Завершена комплексная экспедиция РАН на НИС «Академик Мстислав Келдыш»

Завершена комплексная научно-исследовательская экспедиция в рамках программы «Ресурсные исследования криля и экосистемы Южного океана (атлантический сектор Антарктики)», которая проходила на борту НИС «Академик Мстислав Келдыш» (рейс № 79) с декабря 2019 г. по май 2020 г. по маршруту п. Калининград – п. Монтевидео – п. Ушуайя – п. Монтевидео – п. Калининград.

Всего было проведено четыре этапа: работы во время перехода через Атлантический океан к району работ в декабре 2019 - январе 2020, в марте-мае 2020 г. и два основных этапа в Южном океане в январе-марте 2020 г.

1. Участники 1 этапа отряда ТОИ ДВО РАН в г. Калининград.
Слева направо: Салюк П.А., Алаторцев А.В., Пономарева А.Л., Штрайхерт Е.А., Захарков С.П., Полоник Н.С.

 

Основная цель экспедиции – оценка современных климатических трендов и их влияния на природные комплексы Южного океана, биологическую продуктивность, структуру и пространственную организацию пелагических и донных экосистем Антарктики, а также оценка потенциальных возможностей изъятия биологических ресурсов и иных форм антропогенного воздействия.

В экспедиции приняли участие сотрудники ИО РАН, ННЦМБ ДВО РАН, ТОИ ДВО РАН, МГИ РАН, ФИЦ ИНБЮМ РАН, ИПЭЭ РАН, ИПМТ РАН, НИИ «Аэрокосмос», ИОГЕН РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова. На отдельных этапах количество ученых на борту судна превышало 70 человек.

Цель работ ТОИ ДВО РАН: «Комплексные исследования системы «дно – толща вод – атмосфера» для оценки состояния окружающей среды Южного океана», руководитель темы: зам. директора ТОИ ДВО РАН по научной работе, д.г.-м.н. Шакиров Р.Б.

Институт был представлен большим экспедиционным отрядом из 11 человек:

  • руководитель отряда - зав. лаб. к.ф.-м.н. Салюк П.А. (1,2 этапы),
  • в.н.с. к.б.н. Захарков С.П. (1,2 этапы),
  • с.н.с., к.б.н. Пономарева А.Л. (1,2,3 этапы),
  • с.н.с.,к.г.н. Тищенко П.П. (2,3 этапы),
  • с.н.с.,к.г.н. Штрайхерт Е.А. (1 этап),
  • н.с., к.х.н. Полоник Н.С. (1,2,3 этапы),
  • н.с., к.г.-м.н. Телегин Ю.А. (4 этап),
  • вед. инженер Попов О.С. (2,3 этапы),
  • ст. инженер Алаторцев А.В. (1 этап),
  • ст. инженер Марьина Е.Н. (2,3 этапы),
  • ст. инженер Рудых Я.Н. (2,3 этапы).

Специалисты представляли несколько научных направлений: газогеохимия, гидрохимия, гидробиология, гидрооптика, ртутометрия, гидрология. Они работали как по собственным научным программам, так и совместно с другими экспедиционными отрадами рейса.

2. Судно «Академик Мстислав Келдыш» в проливе Антарктика.

 

В формировании отряда приняли участие следующие подразделения института: лаборатория физической океанологии (1/1), лаборатория информатики и мониторинга океана (1/5), сектор гидрологических измерений (1/7), лаборатория гидрохимии (5/4), лаборатория газогеохимии» (7/6), лаборатория геохимии осадочных процессов (7/7), лаборатория палеоокеанологии (7/9), новая лаборатория комплексных исследований окружающей среды и минеральных ресурсов (7/10), созданная в рамках нацпроекта «Наука», лаборатория спутниковой океанологии и лазерного зондирования (9/4). Таким образом, было задействовано 4 отдела и 9 лабораторий, что позволило усилить внутреннее междисциплинарное институтское взаимодействие и подойти к решению поставленных задач с разных сторон.

Для первого этапа были поставлены следующие задачи: исследование содержания и потоков ртути в системе «океан-атмосфера» и ее концентрации в биологических объектах, изучение оптических и биооптических характеристик водных масс и их пространственной изменчивости, исследования первичной продукции и ее региональной и временной изменчивости, оценка фотосинтетического потенциала фитопланктона, исследования содержания метана в воде и атмосфере, а также интенсивности микробных процессов, обеспечивающих круговорот углерода и метана в водной толще. Кроме того, важным было подготовить и апробировать научное оборудование для работы в основных этапах в Южном океане.

3. Павел Салюк и Олег Попов перед гидрологической станцией.

 

На первом этапе работ измерения выполнялись в основном на ходу судна в районах влияния Канарского апвеллинга, выноса и оседания пыли из пустыни Сахара, в Североатлантическом и Южноатлантическом океанских круговоротах, над экваториальным течением и над глубоководным каналом Вима, через который происходит придонное распространение антарктических вод, а также в зоне эстуария р. Ла-Плата. Таким образом, был собран материал из зон различной трофности, с различными типами источников поступления органических веществ и разными условиями для функционирования фитопланктонных и бактериальных сообществ. Выполнено 17 станций с профилированием CTD-зондами SeaBirdSBE-911 и SBE-19 plus, из них на 12 станциях использовались оптические датчики. Получены непрерывные записи термосолинографом SeaBirdSBE-21 и лазерным флуориметром (длина трека около 18000 км), а также ртутометрическим и метеорологическим комплексом (длина трека около 27000 км). Отобрано 98 проб для определения концентрации хлорофилла-а, 52 пробы для определения первичной продукции, 60 проб для определения бактериальной продукции и численности бактерий, 114 проб для определения концентрации метана и для сопутствующих микробиологических исследований. Впервые пересекающие экватор сотрудники ТОИ прошли морское посвящение.

На втором и третьем этапах исследования проводились в Атлантическом секторе Южного океана: Фолклендское течение, пролив Дрейка, пролив Браснфилда, море Уэделла, бассейн Пауэлла, пролив Антарктика. Второй этап был проведен в сезон антарктического лета, а третий этап можно отнести к началу антарктической осени.

4. Сообщество пингвинов на острове Хаф-Мун.

 

Всего на втором и третьем этапах было выполнено 115 зондирований с помощью погружного гидрологического комплекса, получено 1118 определений pHи общей щелочности, отобрано 305 проб для определения концентрации метана и сопутствующих микробиологических исследований, 62 пробы для определения численности бактерий и бактериальной продукции, измерено 155 трехмерных спектров флуоресценции морской воды, получены непрерывные записи температуры, солености и флуоресценции морской воды (длина треков - около 11 000 км), а также непрерывные записи концентрации ртути в атмосфере и метеопараметры (длина треков - около 13 000 км).

5. Сотрудник ТОИ ДВО РАН Рудых Я.Н. (справа) в составе гидрологического отряда экспедиции.
Слева направо: Шутов С.А. (МГИ РАН), Кречик В.А. (АО ИО РАН), Фрей Д.И. (ИО РАН), Рудых Я.Н. (ТОИ ДВО РАН).

 

6. Отбор проб для анализа концентрации редкоземельных элементови ртути (А.Пономарева и Я.Рудых).

 

7. Отбор проб морской воды для анализа концентрации метана (Н.Полоник).

 

8. А. Пономарева с новыми пробами для микробиологических исследований.

 

9. Отряд ТОИ ДВО РАН в проливе Бигл при подходе к п. Ушуайя. Слева направо: Рудых Я.Н., Марьина Е.Н.,
Захарков С.П., Салюк П.А., Пономарева А.Л., Полоник Н.С., Попов О.С., Тищенко П.П.

 

На четвертом этапе основные работы были посвящены изучению донных отложений континентального склона Патагонии (61 литологическая станция) и водной толщи в Канале Вима (37 гидрологических станций). В это же время на всем протяжении этапа велись непрерывные измерения температуры, солености и концентраций метана в поверхностном слое воды, а также концентрации атомарной ртути в приводном слое атмосферы по ходу движения судна (длина треков - более 30 000 км).

10. Трубка-пробоотборник.

 

11. Проба донного грунта.

 

12. Сотрудник ИО РАН Дмитрий Фофанов и ТОИ ДВО РАН Юрий Телегин за работой с гидрологическим комплексом на корме судна.

 

Свободное от работ время участники экспедиции посвящали занятиям спортом, что активно поощрял судовой врач, проводили научные семинары и, конечно же, рыбачили.

 

14. Юрий Телегин с увесистым уловом.

 

Благодаря слаженной работе экипажа научному составу удалось в полной мере выполнить поставленные цели и задачи. Все участники экспедиции вернулись домой здоровыми и счастливыми.

План-программа экспедиции и группы ТОИ ДВО РАН выполнен полностью. В настоящий момент опубликована статья Полоника Н.С., Пономаревой А.Л. и Шакирова Р.Б. «Глубоководная метановая аномалия в проливе Брансфилд, Антарктика»в журнале«Известия Иркутского государственного университета. Серия «Науки о Земле», Т. 32». Несколько статей отправлены в печать в журнал «Океанология» и готовятся к публикации в высокорейтинговых изданиях, формируются цифровые базы данных экспедиционных измерений. Также планируется включить результаты в общую межинститутскую монографию в издательстве Springer.

Работы выполнялись в рамках государственного задания ТОИ ДВО РАН по теме № FWMM-2019-0007«Комплексные исследования окружающей среды южного океана».