1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Океанология
  4. T. 63, № 5, 2023

Океанология, 2023, T. 63, № 5, стр. 733-744

Структура вод и поток углекислого газа над континентальным склоном моря Лаптевых и в проливе Вилькицкого в осенний сезон

А. А. Полухин 1, *, У. А. Казакова 1, 2, Г. В. Гусак 3, В. О. Муравья 1, И. Б. Беликов 4, Н. В. Панкратова 4, А. И. Скороход 4, Г. В. Борисенко 1, М. В. Флинт 1, А. С. Щука 1

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

2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Москва, Россия

3 Гамбургский университет
Гамбург, Германия

4 Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
Москва, Россия

* E-mail: polukhin@ocean.ru

Поступила в редакцию 18.10.2022
После доработки 14.03.2023
Принята к публикации 27.03.2023

Полный текст (PDF)

Аннотация

В рамках фундаментальной научной программы “Экосистемы морей Сибирской Арктики”, выполняемой Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН с 2007 г., проведены исследования структуры вод, пространственной изменчивости параметров карбонатной системы, а также рассчитана интенсивность и направление потока углекислого газа над континентальным склоном моря Лаптевых и в проливе Вилькицкого в сентябре 2018 г. Показано присутствие нескольких основных водных масс, определяющих структуру вод в исследованном районе. Выявлена сильная пространственная изменчивость параметров карбонатной системы морских вод, определяемая комплексом физических и химико-биологических процессов. Поток углекислого газа на границе вода–атмосфера, составил от –12 до +4 ммоль м–2 сут–1. Выявлено, что исследованная область внешнего шельфа моря и континентального склона моря Лаптевых является эмитентом углекислого газа в атмосферу по состоянию на сентябрь 2018 г. Район пролива Вилькицкого, наоборот, является областью поглощения СО2.

Ключевые слова: Арктика, море Лаптевых, континентальный склон, структура вод, карбонатная система, баланс углекислого газа

ВВЕДЕНИЕ

Современное состояние и текущие изменения Арктического бассейна как естественной, так и антропогенной природы, во многом определяются процессами, происходящими в областях континентального склона арктических морей [28, 42, 50]. Экосистемы области континентального склона, где в наибольшей степени проявилось изменение ледовых условий последних декад [34, 55], крайне мало исследованы. В море Лаптевых, более ледовитом, чем Карское море [2], современные климатические тренды выражены достаточно явно. Среднегодовая температура воздуха в этом районе за первое десятилетие настоящего века возросла на 2.3°С, а уменьшение площади льдов в летний период превысило 20% от среднемноголетней нормы [16]. Многие факторы, связанные с пониманием структуры и функционирования экосистем Арктического шельфа и континентального склона [3, 12, 17, 24, 51], механизмов поступления “континентального сигнала” в глубоководный Арктический бассейн [22, 33] в полной мере относятся к морю Лаптевых. Для прогноза глобальной реакции атмосферы и гидросферы на увеличение содержания СО2 в воздухе большое значение имеет вопрос о направлении и интенсивности обмена углекислым газом между океаном и атмосферой. Текущие климатические изменения в наибольшей степени выражены в Арктике, и в Северном Ледовитом океане (СЛО) можно ожидать наибольшую для океана изменчивость карбонатной системы вод [26, 47] и такие последствия, как увеличение коррозионности морских вод по отношению к организмам-кальцификаторам [19, 52].

Одной из первых обобщающих работ о важности исследований потоков углекислого газа в Арктике стала статья ученых Тихоокеанского океанологического института им. Ильичева ДВО РАН (ТОИ) о динамике карбонатных параметров и потоке углекислого газа на границе океан–атмосфера в море Лаптевых, Восточно-Сибирском и Чукотском морях [47]. Натурные исследования выявили пространственно-временнýю неоднородность интенсивности и направленности потока углекислого газа на границе океан–атмосфера, а также принципиальные различия между процессами, меняющими карбонатное равновесие шельфовой и глубоководной областей арктических морей. Дальнейшие исследования этих авторов дали более глубокое понимание изменений в карбонатном равновесии шельфа восточной части моря Лаптевых, находящегося под воздействием стока р. Лены и являющимся эмитентом CO2 в атмосферу в осенний сезон [6, 7], а также непосредственно в русле этой крупнейшей сибирской реки [8]. Был сделан ряд важных выводов об усилении коррозионности морских вод Восточно-Сибирского шельфа [6, 48] по отношению к арагониту – полиморфу карбоната кальция – наиболее характерному индикатору процесса асидификации [52]. В рамках проекта NABOS (Nansen and Amundsen Basins Observational Systems) проводились исследования карбонатной системы морских вод, в том числе, в западной части моря Лаптевых [41]. Кроме того, исследования особенностей и динамики параметров карбонатной системы, проведенные коллегами из ТОИ, согласуются с полученными в экспедиционных исследованиях данными о гидрофизике и динамике водных масс на континентальном склоне моря Лаптевых [21, 22, 28]. Одной из причин быстрого снижения уровня насыщения арагонитом вод шельфа моря Лаптевых является увеличение поступления органического вещества (ОВ) в течение последних десятилетий [48].

В Карском море первые подобные исследования были проведены сотрудниками ТОИ [41], а в 2020 г. [11] сотрудниками ИОРАН получены первые реальные оценки потока углекислого газа на границе океан–атмосфера в условиях протекающих динамических процессов над склоном отрога желоба Св. Анны. Представленные в [11] результаты исследований потока углекислого газа для осеннего сезона в Карском море были подтверждены и дополнены сотрудниками ТОИ в 2021 г. [9].

Цель данной работы – оценка потока углекислого газа на границе вода–атмосфера в районе континентального склона в западной части моря Лаптевых в осенний сезон, а также выявление пространственной изменчивости параметров карбонатной системы и их отклик на гидрофизические особенности района исследований. Полученные оценки и результаты помогут в дальнейшем дать прогноз изменений в карбонатном равновесии для Арктики.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В рамках 72 рейса НИС “Академик Мстислав Келдыш”, организованного Институтом океанологии РАН по программе “Экосистемы морей российской Арктики” в период с 16 августа по 20 сентября 2018 г. [18], проводились исследования в западном районе континентального склона моря Лаптевых (рис. 1).

Рис. 1.

Схема расположения станций в море Лаптевых в ходе 72 рейса НИС “Академик Мстислав Келдыш”.

Было выполнено 4 разреза: 2 поперек континентального склона в западной (11 станций) и центральной (9 станций) частях моря, один вдоль канала (для понимания, в рамках этой работы назовем его “канал Вилькицкого”), соединяющего пролив Вилькицкого со склоном (6 станций) и один поперек пролива Вилькицкого (5 станций). Для исследования гидрофизической структуры вод использовались данные по температуре, солености, полученные с использованием прецизионных зондирующих комплексов SBE (США). Отбор проб производился комплексом Rosette в пятилитровые пластиковые батометры (General Oceanic, США).

Определение рН проводилось потенциометрически с помощью рН-метра Hanna HI 2215 после предварительного термостатирования проб до 20°С [27]. Анализ общей щелочности проводился титрованием 0.02 M соляной кислотой с визуальным определением точки эквивалентности по методу Бруевича [39] с применением раствора Na2CO3, приготовленного по стандартной методике [14].

Расчет параметров карбонатной системы (содержание растворенного CO2, гидрокарбонат- и карбонат-ионов, парциальное давление CO2 (pCO2), насыщение кальцитом и арагонитом) проводился по данным измеренных в пробах рН и общей щелочности в программе CO2sys, разработанной [35]. В расчете применялись константы диссоциации угольной кислоты по Рою [46], константа диссоциации иона ${\text{HSO}}_{4}^{ - }$ – по Диксону [27].

Измерение pCO2 в приводном слое атмосферы проводилось с помощью газоанализатора G2132-i производства компании Picarro Inc. (США). Комплекс и проведение его периодических калибровок непосредственно до и после морских экспедиций подробно описаны в [5, 13, 38]. Забор воздуха проводился по борту судна на высоте 18.5 м над уровнем моря. Воздух подавался в прибор трубопроводом длиной 10 м при расходе воздуха 1.5 л/мин. В результате наблюдений были сформированы практически непрерывные ряды данных о концентрации CO2 с временны́ м разрешением в 1 минуту.

Расчет интенсивности потока СО2 проводился по [56],

${\text{F}} = 7.7 \times {{10}^{{ - 4}}}{{U}^{2}}\Delta {\text{pC}}{{{\text{O}}}_{2}},$
где F – поток CO2 в моль м–2 год–1, U – скорость ветра в приводном 10 метровом слое атмосферы (м/c), ΔpCO2 – разница pCO2 между водой и атмосферой (ppm).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Гидрологическая структура вод моря Лаптевых, характеризующаяся пространственным распределением температуры и солености, отражает взаимодействие нескольких водных масс (летние распресненные, зимние промежуточные, атлантические), а также происходящие процессы в районе континентального склона западной части моря (рис. 2, 3). Например, в поверхностном слое отчетливо видно летнюю воду моря Лаптевых с положительной температурой от 1 до 4°С, занимающую слой до 15 м и опресненную (соленость варьирует от 27.5 до 31) материковым стоком предположительно р. Лена. Отдельно, в поверхностном слое пролива Вилькицкого, выделяется слой мощностью 25–30 м теплой (до 4°С) и распресненной (до 25 солености) воды. Как было показано в работе [4], это заток опресненных вод из Карского моря, который существует не всегда [25] и проявляется в зависимости от внешних факторов, например, ветрового воздействия [37].

Рис. 2.

Распределение температуры (°С) на разрезах поперек склона в западной (а) и центральной (б) частях моря Лаптевых; вдоль “канала Вилькицкого” (в), поперек пролива Вилькицкого (г).

Рис. 3.

Распределение солености на разрезах поперек склона в западной (а) и центральной (б) частях моря Лаптевых, вдоль “канала Вилькицкого” (в), поперек пролива Вилькицкого (г).

Под сезонным пикноклином, образованным в результате опреснения морских вод материковыми и талыми водами, а также летнего прогрева вод, обнаружен слой зимних промежуточных вод, сформированный в результате конвективного перемешивания во время осенних штормов и процесса ледообразования. Этот слой достигал толщины 60–80 м по нашим данным, температура в этом слое отмечена в пределах –1.50…–1.75°С.

Наиболее низкие температуры приурочены к северным частям разрезов, прилегающих к району Центрального арктического бассейна (ЦАБ). В районе склона температура промежуточного слоя повышается до –1.0…–0.5°С, что связано с взаимодействием с более теплыми водами шельфа. Соленость этого слоя составляет 34.0–34.5. В проливе Вилькицкого структура вод двухслойная, ниже пикноклина водная масса однородна по температуре, соленость монотонно увеличивается с глубиной.

На глубинах ниже 90 и до 1000–1200 м температура увеличивается ввиду присутствия здесь модифицированных атлантических вод. Температура в ядре атлантических вод составляла 2°С, что особенно отчетливо видно на разрезе поперек склона в западной части моря (рис. 2б). Соленость вод наиболее высокая в этом районе и составляет 34.6–34.9 (рис. 3б).

По щелочно-соленостному отношению [10] район работ выделяется влиянием материкового стока, обнаруженным над бровкой шельфа в исследованной части моря. На разрезе через западную область склона влияние стока меньше в пространстве, на центральном – значительно больше (рис. 4). Регрессионный анализ данных показал, что при солености 0 щелочность составляет 680 µМ. Можно предположить, что опреснение в исследованном районе происходит водами р. Лены [40], так как воды второй по величине стока в море Лаптевых р. Хатанги не распространяются так далеко [1]. Также по данным расчета щелочно-соленостного отношения видно, что на расстоянии порядка 400 км от дельты р. Лены, ее влияние на вертикальную структуру вод еще очень велико. Исследования 2015 г. показали, что влияние стока р. Лены обнаружено на расстоянии до 800 км от дельты в слое до 10 м [15]. Более значительное влияние материковых вод на поверхностный слой на западном разрезе (рис. 4а) может быть комбинацией влияния стока р. Лены и выноса опресненных вод из Карского моря через пролив Вилькицкого, которое мы зафиксировали в 2018 г. [4].

Рис. 4.

Распределение отношения щелочность–соленость, отражающего влияние материкового стока, на разрезах поперек континентального склона в западной (а) и центральной (б) частях моря Лаптевых. Изолиния 0.07 показывает границу воздействия речного стока.

Пространственное распределение pCO2 в воде отражает как гидрологические особенности вод района, так и продукционно-деструкционные процессы в толще вод моря. На разрезах рис. 5 видно, что в районе центральной части склона вся толща вод пересыщена СО2, а положение изолиний в слое 10–100 м характеризует динамический процесс перемешивания насыщенных СО2 вод в толще над склоном. Пространственное распределение CO2 на разрезе в западной части склона (рис. 5а) отражает, предположительно, процесс каскадинга шельфовых вод по склону, известный в Арктике [31, 49]. Высокое значение pCO2 вблизи бровки шельфа при подтвержденной здесь границе влияния речного стока отражает процесс окисления выносимого со стоком р. Лены ОВ, интенсивно окисляемого у дна, а также деструкции терригенного ОВ, поступающего в море в результате эрозии берегового ледового комплекса с высоким содержанием органики [48, 54]. Далее эти воды, ввиду их высокой плотности, скатываются по склону до глубин 1500 м, где располагается нижняя граница модифицированных атлантических вод. Поверхностные воды наиболее западной части моря Лаптевых, прилегающие к проливу Вилькицкого (рис. 5в), сильно недонасыщены СО2 (до 250 ppm) ввиду взаимодействия с водами ЦАБ, поэтому могут являться областью поступления СО2 в воду. В проливе Вилькицкого четко видно границу опресненных вод с высоким pCO2 (рис. 5г, до 420–440 ppm), движущихся из Карского моря вдоль берега п-ова Таймыр [4].

Рис. 5.

Распределение pCO2 (ppm) на разрезах поперек склона в западной (а) и центральной (б) частях моря Лаптевых; вдоль “канала Вилькицкого” (в) и поперек пролива Вилькицкого (г).

Были построены диаграммы распределения рН и насыщения арагонитом (ΩAr) в поле температуры и солености для отражения распределения этих характеристик в структуре вод (рис. 6). Во всех исследованных районах, кроме пролива Вилькицкого, можно отчетливо выделить три водных массы: наиболее теплые и опресненные (с соленостью до 27) воды, характеризующие модифицированную поверхностную воду; холодные и наиболее соленые воды придонного слоя; теплые и соленые модифицированные атлантические воды. На разрезах в области континентального склона также наблюдаются промежуточные водные массы. В проливе Вилькицкого структура вод – двухслойная в области влияния речного стока, и более однородные морские воды в северной части пролива.

Рис. 6.

Величины pH (красным), насыщения арагонитом (ΩAr, синим) и температуры (°С, черным) относительно солености по разрезам в западной (а) и центральной (б) частях моря Лаптевых; вдоль “канала Вилькицкого” (в), в проливе Вилькицкого (г).

Достаточно высокие значения рН (в пределах 8.00–8.10 NBS) при низкой температуре, характеризующей глубокие слои в толще моря, указывают на взаимодействие вод исследованной акватории с водами ЦАБ. Высокие значения рН (8.11–8.22 NBS) при положительной температуре и пониженной солености, характерной для поверхностных вод, указывают на процесс продукционной активности и обмен кислородом с атмосферой. В модифицированных атлантических водах рН варьировал в пределах от 8.05 NBS в западной части склона до 8.14 NBS в центральной части склона. Наиболее высокие значения рН (8.20–8.28 NBS) зафиксированы в слое наибольшего градиента солености (20–28 м), что скорее всего определяется активностью сообществ фитопланктона [3].

В проливе Вилькицкого насыщение арагонитом имеет меньшую амплитуду изменчивости (1.0–1.7), также характеризуя воздействие пресных вод в этом районе. Насыщение вод арагонитом в исследованной акватории континентального склона варьирует в широких пределах от 0.9 до 3.2. В области влияния материкового стока параметр изменяется от 1.2 до 2.6, в глубоких слоях (включая и атлантические воды) – до 3.2. Воды, не подверженные влиянию материкового стока, перенасыщены арагонитом и не являются коррозионными по отношению к организмам-кальцификаторам.

Судя по разбросу значений рН и ΩAr, наибольшей пространственной изменчивостью исследованной акватории моря Лаптевых характеризуется район континентального склона центральной части моря, где проявляется существенное взаимодействие с материковым стоком из р. Лены [6, 15], а также пролив Вилькицкого, находящийся под влиянием речного стока из Карского моря [4, 37].

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Амплитуда изменчивости и пространственное распределение pCO2 в атмосфере представлено на рис. 7. Диапазон изменений параметра pCO2 в воздухе составлял от 380 до 430 ppm при среднем значении 397 ppm, что согласуется со средними значениями, характерными для других окраинных морей сибирской Арктики [20, 32, 44]. В период измерений повышенные значения концентрации СО2 как правило отмечаются при адвекции воздушных масс с материка, пониженным же значениям соответствует заток воздуха с северных районов. Кроме крупномасштабных процессов на концентрацию углекислого газа могут влиять и локальные факторы.

Рис. 7.

Парциальное давление CO2 в атмосфере (pCO2, ppm), измеренное по ходу движения судна в период 24 августа–5 сентября 2018 г. Вверху – амплитуда изменчивости в выделенных районах, внизу – пространственная изменчивость.

В поверхностном слое исследованной акватории pCO2 изменялось от 250 до 450 ppm. Ниже равновесного значения (397 ppm) отмечена область мористой части западного разреза (станции 5963–5965, рис 5а). Превышение 397 ppm в поверхностном слое связано с фотосинтетической активностью фитопланктона и речным стоком, ниже 100 м – с окислением органического вещества, как аллохтонного, так и автохтонного происхождения.

Результаты расчета интенсивности потока углекислого газа между поверхностным слоем моря Лаптевых и атмосферой показали, что над континентальным склоном поток диоксида углерода направлен в атмосферу со скоростью до 4 ммоль м–2 сут–1. В проливе Вилькицкого и на шельфе к востоку от пролива поток диоксида углерода направлен из атмосферы в воду с интенсивностью до 12 ммоль м–2 сут–1 (рис. 8).

Рис. 8.

Рассчитанный поток СО2 (ммоль м–2 сут–1) на границе вода–атмосфера в сентябре 2018 г. в западной части моря Лаптевых.

Выявлено, что по состоянию на сентябрь 2018 г. исследованная область внешнего шельфа моря и континентального склона моря Лаптевых является эмитентом углекислого газа в атмосферу со средней интенсивностью 2 ммоль м–2 сут–1. В работе [7] даны оценки эмиссии в атмосферу CO2 с интенсивностью 7.9 ммоль м–2 сут–1 для восточной части шельфа моря за несколько лет наблюдений в сентябре. Ближе к проливу Вилькицкого и в самом проливе средняя интенсивность поглощения атмосферного CO2 составила –7.2 ммоль м–2 сут–1. По данным реанализа ветра NCEP/NCAR, работы проводились в основном в зоне действия циклонов со скоростями ветра от 5 до 12 м/с. По данным судовой метеостанции, скорость ветра часто не превышала 2 м/с во время проведения наблюдений. Этим фактором объясняется невысокая интенсивность обмена.

Полученные оценки потока CO2 для западной части континентального склона моря Лаптевых являются противоположными полученным нами результатам оценки потока СО2 над континентальным склоном Карского моря в сентябре 2020 г., где поток CO2 преимущественно был направлен в море с интенсивностью до 22 ммоль м–2 сут–1 [11]. Исследования коллег из ТОИ осенью 2021 г. в Карском море [9] показали, что район центрального отрога желоба Св. Анны является областью стока CO2 с интенсивностью до 50 ммоль м–2 сут–1. Таким образом, области склона эпиконтинентальных арктических морей характеризуются высокой пространственной изменчивостью параметров карбонатной системы и интенсивности потока CO2, поэтому необходимо более детальное изучение этих важнейших районов Мирового океана. Полученные результаты могут быть применены для средне- и долговременной оценки потока CO2 в Арктике.

Проведенный анализ результатов показал, что на пространственную изменчивость параметров карбонатной системы в районе континентального склона моря Лаптевых и пролива Вилькицкого влияют, в первую очередь, взаимодействие водных масс исследованного района, а также комплекс взаимосвязанных процессов выноса материкового стока и аллохтонных веществ с продукционно-деструкционными процессами в верхнем деятельном слое моря. В области контакта материковых и морских вод (в первую очередь эстуарии и прилегающий шельф) возможны наибольшие колебания пространственно-временнóй изменчивости параметров карбонатной системы [9]. Так, в Арктике поступление большего количества биогенных веществ в область шельфа способно смягчать критические изменения в карбонатном равновесии, такие как процесс асидификации [29], вызванные увеличением поступления ОВ арктических рек [23, 45] и продуктов эрозии ледового комплекса побережья [48]. Однако в районах Арктики, свободных от опресняющего воздействия стока (мы не принимаем здесь во внимание талые воды морского льда, способные локально существенно влиять на параметры карбонатной системы [30, 43, 57]), поверхностный слой моря становится областью стока атмосферного СО2, способного склонить карбонатное равновесие в сторону уменьшения рН и увеличения коррозионности вод по отношению к кальциту/арагониту. В настоящее время насыщение арагонитом вод западной части моря Лаптевых достаточно высокое. Процесс асидификации в Арктике протекает довольно быстро [44, 57], поэтому происходящие вслед за ним изменения могу быть необратимы и губительны для арктических экосистем [36, 53].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные результаты позволили оценить современное состояние карбонатной системы вод над континентальным склоном моря Лаптевых, выделить основные факторы, которые влияют на изменчивость карбонатной системы в исследованном районе, а также рассчитать интенсивность и направление потока CO2.

Процессы, происходящие в областях внешнего континентального шельфа и континентального склона краевых арктических Российских морей, влияют на Центральный Арктический Бассейн через систему кросс-шельфового и кросс-склонового переноса. Эти процессы играют важнейшую роль в формировании гидрофизических и гидрохимических свойств водных масс, регулировании гидрохимического и биогеохимического режимов, создании биологической продукции и регулировании потоков вещества, включая загрязнения антропогенного происхождения в современной арктической экосистеме. Комплексная оценка этих процессов и факторов, которые ими управляют – основа для понимания Арктики как системы и ее современной эволюции под воздействием изменений климата и антропогенных факторов, а также обратимости происходящих в Арктике изменений.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИОРАН (Соглашение о предоставлении из федерального бюджета грантов в форме субсидий № 169-15-2023-002) при поддержке Российского научного фонда (проект 20-17-00200), а также гранта Президента РФ МК–3506.2022.1.5.

Список литературы

  1. Беззубова Е.М., Селиверстова А.М., Замятин И.А. и др. Гетеротрофный бактериопланктон шельфа моря Лаптевых и Восточно-Сибирского моря в области влияния пресноводного стока // Океанология. 2020. Т. 60. № 1. С. 74–86. https://doi.org/10.31857/S0030157420010025

  2. Бородачев В.Е., Бородачев И.В. Ледовитость моря Лаптевых в условиях колебаний климата Арктики // Проблемы Арктики и Антарктики. 2016. № 3. С. 60–73.

  3. Демидов А.Б., Гагарин В.И., Артемьев В.А. и др. Вертикальная изменчивость первичной продукции и характеристики подповерхностного хлорофильного максимума в море Лаптевых в августе–сентябре 2015, 2017 и 2018 гг. // Океанология. 2020. Т. 60. № 2. С. 216–232.  https://doi.org/10.31857/S0030157420010062

  4. Маккавеев П.Н., Полухин А.А., Щука С.А. и др. Перенос материковых вод через пролив Вилькицкого в сентябре 2017 и 2018 гг. // Океанология. 2020. Т. 60. № 3. С. 355–363. https://doi.org/10.31857/S0030157420030053

  5. Панкратова Н.В., Беликов И.Б., Белоусов В.А. и др. Наблюдения концентраций метана, озона, черного углерода, оксидов азота, углерода и содержания δ13CСН4 над морями российской Арктики с борта научно-исследовательского судна летом и осенью 2018 года // Океанология. 2020. Т. 60. № 5. С. 685–695.

  6. Пипко И.И., Пугач С.П., Семилетов И.П. Характерные особенности динамики карбонатных параметров вод восточной части моря Лаптевых // Океанология. 2015. Т. 55. № 1. С. 78–78. https://doi.org/10.7868/S0030157415010141

  7. Пипко И.И., Пугач С.П., Семилетов И.П. Оценка потоков CO2 между океаном и атмосферой в восточной части моря Лаптевых в безледный период // Докл. Акад. наук. 2016. Т. 467. № 5. С. 594–594. https://doi.org/10.7868/S0869565216110207

  8. Пипко И.И. Пугач С.П., Моисеева Ю.А. и др. О динамике растворенного углерода в главном русле реки Лены в июле 2017 г. // Докл. РАН. Науки о Земле. 2021. Т. 500. №. 2. С. 208–215. https://doi.org/10.31857/S2686739721100133

  9. Пипко И.И. Пугач С.П., Семилетов И.П. Динамика карбонатных характеристик вод Карского моря в позднеосенний сезон 2021 г. // Докл. РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 506. № 1. С. 86–91. https://doi.org/10.31857/S2686739722600606

  10. Полухин А.А., Маккавеев П.Н. Особенности распространения материкового стока по акватории Карского моря // Океанология. 2017. Т. 57. № 1. С. 25–37.

  11. Полухин А.А., Флинт М.В., Беликов И.Б. и др. Поток углекислого газа на границе вода–атмосфера в районе континентального склона в Карском море // Океанология. 2021. Т. 61. № 5. С. 716–723.  https://doi.org/10.31857/S0030157421050117

  12. Сергеева В.М., Суханова И.Н., Флинт М.В. и др. Фитопланктон желоба св. Анны: влияние абиотических факторов // Океанология. 2020. Т. 60. № 4. С. 528–544.  https://doi.org/10.31857/S0030157420040218

  13. Скороход А.И., Панкратова Н.В., Беликов И.Б. и др. Атмосферный метан и его изотопный состав над морями российской Арктики по результатам судовых измерений летом и осенью 2015 года // Докл. Акад. наук. 2016. Т. 470. № 5. С. 1–5. https://doi.org/10.7868/S0869565216290247

  14. Современные методы гидрохимических исследований океана / Под ред. Бордовского О.К. и др. М.: ИОАН СССР, 1992. 200 с.

  15. Степанова С.В., Полухин А.А., Костылева А.В. Гидрохимическая структура вод в восточной части моря Лаптевых осенью 2015 г. // Океанология. 2017. Т. 57. № 1. С. 57–66.

  16. Стрелецкая И.Д., Васильев А.А., Гусев Е.А. и др. Четвертичные отложения, подземные льды и динамика берегов Западного Таймыра // Система моря Лаптевых и прилегающих морей Арктики: современное состояние и история развития. Под ред. X. Кассенс и др. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2009. С. 357–372.

  17. Флинт М.В., Поярков С.Г., Тимонин А.Г. и др. Структура мезопланктонного сообщества в области континентального склона желоба Святой Анны (Карское море) // Океанология. 2015. Т. 55. №. 4. С. 643–643. https://doi.org/10.7868/S0030157415040061

  18. Флинт М.В., Поярков С.Г., Римский-Корсаков Н.А. и др. Экосистемы морей сибирской Арктики–2018 (72-й рейс научно-исследовательского судна “Академик Мстислав Келдыш”) // Океанология. 2019. Т. 59. № 3. С. 506–509.  https://doi.org/10.31857/S0030-1574593506-509

  19. AMAP (Arctic Monitoring and Assessment Programme). AMAP Assessment 2018: Arctic Ocean Acidification. Tromsø, Norway, 2018. vi+187pp

  20. Antonov K.L., Poddubny V.A., Markelov Y.I. et al. Dynamics of surface carbon dioxide and methane concentrations on the Arctic Belyy Island in 2015–2017 summertime // Proceedings of 24th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics. SPIE, 2018. V. 10833. P. 1379–1384. https://doi.org/10.1117/12.2504770

  21. Bauch D., Torres-Valdes S., Polyakov I. et al. Halocline water modification and along-slope advection at the Laptev Sea continental margin // Ocean Science. 2014. V. 10. № 1. P. 141–154. https://doi.org/10.5194/os-10-141-2014

  22. Bauch D., Cherniavskaia E., Timokhov L. Shelf basin exchange along the Siberian continental margin: Modification of Atlantic Water and Lower Halocline Water // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 2016. V. 115. P. 188–198. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2016.06.008

  23. Behnke M.I., McClelland J.W., Tank S.E. et al. Pan-Arctic Riverine Dissolved Organic Matter: Synchronous Molecular Stability, Shifting Sources and Subsidies // Global Biogeochemical Cycles. 2021. V. 35(4). https://doi.org/10.1029/2020gb006871

  24. Belevich T.A., Demidov A.B., Shchuka S.A. et al. Picophytoplankton distribution along Khatanga Bay-shelf-continental slope environment gradients in the western Laptev Sea // Heliyon. 2021. V. 7. № 2. P. e06224. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e06224

  25. Carmack E., Winsor P., Williams W. The contiguous panarctic Riverine Coastal Domain: A unifying concept // Progress in Oceanography. 2015. V. 139. P. 13–23. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2015.07.014

  26. Chierici M., Fransson A. Calcium carbonate saturation in the surface water of the Arctic Ocean: undersaturation in freshwater influenced shelves // Biogeosciences. 2009. V. 6. № 11. P. 2421–2431. https://doi.org/10.5194/bg-6-2421-2009

  27. Dickson A. G. The measurement of sea water pH // Marine Chem. 1993. V. 44. № 2–4. P. 131–142.

  28. Dmitrenko I.A., Kirillov S.A., Ivanov V.V. et al. Mesoscale Atlantic water eddy off the Laptev Sea continental slope carries the signature of upstream interaction // J. Geophys. Res. Oceans. 2008. V. 113. № C7. https://doi.org/10.1029/2007JC004491

  29. Fransson A., Chierici M., Nomura D. et al. Effect of glacial drainage water on the CO2 system and ocean acidification state in an Arctic tidewater-glacier fjord during two contrasting years //J. Geophys. Res. Oceans. 2015. V. 120. № 4. P. 2413–2429. https://doi.org/10.1002/2014JC010320

  30. Fransson A., Chierici M., Nomura D. et al. Influence of glacial water and carbonate minerals on wintertime sea-ice biogeochemistry and the CO2 system in an Arctic fjord in Svalbard // Annals of Glaciology. 2020. V. 61(83). P. 320–340. https://doi.org/10.1017/aog.2020.52

  31. Ivanov V.V., Golovin P.N. Observations and modeling of dense water cascading from the northwestern Laptev Sea shelf // J. Geophys. Res. 2007. V. 112. C09003. https://doi.org/10.1029/2006JC003882

  32. Jeong S.J., Bloom A.A., Schimel D. et al. Accelerating rates of Arctic carbon cycling revealed by long-term atmospheric CO2 measurements // Science advances. 2018. V. 4. № 7. C. eaao1167. https://doi.org/10.1126/sciadv.aao1167

  33. Kremenetskiy V.V., Nedospasov A.A., Shchuka S.A. et al. On the Structure of Water Exchange Between the Deep Northern and Shelf Southwestern Part of the Kara Sea over the Brusilov Sill // Oceanology. 2021. V. 61. № 6. P. 786–790. https://doi.org/10.1134/S0001437021060266

  34. Lalande C., Bélanger S., Fortier L. Impact of a decreasing sea ice cover on the vertical export of particulate organic carbon in the northern Laptev Sea, Siberian Arctic Ocean // Geophys. Res. Lett. 2009. V. 36. № 21. https://doi.org/10.1016/j.csr.2009.08.009

  35. Lewis E.R., Wallace D.W.R. Program developed for CO2 system calculations. Environmental System Science Data Infrastructure for a Virtual Ecosystem (ESS-DIVE)(United States), 1998. CDIAC-105.

  36. Oostdijk M., Sturludóttir E., Santos M.J. Risk Assessment for Key Socio-Economic and Ecological Species in a Sub-Arctic Marine Ecosystem Under Combined Ocean Acidification and Warming // Ecosystems. 2022. V. 25. P. 1117–1134. https://doi.org/10.1007/s10021-021-00705-w

  37. Osadchiev A.A., Pisareva M.N., Spivak E.A. et al. Freshwater transport between the Kara, Laptev, and East-Siberian seas // Scientific Reports. 2020. V. 10. 13041. https://doi.org/10.1038/s41598-020-70096-w

  38. Pankratova N., Skorokhod A., Belikov I. et al. Evidence of atmospheric response to methane emissions from the East Siberian Arctic shelf // Geography, Environment, sustainability. 2018. V. 11. P. 85–92. https://doi.org/10.24057/2071-9388-2018-11-1-85-92

  39. Pavlova G.Y., Tishchenko P.Y., Volkova T.I. et al. Intercalibration of Bruevich’s Method to Determine the Total Alkalinity in Seawater // Oceanology. 2008. V. 48. P. 438–443. https://doi.org/10.1134/S0001437008030168

  40. Pipko I.I., Pugach S.P., Dudarev O.V. et al. Carbonate parameters of the Lena River: Characteristics and distribution // Geochem. Intl. 2010. V. 48. № 11. P. 1131.

  41. Pipko I. I., Pugach S. P., Semiletov I. P. et al. The spatial and interannual dynamics of the surface water carbonate system and air–sea CO2 fluxes in the outer shelf and slope of the Eurasian Arctic Ocean // Ocean Science. 2017. V. 13. P. 997–1016. https://doi.org/10.5194/os-13-997-2017

  42. Pnyushkov A., Polyakov I. V., Padma L. et al. Structure and dynamics of mesoscale eddies over the Laptev Sea continental slope in the Arctic Ocean // Ocean Science. 2018. V. 14. № 5. P. 1329–1347. https://doi.org/10.5194/os-14-1329-2018

  43. Pogojeva M., Polukhin A., Makkaveev P. et al. Arctic Inshore Biogeochemical Regime Influenced by Coastal Runoff and Glacial Melting (Case Study for the Templefjord, Spitsbergen) // Geosciences. 2022. V. 12. P. 44. https://doi.org/10.3390/geosciences12010044

  44. Qi D., Ouyang Z., Chen L. et al. Climate change drives rapid decadal acidification in the Arctic Ocean from 1994 to 2020 // Science. 2022. V. 377. № 6614. P. 1544-1550. https://doi.org/10.1126/science.abo0383

  45. Rawlins M.A., Connolly C.T., McClelland J.W. Modeling Terrestrial Dissolved Organic Carbon Loading to Western Arctic Rivers // J. Geophys. Res. Biogeosciences. 2021. V. 126. Iss. 10. https://doi.org/10.1029/2021jg006420

  46. Roy R.N., Roy L.N., Vogel K.M. et al. The dissociation constants of carbonic acid in seawater at salinities 5 to 45 and temperatures 0 to 45 C // Marine Chem. 1993. V. 44. № 2–4. P. 249–267.

  47. Semiletov I.P., Pipko I.I., Repina I.A. et al. Carbonate chemistry dynamics and carbon dioxide fluxes across the atmosphere–ice–water interfaces in the Arctic Ocean: Pacific sector of the Arctic // J. Marine Sys. 2007. V. 66. № 1–4. P. 204–226. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2006.05.012

  48. Semiletov I., Pipko I., Gustafsson Ö. et al. Acidification of East Siberian Arctic Shelf waters through addition of freshwater and terrestrial carbon // Nature Geosci. 2016. V. 9. P. 361–365. https://doi.org/10.1038/ngeo2695

  49. Shapiro G.I., Huthnance J.M., Ivanov V.V. Dense water cascading off the continental shelf // J. Geophys. Res. Oceans. 2003. V. 108(C12). https://doi.org/10.1029/2002JC001610

  50. Stein R., Fahl K. Holocene accumulation of organic carbon at the Laptev Sea continental margin (Arctic Ocean): sources, pathways, and sinks // Geo-Marine Letters. 2000. V. 20. № 1. P. 27–36.

  51. Sukhanova I.N., Flint M.V., Fedorov A.V. et al. Phytoplankton of the Khatanga Bay, shelf and continental slope of the western Laptev Sea // Oceanology. 2019. V. 59. № 5. P. 648–657. https://doi.org/10.1134/S0001437019050205

  52. Terhaar J., Kwiatkowski L., Bopp L. Emergent constraint on Arctic Ocean acidification in the twenty-first century // Nature. 2020. V. 582. P. 379–383. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2360-3

  53. Thor P., Bailey A., Dupont S. et al. Contrasting physiological responses to future ocean acidification among Arctic copepod populations // Glob. Change Biol. 2018. V. 24. P. 365–377. https://doi.org/10.1111/gcb.13870

  54. Vonk J., Sánchez-García L., van Dongen B. et al. Activation of old carbon by erosion of coastal and subsea permafrost in Arctic Siberia // Nature. 2012. V. 489. P. 137–140. https://doi.org/10.1038/nature11392

  55. Wang S., Nath D., Chen W. Nonstationary relationship between sea ice over Kara–Laptev seas during August–September and Ural blocking in the following winter // Intl. J. Climatol. 2021. V. 41. P. E1608–E1622. https://doi.org/10.1002/joc.6794

  56. Wanninkhof R. Relationship between wind speed and gas exchange over the ocean revisited // Limnol. Oceanogr. Methods. 2014. V. 12. № 6. P. 351–362.

  57. Zhang Y., Yamamoto-Kawai M., Williams W.J. Two decades of ocean acidification in the surface waters of the Beaufort Gyre, Arctic Ocean: Effects of sea ice melt and retreat from 1997–2016 // Geophys. Res. Lett. 2020. V. 47. e60119. https://doi.org/10.1029/2019GL086421

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Океанология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал