Результаты научно-технических исследований, выполненных на ЧПГ ИОРАН в 2017 г.

1.    Осуществлено поддержание и дальнейшее развитие подспутникового гидрофизического полигона автономных станций развернутого в 2012-2013 г. с целью получения квази-непрерывных рядов гидрофизических данных с высоким пространственно-временным разрешением. Произведено усовершенствование оперативной передачи данных (внедрение многоканальной системы оптоволоконной связи, оперативной передачи данных по радиоканалу) а также реализовано повышение надежности некоторых автономных измерительных станций (в частности, термокос). Внедрены в практику использования новые вспомогательные устройства (тралозащитные немагнитные пирамиды из пластиковых труб для размещения ADCP и других измерительных приборов на морском дне; собранные из пластиковых труб подповерхностные плавучести для буйковых станций, выдерживающие давление до 10 атмосфер).
2.    Выполнена оценка состояния основных физических, химических и биологических компонентов черноморской экосистемы в зависимости от внешних условий (в т. ч., после холодной зимы 2016-2017 гг.), а именно: пространственной структуры и других характеристик холодного промежуточного слоя (ХПС); оптической структуры вод, положения, параметров и пространственно-временной  изменчивости слоев мутности; положения верхней границы зоны сероводородного заражения и параметров зоны взаимодействия аэробных и анаэробных вод.  Показано, что впервые после 2013 г. произошло формирование ХПС с температурой ниже 8оС. При этом выявлено некоторое (менее 10 м) заглубление изопикнических поверхностей в пикно-халоклине, в частности изопикны 16.15, с которой связывают положение верхней границы сероводородных вод.  
3.    Анализ данных радиолокационных измерений скорости поверхностного течения показал, что применение методики одноточечных измерений для расчета полных векторов скорости поверхностного течения в исследуемой акватории в большинстве случаев не дает репрезентативных результатов. Для решения данной задачи необходимо использование двух или более разнесенных вдоль береговой линии радиолокаторов.
4.    Пополнена база данных о трехмерной пространственной структуре поля течений на акватории полигона на основе совместного использования данных высокочастотного доплеровского радара, буксировок ADCP и дрифтеров поверхностного слоя. Результаты съемок поля скорости течения буксируемым за судном ADCP подтвердили ранее полученную статистику вероятности обнаружения субмезомасштабных вихревых структур на акватории полигона, составляющую около 70%.   
5.    Полученные в 2017 г. данные измерения профилей скорости течения донными станциями ADCP на изобатах 26 и 86 м позволяют решить задачу репрезентативного сопоставления характеристик скорости течений и их кинетической энергии в точках расположения этих станций (ближний и дальний шельф, соответственно). Эта задача будет решена в 2018 г.
6.    В годовом цикле получены непрерывные ряды данных вертикального распределения температуры по данным заякоренной термокосы. Термокоса подключена к многопрофильной системе оперативного мониторинга параметров водной среды, установленной на изобате 25.4 м и связанной с береговым центром приема данных оптоволоконным кабелем. Также были получены периодические ряды данных продолжительностью 3-4 месяца заякоренной термокосы, установленной на изобате 86 м. За период измерений прослежена изменчивость параметров сезонного термоклина, а также зафиксированы кратковременные процессы, надежно измеряемые только при непрерывном профилировании водной толщи, такие как внутренние волны, апвеллинги, субмезомасштабные вихри.
7.    2017 г. отличается от предыдущих лет феноменально высокими показателями мутности вод прибрежной зоны на судовом мониторинговом разрезе. Зарегистрированный первый раз 26 апреля, слой мутности с концентрациями >0.8 ntu простирался от поверхности до глубины 80 м. Концентрации мутности были несколько выше на ближних к берегу станциях, но, тем не менее, оставались очень большими на всем разрезе. Следует отметить, что повышенная мутность вод может ограничивать цветение фитопланктона.
8.    По данным зонда-профилографа «Аквалог в период с декабря 2016 г. по февраль 2017 г. наблюдалось эпизодическое усиление сигнала обратного акустического рассеяния. На диаграммах глубина (ось y) – время (ось x) оно проявляется в виде слега наклонных и широких «полос» с временной продолжительностью 1-5 суток. Эти полосы, как правило, совпадают по времени с событиями увеличения скорости течения.Сделанло предположение, что сильные проникающие до дна течения на шельфе и верхней части континентального склона, производят взмучивание илистых осадков. Они переносятся течением в более глубоководную зону моря, в частности, в точку постановки зонда-профилографа «Аквалог» на изобате 270 м. Частицы ила постепенно оседают (со скоростью несколько мм/с) и этим обусловлен наклон полос. В теплый период года полосы повышенного акустического рассеяния исчезают: активного взмучивания осадков не происходит из-за уменьшения скорости течения и появления плотностной стратификации, препятствующей проникновению сильных течений до дна моря.
9.    В прибрежно-шельфовой зоне Черного моря, в 2017 году, зафиксировано значительное уменьшение запасов минерального азота, в 1.7 раза по сравнению с прошлым годом, и, увеличение содержания кремния (в 1.5 раза). По всей видимости, причиной этой изменчивости гидрохимического состава вод может быть холодный зимний период 2017 года (глубина проникновения зимней конвекции) и состояние морских биологических сообществ (преобладание цветения кокколитофорид над цветением диатомовых).
10.    Получены новые данные о гидрооптических характеристиках прибрежных вод в период кокколитофоридного цветения – максимально сильного в 2017 г., выполнено усовершенствование алгоритма расчета содержания хлорофилла и взвеси в приповерхностном слое по спутниковым данным.
11.    На примере Геленджикской и Голубой бухт выполнена оценка масштабов влияния антропогенных факторов на гидрохимическую структуру полузамкнутых акваторий прибрежных вод. Проведенные исследования концентраций техногенных загрязнений показывают, что уровень содержания тяжелых металлов, нефтепродуктов, фенолов в 1.5-2 раза выше для акваторий с затрудненным водообменом и повышенной рекреационной нагрузкой (Геленджикская бухта), по сравнению с другими прибрежными водами.
12.    Выявлены некоторые механизмы формирования поля концентрации метана в прибрежной зоне Черного моря. В этой зоне сосредоточено значительное количество органических веществ, образующихся в толще вод вблизи берега и верхнем слое грунта, а также поступающих с материковым стоком. В условиях анаэробного разложения органики, которые создаются в бескислородных микронишах в воде (кишечные тракты зоопланктона, фекальные пеллеты), а также восстановленном осадке на дне, происходит образование биогенного метана.
13.    В ряде предыдущих прибрежных экспедиций в северо-восточной части Черного моря на горизонтах 30 – 50 м был зафиксирован локальный максимум содержания метана, вероятно, связанный с накоплением в этой области зоопланктона. Таким образом, увеличение содержания метана в придонных водах на станциях с глубиной до 50 м может отражать общие закономерности его распределения в прибрежных водах.
14.    Осуществлено определение изотопного состава серы полувосстановленных форм (тиосульфата, сульфита, элементной серы) в анаэробной зоне Черного моря для оценки скорости и механизмов редукции сульфата и окисления сульфида. Уточнена оценка влияния бактериальных процессов на скорость образования сероводорода в анаэробной зоне Черного моря.
15.    Оценена изменчивость сезонной динамики численности гребневиков-вселенцев и их влияние на пелагическую экосистему, включая бактериопланктон, фито-, зоо- и ихтиопланктон. На основании этой оценки сделан вывод об отсутствии значительного влияния гребневиков вселенцев на пелагическую экосистему в течение последних пяти лет.
16.    После катастрофических колебаний численности и биомассы двустворчатых моллюсков – доминантов сообществ 10-30 м в 2001-2005 гг. в 2016-2017 гг. была отмечена стабилизация количественных показателей таксоцена. В современный период на северо-восточном побережье Черного моря в районе узкого шельфа количественные характеристики макрозообентоса и показатели разнообразия, по всей видимости, возвращаются к значениям ХХ в. до начала эвтрофикации этого водоема.
17.    В октябре 2017 г. на акватории полигона ИО РАН осуществлена постановка заякоренного навигационного нестабилизированного буя на глубине 85 м в 7 км от берега на траверзе Геленджикской бухты. На буе размещена автоматическая метеостанция и система онлайн передачи данных (температура воздуха, скорость ветра, атмосферное давление) по радиоканалу в береговой центр приема, куда метеоданные поступают каждые 10 минут. Предварительный анализ получаемых данных показал, что скорость ветра в море зачастую в два раза и более превышает скорость ветра, измеренную на берегу в близкорасположенной точке (ГМС г. Геленджик).
18.    В 2017 г. прошел успешные предварительные натурные испытания на акватории полигона опытный образец станции автоматического зондирования водной толщи (АЗВТ) до поверхности моря, в его прибрежной зоне (до глубины места 50-100 м). Станция состоит из плавучего модуля на заякоренной тросовой линии, намотанной на барабан электролебедки. Модуль оснащен СТД-зондом с дополнительными измерительными датчиками и модемом для передачи данных по мобильной связи. Назначение станции - осуществление периодических зондирований водной толщи в процессе подъема плавучего модуля от придонного слоя до поверхности моря, измерение при этом вертикальных распределений гидрофизических и биооптических параметров и оперативная передача данных потребителю.
19.    В конце декабря 2017 г. не был поднят с места постановки на изобате 270 м зонд-профилограф «Аквалог» на заякоренной буйковой станции. До этого он проработал более 5 лет подряд в качестве одного из основных средств мониторинга гидрофизического состояния водной среды Черного моря в верхней части континентального склона. Предположительно буйковая станция лишилась подповерхностной плавучести, и профилограф вместе с буйрепом упал на дно. Мероприятия по его обнаружению и. в случае успеха, подъема со дна моря на борт судна намечены на лето 2018 г.

Другие материалы в этой категории: « Прохождение практики студентов в ЮО ИО РАН

 

Наш адрес

Россия
Краснодарский край г.Геленджик
ул.Голубая бухта, Южное отделение Института океанологии им. П.П.Ширшова РАН

ocean 88   rasban2 

Карта полигона

 

Контакты:

Телефон: 88614128069
E-mail: polygon@ocean.ru
Административная группа полигона - контакты

   
 

Отправить письмо

Отправить сообщение через форму на сайте

   
   
Joomla templates by a4joomla