НИС «Академик Мстислав Келдыш» (рейс №79): комплексная научно-исследовательская экспедиция в атлантический сектор Антарктики

Год
2019
Судно
НИС «Академик Мстислав Келдыш»
Номер рейса
№79
Тип экспедиции
Экспедиции, в которых участвовали сотрудники ТОИ ДВО РАН
Вид экспедиции
Морская экспедиция
Начальник экспедиции
Район исследований

атлантический сектор Антарктики

Сроки проведения экспедиции
декабрь 2019 - апрель 2020
Состав экспедиции

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).

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 учёных на борту судна превышало 70 человек.

Цели экспедиции

Основные цели экспедиции:

  • Оценка современных климатических трендов и их влияния на природные комплексы Южного океана, биологическую продуктивность, структуру и пространственную организацию пелагических и донных экосистем Антарктики
  • Оценка потенциальных возможностей изъятия биологических ресурсов и иных форм антропогенного воздействия

Цель работ отряда 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.
Задачи экспедиции

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;
  • подготовка и апробация научного оборудования для работы на основных этапах в Южном океане.
Выполненные работы и исследования

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 термосалинографом 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.

На втором и третьем этапах исследования проводились в Атлантическом секторе Южного океана: Фолклендское течение, пролив Дрейка, пролив Браснфилда, море Уэделла, бассейн Пауэлла, пролив Антарктика.

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).

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).

Предварительные научные результаты

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.

Дневник экспедиции