими водами с соленостью более 30‰. С другой стороны, наблюдается высокое кислородонасыщение лагунных (пойменных) озер (117–144%), расположенных на заливных приморских лугах (лайдах). Наличие в лагунных озерах солоноватых вод при отсутствии деформирующего влияния ветрового волнения, сильных течений и подвижек льда создает благоприятные условия для массового развития в них галофитов и микроводорослей. Таким образом, в лагунных озерах эстуария р. Индиги наблюдается повышенная биологическая продуктивность зоны смешения пресных и соленых вод, и данную зону можно рассматривать, как своего рода “вторичную” биологическую ступень.

Следует отметить, что структура МФ эстуария р. Индиги заметно отличается от наиболее изученного МФ микроприливного устья р. Северной Двины [1]. Скорее всего, процессы обмена веществом между сушей и морем через микроприливные и мезоприливные устья рек в арктической зоне европейского Севера имеют различный характер. Последние можно рассматривать как более эффективные барьеры на пути транзита взвесей и, возможно, биогенных веществ в арктические моря. В условиях наблюдаемого потепления и таяния многолетнемерзлых грунтов это может повлечь за собой интенсивное заболачивание приливных осушек и мелководных участков арктических устьев рек. Полученные результаты позволяют понять характер функционирования биогеоценозов мезоприливных устьев рек арктической зоны России, которые являются малоизученными водными объектами. Информация дает возможность оптимизировать мероприятия и процессы по рациональному использованию и охране природных ресурсов западного сектора российской Арктики, в том числе, при строительстве и эксплуатации арктического морского глубоководного порта “Индига”.

Источники финансирования. Работа выполнена в рамках государственного задания № FMWE-2021-0006. Полевые исследования проведены при финансовой поддержке Гранта № 297-Г выделенного АНО “Экспертный Центр – Проектный Офис Развития Арктики (ПОРА)”.