Морские экспедиционные исследования экосистемы восточной части Карского моря для оценки механизмов формирования биологической продуктивности и процессов взаимодействия Карского бассейна с центральной Арктикой и экосистемами восточного арктического шельфа.

Номер гранта:14-05-05003
Область научного знания:науки о земле
Тип конкурса: (Кар_а)(кар_а) конкурс проектов фундаментальных научных исследований бассейна карского моря
Год выполнения:2014г.
Руководитель: Флинт М.В.
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Проект направлен на проведение мультидисциплинарных полевых исследований восточной части Карского моря между побережьем п-ва Таймыр и южной областью желоба Воронина. Исследованиями предполагается охватить внутренний и внешний шельф, континентальный склон, который в этом районе Карского бассейна имеет самый пологий наклон, и глубоководную часть желоба с глубинами около 300 м. Восточная часть Карского моря до настоящего времени остается крайне мало изученной, и ее исследование представляет интерес по нескольким причинам. Экосистема этого района практически не испытывает воздействия мощного речного стока, поступающего в бассейн и определяющего лицо его центральной и юго-западной частей. На восточном шельфе Карского моря отсутствуют жесткая вертикальная стратификация водной толщи, складывающаяся в условиях сильного распреснения поверхностного слоя в центральной части бассейна и препятствующая вертикальному ветровому перемешиванию и поступлению биогенных элементов в эвфотический слой в течение большей части вегетационного сезона. Здесь практически не проявляется воздействие на планктонные сообщества поступающих с речным стоком аллохтонных биогенных элементов, растворенного и взвешенного органического вещества. Вторая важнейшая особенность восточной части Карского бассейна состоит в том, что по нашим предварительным данным именно здесь, а не в области желоба Святой Анны, как считалось ранее, происходит наиболее интенсивный обмен/взаимодействие между шельфовыми районами и глубоким Арктическим бассейном. Это может кардинально влиять на структуру, продуктивность, сезонную динамику шельфовой экосистемы и проявление климатического сигнала. Третья особенность восточной части моря связана с наиболее поздним для бассейна освобождением ото льда и наиболее южным летним положением ледовой кромки. Более жесткие ледовые условия, предположительно, определяют отличия в структуре и функционировании экосистем региона от экосистем центральной и западной части бассейна и могут быть причиной более сильного проявления здесь современных изменений высокоширотного климата. Локальные особенности структуры и функционирования пелагической экосистемы у южной кромки арктического льда в вегетационный сезон могут существенно влиять на общую биологическую продуктивность восточной части Карского бассейна, и их предполагается изучить в рамках Проекта. Следует также подчеркнуть, что восточная часть Карского моря не испытывает нагрузок, связанных воздействием антропогенных составляющих речного стока; в настоящее время и в ближайшей перспективе район можно полагать свободным от воздействия техногенной активности, сопутствующей освоению углеводородных ресурсов Арктического шельфа. В этом смысле полученные материалы будут характеризовать экосистему интактного района Арктического шельфа и служить, своего рода, репером при выявлении антропогенных сигналов. В ходе морских экспедиционных исследований в рамках Проекта с помощью самых современных полевых и лабораторных методов и методик предполагается получить оценки важнейших характеристик абиотических и биотических компонентов экосистемы: температуры, солености, характера вертикальной стратификации водной толщи и течений, распределения биогенных элементов и элементов карбонатной системы, количественного распределения взвешенного и растворенного органического вещества, качественных и количественных характеристик фитопланктона, распределения хлорофилла и первичной продукции, количественных характеристик бактериопланктона и бактериальной продукции, состава и количественного распределения зоопланктона, характеристик популяций массовых видов зоопланктона, определяющих вторичную продукцию, роли зоопланктона в выедании новосинтезированной органики, в биотрансформации и потоках органического вещества. Предполагается собрать материал для генетических анализов массовых видов зоопланктона и сравнения с материалами из других регионов Карского моря с целью выявления возможной пространственной изоляции популяций и разобщения экосист

Аннотация к отчету по результатам реализации проекта:

За три года Проекта Институтом океанологии РАН был проведен крупный комплекс морских исследований, включавший 3 экспедиционных рейса общей продолжительностью более 120 суток и числом участвующих научных сотрудников более 190 человек (128 рейс НИС «Профессор Штокман», 63 и 66 рейс НИС Академик Мстислав Келдыш»). Экспедиции имели комплексный мультидисциплинарный характер и охватили ключевые районы Российской Арктики – центральную и восточную части. Карского моря и море Лаптевых, важнейшие с точки зрения современных климатических изменений, воздействия континентального стока на морские экосистемы, перспективы добычи углеводородных ресурсов на шельфе, колоссальных накопленных экологических рисков. Научные программы экспедиций формулировались в соответствии со «Стратегией развития Арктической зоны Российской Федерациии и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года», подписанной Президентом РФ 20 февраля 2013 г., и соответствующими задачами фундаментальных и проблемно-ориентированных исследований. Получены характеристики структурно-функциональных параметров и продуктивности экосистем ключевых районов Сибирской Арктики в современный аномально теплый и малоледный климатический период, и установлено отсутствие выраженного влияния климатических факторов на фоновую продуктивность экосистем Российского арктического шельфа. Впервые выявлена существенная неравномерность в структуре и продуктивности пелагических экосистем Арктики – существование ограниченных по площади районов в областях эстуариев крупных рек и континентального склона, где биологическая продуктивность на порядок выше фоновых значений. Показано, что именно экосистемы этих районов реагируют на климатические процессы – изменения атмосферной и океанической циркуляции и ледовитости в Арктике и режима стока Арктических рек. Показано масштабное влияние речного стока на экосистемы Сибирских Арктических морей, которое в Карском море распространяется на >60% площади бассейна и при определенной климатической ситуации может достигать 77? с.ш. на севере и Северной Земли на востоке. Установлены механизмы разрушения важнейшей экологической границы – фронтальной зоны над континентальным склоном, что сопровождается распространением «континентального сигнала», включая загрязнения и геохимические трассеры, в глубоководный Арктический бассейн. Впервые показано, что характерным для шельфа моря Лаптевых является «пятнистое» проявление влияния речного стока, в отличие от Карского моря, где опресненные воды формируют единую поверхностную «линзу». Впервые установлено, что основной причиной низкой биологической продуктивности Сибирских Арктических морей является масштабное влияние речного стока, опреснение поверхностного слоя и формирование жесткой плотностной стратификации, которая блокирует вертикальное перемешивание водной тощи и поступление минерального питания, необходимого для развития фитопланктона, в эвфотическую зону. Эти результаты позволяют прогнозировать, что дальнейшее потепление и уменьшение ледовитости Арктики не приведут к возрастанию биологической продуктивности сибирского арктического шельфе Впервые в истории исследований были получены оценки состояния экосистем центральной и восточной частей Карского моря в начале вегетационного сезона при сходе льда. Установлено, что в Карском море отсутствует весеннее цветение фитопланктона, что связано с недостатком минерального питания. Планктонные водоросли концентрируются в подповерхностных слоях водной толщи (глубины 40-50 м), где достаточно биогенных элементов, но освещенность недостаточна для высокой первичной продукции. Установлено, что даже интенсивный весенний сток крупных арктических рек не приводит к обогащению минеральным питанием верхнего слоя шельфовых морей и не влияет на процессы формирования первичной продукции в арктических экосистемах. Это определяется стабильно существующими в эстуариях крупных Арктических рек фронтальными зонами, блокирующими биогеохимические и биологические взаим
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции. по состоянию на 28.03.2024.
Помог ли вам материал?
0    0