Организация и проведение комплексных экспедиций в Атлантическом океане, Балтийском, Каспийском, Карском и Черном морях
Номер гранта: | 12-05-10061 |
Область научного знания: | науки о земле |
Тип конкурса: | («к»)(«к») организация экспедиций (и полевых исследований) |
Год выполнения: | 2012г. |
Руководитель: | Соков А.В. |
Статус заявки: | поддержана |
Аннотация к заявке:
Атлантический океан Проект направлен на продолжение исследования долгопериодной и короткопериодной изменчивости крупномасштабной структуры вод и основных элементов циркуляции Северной и Южной Атлантики на основе экспедиционных наблюдений. Экспедиционные наблюдения на трансатлантических разрезах в совокупности с количественными оценками изменчивости крупномасштабной структуры вод и интенсивности океанских потоков в северной и южной частях Атлантического океана являются ключом к пониманию современных изменений климата Земли. В 1997-2011 годах Институтом океанологии РАН (ИО РАН) были получены уникальные данные высокоточных измерений от поверхности до дна с разрешением 1-2 м на нескольких широтных и меридиональных разрезах. С 2010 года во время пересечений судами пролива Дрейка получено 39 реализаций структуры поля скорости Антарктического Циркумполярного течения в верхних 900 м. Авторы проекта также располагают данными о температуре, солености, скоростях и направлении течений, содержанию кислорода и биогенных элементов в толще атлантических вод. В рамках предлагаемого проекта на основе анализа новых данных будут представлены количественные оценки изменений океанской термохалинной циркуляции в масштабах от нескольких месяцев до десятилетий, будет получена оценка вероятности быстрых изменений термохалинной циркуляции Северной и Южной Атлантики, описан механизм влияния термохалинных аномалий и изменчивости океанских потоков на современные изменения климата. Балтийское море Цель планируемых экспедиционных исследований - продолжить многолетние регулярные исследования и изучить сезонную динамику гидрофизических, гидрохимических, геохимических параметров в Балтийском моря; выявить механизмы, определяющие различные особенности гидрофизических полей в Балтийском море. Основное внимание будет уделено исследованиию механизмов движения плотных Североморских вод на порогах и в желобах Балтийского моря и определение вкладов в динамику затоковых вод отдельных процессов, таких как вихри, внутренние волны, процессы горизонтальной и вертикальной адвекции и др. Исследования будут проводиться на основе данных натурных наблюдений, полученных в морских экспедициях авторским коллективом, и на основе данных численного моделирования. Экспедиционные исследования будут проводиться с использованием буксируемой гидрофизической (CTD-зонды и ADCP) и геофизической (многолучевой эхолот) аппаратуры, а также постановкой долговременных автономных буйковых станций в районе Слупского желоба и порога, Борнхольмском и Гданьском бассейнах. На основе данных многолучевого эхолота будет сформирован трехмерный рельеф района Слупского порога. Это позволит определить пути перетока и распространения плотных вод на Слупском пороге и его склонах. При выполнении комплексных экспедиционных исследований планируется организация практики для студентов и аспирантов МФТИ и ИО РАН. Еще одним объектом исследования являются донные ландшафты территориальных вод РФ в Финском заливе Балтийского моря. Для оценки чувствительности подводных ландшафтов к природным и антропогенным воздействиям необходимы детальные комплексные полевые исследования небольших по площади, но характерных по природным условиям районов, где будут изучены структурные особенности донных ландшафтов. Выбранный район является легко доступным для исследований и достаточно разнообразным по природным условиям. Исследования планируются на маломерном плавсредстве в пределах исключительной экономической зоны и территориальных вод РФ. В рамках комплексной экспедиции планируются следующие виды исследований: а) площадная детальная сонарная съемка (гидролокация бокового обзора) выбранного участка, обеспечивающего картирование поверхности дна в масштабе 1:100000; б) отбор проб поверхностных осадков для заверки сонарных профилей и на гранулометрический анализ; г) фоновые гидролого-гидрохимические исследования; д) геоакустическая съемка для уточнения распространения газонасыщенных осадков; е) попутный эхолотный промер рельефа дна; ж) обследование дна с использованием подводной видеосъемки и телеметрических методов. Карское море Предполагается провести комплексные исследования пелагической и донной экосистем в южной части Карского моря, включая эстуарные области рек Обь и Енисей. С учетом важности мезомасштабных процессов в этих областях и роли в функционировании региональных экосистем и формировании биологической продукции будут изучены гидрофизический и гидрохимический режимы, структура и функциональные особенности пелагических сообществ, включая их продукционные характеристики и роль в горизонтальных и вертикальных потоках вещества, структура и количественные характеристики донной фауны и их связь с определенными типами донных биотопов, геохимические процессы в пелагиали и в донных осадках. Будут получены комплексные оценки кросс-шельфовой зональности в области эстуариев Оби и Енисея, определяющей биогеохимические взаимодействия и перенос вещества в системе речной эстуарий – шельф и установлены механизмы ее формирования в южной части Карского бассейна. Исследования принципиально дополнят материалы, полученные коллективом в комплексных исследованиях Карского бассейна в 2007 и 2011 гг., позволят создать полную картину современного состояния Карской экосистемы и оценить ее межгодовую изменчивость. Каспийское море Планируется продолжение комплексных системных междисциплинарных исследований Каспийского моря от его северной части до Южного Каспия в рамках программы «Система Каспийского моря» под руководством академика А.П. Лисицына. Впервые будет получен уникальный материал по потокам осадочного материала, процессам седиментации, аэрозолям и гидрозолям, маргинальным фильтрам, биофильтрам, динамике течений, гидрооптическим свойствам, гидрохимии, гидробиологии, строению осадочной толщи и т.д. с помощью разнообразных методов исследования, в том числе спутниковых. Одним из основных методов являются уникальные долгопериодные (до года и более) исследования процессов в водной толще с помощью притопленных обсерваторий, оборудованных седиментационными ловушками, профилографами течений ADCP и измерителями течений и температуры, выставляемых в ключевых районах моря и позволяющих получать непрерывные ряды измерений гидрофизических характеристик, вертикальных потоков вещества и др. На основе таких исследований предполагается создание международной системы объемного (4-d) мониторинга «Каспий» с участием ученых заинтересованных стран. Черное море Основной задачей экспедиции является комплексное исследование состояния черноморской экосистемы в шельфово-склоновой зоне северо-восточной части моря. В рамках этой основной проблемы будут решаться следующие конкретные задачи 1) исследование особенностей вертикальной и горизонтальной гидрофизической и гидрохимической структуры вод и ее изменчивости под влиянием климатического тренда; 2) изучение состояния верхней границы анаэробной зоны, а также особенностей химических и микробиологических процессов в области контакта кислородной и сероводородной зон; 3) Продолжение ежегодных наблюдений процесса цветения кокколитофоридовых водорослей, 4) изучение годового цикла вселенцев-гребневиков, и оценка их воздействия на черноморскую пелагическую и донную биоту; 5) исследование процесса распространения и трансформации вод речного стока на черноморском шельфе в паводковый период; 6) организация и поддержание долго действующего гидрометеорологического полигона на шельфе Черного моря для изучения реакции морской среды на атмосферные воздействия и климатические изменения с помощью комплекса автоматизированных измерительных средств, включающих автоматические метеостанции, волновой буй, термокосы, автономные зонды-профилографы «Аквалог» на заякоренных буйковых станциях и акустические профилографы скорости течения на донных станциях.