НИС «Академик М.А. Лаврентьев» (рейс №90), реконструкция динамики и деградации ледяного покрова восточной Арктики и северо-западной части Тихого океана как индикатора разномасштабных климатических перестроек в плейстоцене–голоцене и основы для разработки

Год
2020
Судно
НИС «Академик М.А. Лаврентьев»
Номер рейса
№90
Тип экспедиции
Экспедиции ТОИ ДВО РАН
Вид экспедиции
Морская экспедиция
Организатор экспедиции
ТОИ ДВО РАН
Начальник экспедиции
Василенко Юрий Павлович
Район исследований

Восточный сектор Арктики, Берингово море

Сроки проведения экспедиции
05 сентября – 13 ноября 2020 г.
Состав экспедиции
  • Василенко Юрий Павлович, с.н.с., к.г.н. – нач. экспедиции
  • Босин Александр Анатольевич, с.н.с., к.г.н. – зам. нач. экспедиции
  • Янченко Елена Александровна, н.с., к.г.-м.н. – и.о. ученого секретаря

Геологический отряд:

  • Колесник Александр Николаевич, с.н.с., к.г.-м.н. – нач. отряда
  • Колесник Ольга Николаевна, с.н.с., к.г.-м.н.
  • Мазур Андрей Александрович, н.с.
  • Белик Алексей Анатольевич, н.с.
  • Савенко Михаил Петрович, инж.
  • Тетёркин Станислав Евгеньевич, инж.
  • Баженов Илья Игоревич, студент
  • Кузьмина Анна Дмитриевна, студентка
  • Шабельникова Софья Кирилловна, студентка

Геофизический отряд:

  • Суховеев Евгений Николаевич, н.с. - нач. отряда
  • Маликов Алексей Сергеевич, инж.

Газогеохимический отряд:

  • Яцук Андрей Вадимович, с.н.с., к.г.-м.н. - нач. отряда
  • Швалов Дмитрий Александрович, инж.

Океанологический отряд:

  • Рудых Ян Николаевич, инж. - нач. отряда
  • Владимиров Антон Сергеевич, инж.
  • Балаганский Александр Петрович, инж.

Экспедиция организована лабораторией палеоокеанологии Федерального государственного бюджетного учреждения науки Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН). Кроме сотрудников лаборатории палеоокеанологии в экспедиции также принимают участие научные сотрудники пяти лабораторий ТОИ ДВО РАН (геохимии осадочных процессов, газогеохимии, сейсмических исследований, информатики и мониторинга океана, морской экотоксикологии), а также коллеги из Федерального государственного бюджетного учреждения науки Тихоокеанского института биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН (ТИБОХ ДВО РАН) и студенты Школы естественных наук Дальневосточного Федерального университета (ДВФУ).

С зарубежной стороны дистанционно участвуют ученые Первого института океанографии Министерства природных ресурсов (ПИО МПР) КНР. Cложная эпидемиологическая ситуация, сложившаяся в мире в связи с распространением вируса COVID-19, не позволила организовать личное участие иностранных коллег в экспедиции. При этом работы, выполняемые в рейсе, проводились с учетом интересов ПИО МПР КНР. C китайскими коллегами были согласованы районы планируемых работ, количество геологических станций и образцов донных отложений, отбираемых для совместного изучения в лабораториях российско-китайского Центра изучения океана и климата (ТОИ ДВО РАН и ПИО МПР КНР). Эти работы предусмотрены Соглашением между Правительством РФ и Правительством КНР о сотрудничестве в области исследования и использования Мирового океана от 27.03.2003 г. Соглашением о международном сотрудничестве между Первым Институтом Океанографии Министерства природных ресурсов Китая, КНР (ПИО МПР) и ТОИ ДВО РАН, от 05 июля 2018г.

Цели экспедиции

Основная цель экспедиции – комплексные исследования в системах «литосфера-гидросфера-атмосфера» морей арктического и Тихоокеанского бассейнов на разных временных масштабах, обеспечивающие обобщение данных о глобальных и региональных колебаниях климата и создание прогнозов развития различных параметров среды, необходимые для хозяйственного освоения арктического и тихоокеанских регионов.

Задачи экспедиции
  1. Получение качественных ненарушенных осадочных разрезов в Восточно-Арктическом регионе, охватывающих весь четвертичный период или значительную его часть, на участках акватории с относительно высокими скоростями осадконакопления, незатронутых или слабо подверженных перемешиванию бентическими организмами и склоновыми процессами.
  2. Поиск участков дна с ненарушенной седиментацией и умеренными и высокими скоростями осадконакопления с помощью геофизического и сейсмоакустического профилирования на участках акваторий морей Берингова, Чукотского, Восточно-Сибирского, Лаптевых. 
  3. Получение актуальных сведений о современном состоянии природной среды (температура и соленость водных масс, показатели биопродуктивности, ледовый режим) в целях мониторинга климатической обстановки и возможного использования при последующих реконструкциях палеосреды и других исследованиях Арктического региона.
  4. Гидрологические, гидрохимические и гидробиологические исследования приповерхностных морских вод на пути следования судна и профилирование водной толщи в ключевых точках полигонов.

Решение поставленных задач позволит выделить основные циклы изменений природной среды региона, дать объяснение происходящим здесь процессам на фоне региональных и глобальных вариаций климата и увеличить достоверность прогнозов его изменений. Выполненные в ходе исследований работы позволят получить новые комплексные данные прорывного характера, что даст возможность усилить лидирующую роль российских ученых в области исследований Арктического региона.

Выполненные работы и исследования
Выполнены работы на 45 комплексных станциях, получены 2059 км высокоразрешающих сейсмоакустических профилей. Отобраны 83 длинномерных и 151 короткий керн донных осадков. Получен массив гидрологических и биологических данных благодаря непрерывной маршрутной регистрации и отработке 26 океанографических станций. Выполнен большой объем попутных непрерывных измерений парниковых газов в системе «вода-атмосфера», позволяющие оценить фактическое содержание и количественные потоки метана на границе океана и атмосферы. Изучена специфика строения и вещественного состава железо-марганцевых образований, обнаруженных в ранее неисследованных районах Восточно-Сибирского и Чукотского морей, что позволит уточнить рудный потенциал арктического шельфа.
Финансирование

Финансирование экспедиции осуществлялось Министерством образования и науки РФ в рамках госзадания ФГБУНО УНИФ ДВО РАН, а также внебюджетных средств ТОИ ДВО РАН (Гранты РНФ №19-77-10030 и РФФИ №19-05-00663 А) и Министерством природных ресурсов КНР.

Фотоматериалы
Рейс № 90 на НИС «Академик М.А. Лаврентьев". Русскоязычный вариант видео. Автор: Ольга Колесник (с использованием программы iMovie от Apple)

 

Research vessel "Akademik M.A. Lavrentyev" 90th cruise. Made by Olga Kolesnik using iMovie software, Apple Inc.

 


Групповое фото участников экспедиции.
 

Районы экспедиционных работ.
По клику доступны эта и другие карты в более высоком разрешении.

 

Дневник экспедиции

30.09.2020

На борту НИС «Академик М.А. Лаврентьев» (рейс №90) продолжается арктическая экспедиция ТОИ ДВО РАН, возглавляемая к.г.н., старшим научным сотрудником лаборатории палеоокеанологии Василенко Юрием Павловичем. Весьма примечательным является тот факт, что возраст абсолютного большинства участников рейса, в том числе начальника экспедиции, не превышает 37 лет. Следует отметить, что в рамках экспедиции проходят практику трое студентов ДВФУ. Они принимают активное участие во всех видах работ, что говорит о наличии интереса у современной молодежи к фундаментальным исследованиям нашей планеты. С начала экспедиции, судно вышло из порта Владивосток 5 сентября, уже пройдено 4182 морских мили (более 7500 км). Утром 20 сентября вошли в воды Северного Ледовитого океана и 23 числа в Восточно-Сибирском море была выполнена первая комплексная станция, а на настоящий момент их уже сделано семь.

НИС «Ак. М.А. Лаврентьев» 05.09.2020 г.

 

Согласно поставленной цели и задачам экспедиции на борту судна выполняется комплекс океанологических работ: изучение химического и газового состава воздуха и воды, погодных условий, сейсмоакустические исследования строения верхней части осадочного чехла, позволяющие определить точки отбора проб поверхностных донных осадков и длинномерных кернов. Проводятся исследования фитопланктона.

По всему маршруту следования судна непрерывно выполняются попутные высокоразрешающие атмохимические, гидрогазогеохимические, гидрологические и метеорологические исследования. Их целью является получение детальной информации о распределении и эмиссии парниковых газов на границе раздела двух сред: атмосферы и океана. После этого информация сопоставляется с данными спутникового зондирования и проводится сравнение с исследованиями прошлых лет. По предварительным данным выделены участки аномальных концентраций метана в поверхностных водах пролива Лонга и центральной части Восточно-Сибирского моря. Повышенные концентрации газа также выделены на отдельных участках акваторий Охотского моря, Тихого океана, Берингова и Чукотского моря. Выявленные аномалии могут быть связаны как с современной газово-флюидной активностью и геологическим строением акваторий, так и с гидрологическими процессами. Полученные уникальные данные нужны для уточнения оценки потока парниковых газов в атмосферу, что особенно актуально для Восточно-арктических морей, привлекающих внимание ученых всего мира.

Групповое фото участников экспедиции

 

В центральной и западной частях Восточно-Сибирского моря отобраны представительные керны донных осадков, являющиеся бесценным материалом для специалистов различных отраслей естественных наук. В судовых условиях проводится оперативный и детальный газогеохимический анализ содержания метана, углеводородных и углекислого газов в кернах. Ведется подробное литологическое описание кернов. При этом активно используется оригинальная колориметрическая фотоустановка, спроектированная сотрудниками ТОИ ДВО РАН, для получения количественной информации с высоким разрешением о цвете колонок донных отложений в естественной размерности. Данные исследования позволят значительно расширить возможности корреляции между вскрытыми в пределах акватории Северного Ледовитого океана разрезами отложений на основе колориметрической информации. С использованием фотоустановки поставлен ряд научных экспериментов, направленных на выявление наиболее адекватного метода оперативного определения цвета морских осадков и сохранение их структурно-текстурного облика. В последующем отобранные образцы будут подвергнуты гораздо более широкому спектру изучения как в отечественных лабораториях, так и в лабораториях зарубежных коллег.

Обнаруженные на трёх станциях в северо-западной части Восточно-Сибирского моря железомарганцевые конкреции и образования различной формы позволят существенно уточнить рудный потенциал восточно-арктических морей России и расширить теоретическое представление о постседиментационных преобразованиях осадочной толщи в данном регионе.

Впереди предстоит ещё много интересной и важной работы. Далее экспедиционные исследования будут проводиться в районе подводного хребта Ломоносова на глубинах 1500-2500 метров, в море Лаптевых в пределах дельты реки Лена и на шельфе Чукотского моря, где особое внимание планируется уделить геофизическим исследованиям и отбору проб донных осадков.