19 марта 2018 - НИС «Академик Мстислав Келдыш»

69-я экспедиция НИС "Академик Мстислав Келдыш"

Научная программа экспедиции определялась стратегическими положениями «Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения
национальной безопасности на период до 2020 года», подписанной Президентом Российской Федерации 20 февраля 2013 г., Планом морских научных исследований во
внутренних морских водах, в территориальном море, в исключительной экономической зоне и на континентальном шельфе Российской Федерации на 2017 г., утвержденным
приказом Минобрнауки России № 1617, пункт 12 от 20 декабря 2016 г. и сводным Планом морских экспедиций на научно-исследовательских судах, подведомственных ФАНО,
утвержденным Советом по гидросфере Земли ФАНО (протокол №03-00-04/2 от 27.04.2017 г.) и была направлена на решение научных задач Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 гг., утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 3 декабря 2012 г. №2237-р,
базовых тем Госзаданий Института, Программы фундаментальных исследований Президиума РАН 1.3П, Проектов РНФ и РФФИ, ориентированных на исследование
экосистем ключевых районов Российской Арктики.

Основные задачи экспедиции

1. оценка ключевых абиотических и биотических компонентов экосистемы морей Сибирской Арктики – Карского, Лаптевых и Восточно-Сибирского,
гидрофизических и гидрохимических процессов в водной толще и у дна, процессов осадконакопления и состава осадков, механизмов взаимодействия физических и
биологических процессов в региональных морских экосистемах, определяющих формирование структуры пелагических и донных экосистем и биологическую
продуктивность разных районов перечисленных Арктических бассейнов, в различной степени подверженных воздействию пресноводного стока рек Обь, Енисей, Хатанга, Лена
Индигирка и Колыма в современных климатических условиях в арктическом регионе; 
2. оценка ключевых абиотических и биотических компонентов не изученной до настоящего времени экосистемы эстуария р. Хатанга и прилежащего шельфа,
процессов взаимодействия речных и морских вод и фронтогенеза, биологических, гидрохимических и геохимических явлений и процессов, ассоциированных с эстуарным
фронтом Хатанги;
3. оценка ключевых абиотических и биотических компонентов пелагических и донных экосистем западной части моря Лаптевых от районов прилежащих к дельте р.
Хатанга до области континентального склона и глубин 2700 м, анализ воздействия стокар. Хатанга на гидрофизические и гидрохимические процессы в водной толще и у дна,
состав осадков и процессы осадконакопления, формирование структуры пелагических и донных экосистем и биологической продуктивности; выявление широтной (кроссшельфовой) зональности экосистемы западной не изученной до настоящего времени части
бассейна и механизмов формирования зональности; 
4. оценка кросс-шельфовой зональности в структуре и продукционных
параметрах пелагических и донных экосистем шельфа Восточно-Сибирского моря и роли 
стока рек Индигирка и Колыма в формировании зональности;
5. оценка воздействия метановых сочений на дне шельфа моря Лаптевых и Восточно-Сибирского моря на структуру и функциональные особенности сообществ
мейо- и макробентоса и геохимические процессы в осадках;
6. оценка особенностей гидрофизической структуры и гидрофизических процессов в области континентального склона западной части моря Лаптевых, их влияния
на структурные и функциональные параметры пелагических и донных сообществ и процессы взаимодействия между экосистемами арктического шельфа и глубоководного
бассейна;
7. оценка процессов в пелагической экосистеме, ассоциированных с кромкой отступающего сезонного льда и их вклада в формирование биологической
продуктивности арктического моря (на примере североземельского ледового массива в западной части моря Лаптевых).
8. обследование районов радиоактивных могильников в Новоземельской впадине для обнаружения новых объектов захоронения, уточнения положения объектов в
составе крупных могильников, их идентификации и оценки состояния, наличия утечек радиоактивных загрязнений.

Объем выполненных работ

Общая протяженность экспедиционного маршрута — 8108 миль
За период экспедиции было выполнено 177 океанографических станций.

В ходе экспедиционных исследований было выполнено:
Станции с CTD-зондированиями — 70
Общее число CTD-зондирований на станциях — 131
Взятые на борт батометры с пробами воды на станциях — 1501
Количество воды, взятое батометрами для последующих анализов, л — 7505
Протяженность измерений поверхностной температуры и солености (SBE21), км — 12710
Измерения ПО в составе проточной системы прозрачномером ПУМ-А – 639 часов;
Зондирования прозрачномером ПУМ — 106
Зондирования измерителем ФАР Li – COR — 15
Зондирования спектрорадиометром BIC — 10
Зондирования спектрорадиометром Ramses — 13
Измерения плавающим спектрорадиометром ПРО-1 — 11
Измерения видимости диска Секки — 28
Спектральные измерения падающей радиации на ходу судна в светлое время суток:

палубным модулем спектрорадиометра BIC — 38 суток
палубным датчиком ФАР прибора Li – COR — 38 суток
Измерения прозрачности по диску Секки – 28
Принято спутниковых карт — 64
Измерений проточным измерительным комплексом на ходу судна — 440 часов (~8700
км)
Измерений лидаром УФЛ-9 на ходу судна — 420 часов (~8300 км)
Калибровочных измерений лидаром УФЛ-919
Измерений на пробах воды спектрометром ЛС-2 — 165 (из них 32 пробы из проточной
системы и 133 пробы с различных горизонтов на 39 станциях)
Отбор гидрохимических проб на 68 гидрологических станциях
Отбор придонных вод на 24 станциях
Отбор из «протоки» по ходу судна — 101
Отбор из водотоков Новой Земли — 4
Количество горизонтов отбора гидрохимических проб — 546
Проведено всего гидрохимических анализов — 4471
в том числе -
растворенного кислорода – 406
величины рН – 510
величины общей щелочности – 541
фосфора растворенного неорганического – 546

фосфора общего растворенного – 260
растворенного кремния – 545
азота нитратов – 540
азота нитритов – 540
азота аммонийного – 329
азота общего растворенного – 254
Отобрано проб воды для изотопных анализов:
61 проба из «Протоки» на (δD, δ
18О) ;
190 проб из батометров на (δD, δ
18О) ;
168 проб из батометров и протоки на (δD, δ
18О) и DIC;
Собрано проб фитопланктона — 244 (на комплексных стациях -174, по маршруту в
поверхностном слое 70)
Протяженность маршрута с отбором поверхностных проб фитопланктона — 4280 км
Число станций с отбором проб пикофитопланктона – 85 (из них на комплексных
станциях – 41, на станциях поверхностного слоя – 44).
Отобрано и обработано проб пикофитопланктона – 217
Отобрано проб для молекулярно-генетического анализа видового состава сообщества
пикофитопланктона – 16
Фракционная фильтрация проб воды для определения концентрации хлорофилла “а” и
феофитина пикофракции фитопланктона – 217.
Измерения первичной продукции фитопланктона, проб – 369.
Экспериментов по фракционированию фитопланктона/оценке вклада разных размерных
групп водорослей в первичную продукцию — 34.
Непрерывные измерения фотосинтетически активной радиации (ФАР) – 35 суток.
Отобрано проб воды для определения численности, биомассы и размерноморфологической структуры бактериопланктона методом эпифлуоресцентной
микроскопии – 193 ( 44 станции)
Определения общей численности бактериопланктона методом проточной цитометрии –
197;
Определения доли в сообществе агрегированных бактерий – 44;
Определения количества активнодышащих бактерий методом проточной цитометрии –
47;
Эксперименты по определению скорости роста гетеротрофного бактериопланктона и его
выедания простейшими – 135;
Эксперименты по определению интенсивности дыхания бактериопланктона – 10;

Отобрано проб для определения численности и биомассы гетеротрофных жгутиконосцев
– 193;
Отобрано проб воды для определения видового состава гетеротрофных жгутиконосцев
– 73;
Отобрано проб донных отложений для определения численности, биомассы и видового
состава бентосных гетеротрофных жгутиконосцев и численности и биомассы бактерий –
10;
Отобрано проб для определения численности планктонных вирусных частиц – 193;
Отобрано проб для учета бактерий, инфицированных вирусами, и оценки
вирусиндуцированной смертности бактериопланктона – 75;
Подготовлено проб для выделения ДНК и определения таксономического состава
бактериопланктона – 31.
Собрано проб зоопланктона — 256
Проведено измерений количества пигментов в желудках растительноядных форм
зоопланктона — 1100
Выполнено анализов по определению концентрации Chl-a в воде — 697
Проведено инкубационных экспериментов по исследованию количественных
характеристик питания массовых видов зоопланктона — 19
Проведено инкубационных экспериментов по исследованию характеристик дыхания
массовых видов зоопланктона — 19
Проведено экспериментов по определению скорости деградации некропланктона — 7
Постановлено буйковых станций с седиментационными ловушками для оценки
вертикального потока взвешенного органического и неорганического вещества, вклада
фекальных пеллет и трупов планктонных животных в общий поток органики — 11
Снято буйковых станций с седиментационными ловушками — 10
Отобрано экземпляров зоопланктонных организмов для последующего генетического
анализа — 174
Выполнено ловов ихтиопланктона и микронектона пелагическим тралом Айзекса-Кидда
- 34
Выполнено ловов ихтиопланктонной сетью Бонго — на 29 станциях/32 лова
Выполнен отбор мальков и взрослых рыб из донного трала Сигсби — 16 станций
Количество пойманных личинок, мальков и взрослых рыб (шт.) по орудиям сбора:
ихтиопланктонная сеть Бонго — 281
пелагический трал Айзекса-Кидда — 204
трал Сигсби — 63

Число определенных видов ихтиофауны по орудиям сбора:
ихтиопланктонная сеть Бонго — 11
пелагический трал Айзекса-Кидда — 5
трал Сигсби — 14
Сбор ихтиологического материала для последующих молекулярно-генетических
анализов:
количество видов ихтиофауны — 26
количество экземпляров: Карское море — 211
море Лаптевых — 267
Восточно-Сибирское море — 70
Выполнено тралений донным тралом Сигсби — 17 станций
Взято проб трубкой Неймисто — 74 (22 станции)
Взято проб дночерпателями — 74 (23 станции)
Получено видеозаписей донной поверхности — 6 ч 10 мин. (5 станций)
Получено количественных проб макробентоса — 71
Получено качественных проб макробентоса — 94 и
Получено проб мейобентоса — 106
Отобрано и подготовлено для дальнейших исследований:
20 проб микобиоты
56 проб на микроэлементы
49 проб на гранулометрию
47 проб на С
орг
20 проб микрофитобентоса
20 проб поровых вод
12 проб для анализа стабильных изотопов
37 проб для молекулярно-биологических
исследований
56 проб для анализа микроэлементов
6 проб для исследования простейших
Суммарно получено и частично обработано проб бентоса — 539
Отобрано фиксированных проб донных осадков для качественного и количественного
анализа фораминиферовой фауны — 28
Отобрано 100 экземпляров фораминифер в микропалеонтологических слайдах
Отобрано проб донных осадков на радиометрию — 308 из 22 колонок

Отобрано проб донных осадков на литологию, минералогию и гранулометрию — 70 из
23 колонок
Отобрано проб донных осадков верхнего слоя на ИНАА и РФА для геохимических
исследований — 58
Отобрано проб криоконитов на радиометрию и геохимию — 14
Отобрано почвенных проб — 9
Отобрано проб лишайников — 1
Получено фильтров с аэрозолями на сажевый углерод в приводном слое — 66
Сделано замеров гранулометрического состава аэрозолей — 37
Сделано литологических описания колонок донных отложений — 23
Сделано описаний криоконитовых осадков — 14
Собрано проб для анализа РОВ – 198
Собрано проб для анализа ВОВ – 230
Собрано проб для анализа оптических характеристик РОВ – 141
Собрано проб для анализа концентрации взвеси – 411
Собрано проб для анализа УВ в составе взвешенного вещества – 78
Собрано проб для анализа УВ в поверхностном слое осадков – 30
Собрано проб для анализа органического вещества донных осадков из трубки Неймисто
– 243 (10 трубок)
Собрано проб для анализа, седиментационной взвеси — 92
Собрано проб для анализа биогеохимического состава фито- и зоопланктона – 40
Собрано образцов для литологических анализов – 475
Собрано образцов для анализов на неорганическую геохимию – 289
Собрано образцов для анализов на органическую геохимия – 81
Собрано образцов для анализов состав газов – 53
Собрано образцов для анализов Cs-137 – 271
Собрано образцов для анализов Pb-210 – 201
Законсервировано образцов ненарушенного сложения осадков — 48 (трубка Ø 110 мм,
шприц V 60мл, шприц V 160 мл)
Профильтровано воды на сорбцию Cs-137 – 1514 л
Собрано проб льда – 3
Собрано проб растительности для радиохимических анализов – 4
Собрано образцов осадочных пород и фрагментов почвенных разрезов – 36
Пройдено с эхолотным промером — 4690 миль (8690 км).

Общий объем полученной цифровой информации по результатам работ эхолота — 5.53 ГБ
Выполнено видео разрезов БНПА «Видеомодуль» — 6 (3 в море Лаптевых (два — на
полях сипов), 1 в Восточно-Сибирском море, 1 в южной части Новоземельской
котловины, 1 восточнее о-ва Вайгач).
Выполнена гидролокационная съёмка дна с помощью ГБО «Мезоскан» на новом
полигоне в Новоземельской впадине — 12 галсов гидролокационной съёмки дна общей
протяженностью более 180 км, обследовано 138 кв. км поверхности дна.
Выполнена гидролокационная съёмка дна с помощью ГБО «Мезоскан» на поле
метановых высачиваний (полигон «Один») — 4 галса на площади 8.1 кв. км
Выполнена маршрутная гидролокационная съёмка дна с помощью ГБО «Мезоскан» в
эстуарии р. Хатанга
Выполнена маршрутная гидролокационная съёмка дна с помощью ГБО «Мезоскан» в
эстуарии р. Хатанги в районе предполагаемого тектонического разлома (профиль
«Разлом»).
Выполнена маршрутная гидролокационная съёмка дна с помощью ГБО «Мезоскан» в
эстуарии р. Обь.
Выполнена маршрутная гидролокационная съёмка дна с помощью ГБО «Мезоскан» в
заливе Благополучия.
Выполнена гидролокационная съёмка дна с высоким разрешением ГБО «Yellow Finn» на
полигоне в заливе Благополучия.
Произведено видео обследование и выполнены работы по измерению уровня
радиоактивного излучения непосредственно на объектах захоронений радиоактивных
отходов в заливе Благополучия с помощью НПТА «СуперГНОМ».
Выполнены полигоны гидролокационной съёмки с судна и катера с общей площадью
покрытия дна — 178.5 кв. км (11 кв. км. с высоким разрешением)
Выполнено погружений видео аппаратов — 12 (3 технических).
Общее время подводной видеосъёмки — 13,1 часов (7.7 – НПБА «Видеомодуль», 5.4-
«СуперГНОМ»),
Обследовано групп объектов ТНПА «СуперГНОМ» — 3
Обследовано групп объектов ТНПА с помощью буксируемой платформы
«Видеомодуль» — 6
Объём видеозаписи буксируемой платформы «Видеомодуль» – 24.24 Гб,

Объём видеозаписи ТНПА «Супер Гном» — 2.42 Гб
 

Основные научные результаты

Получены характеристики пространственно-временной изменчивости термохалинной структуры вод в Карском море, в районах воздействия крупных Сибирских рек на
Арктический шельф в море Лаптевых и Восточно-Cибирском море.

В Восточно-Сибирском море выполнено два разреза в районах влияния речного стока двух самых крупных из впадающих в море рек – Индигирки и Колымы.

В море Лаптевых исследования гидрофизической структуры выполнены на двух квазимеридиональных разрезах – соединяющем эстуарий р. Хатанги с областью
континентального склон и на внутреннем шельфе, прилежащем к дельте р. Лена.

Исследование оптических свойств вод в Восточно-Сибирском море выполнено на двух квазимеридиональных разрезах «Индигиркском» и «Колымском».

На трансарктическом разрезе от Карских Ворот до Западной части ВосточноСибирского моря собраны уникальные данные по структуре сообществ фитопланктона в
поверхностном слое моря с пространственным разрешением ~ 30 миль

Получены интегральные для всего столба воды оценки численности и биомассы фитопланктона на квазимеридиональных разрезах, начинающихся в прибрежных областях
крупных арктических рек и завершающихся у кромки сезонного льда на севере шельфовых морей или, в районе р. Хатанга, в области континентального склона.

Материалы, полученные на трансарктическом разрезе, позволили впервые оценить изменчивость концентрации хлорофилла и первичной продукции в пространственных
масштабах от Карских Ворот до северо-восточной части Восточно-Сибирского моря.

Были получены первые оценки первичной продукции в Восточно-Сибирском море и ее связи с распределением хлорофилла.

По результатам измерений первичной продукции в столбе воды по схеме имитации световых условий in situ был оценен интегральный уровень продуктивности морей
Восточной Арктики в конце августа и сентябре.

Впервые для морей Сибирской Арктики получены оценки первичной продукции для разный размерных групп фитопланктона.

В морях Карском, Лаптевых и Восточно-Сибирском проведены определения численности, скорости роста и интенсивности дыхания гетеротрофного
бактериопланктона, оценена доля в сообществе активных бактерий.

Получены оценки биомассы мезозоопланктона для трех морей Сибирской Арктики.

Данные, полученные в экспедиции, позволили впервые оценить роль зоопланктона в утилизации первичного органического вещества в Восточно-Сибирском море и в ранее не изученном западном районе моря Лаптевых и проанализировать вклад разных видов в суммарное потребление автотрофного фитопланктона в разных биотопах этих морей.

В Восточно-Сибирское море наименее изученным в фаунистическом аспекте море российской Арктики было предварительно было определено 205 видов донных
организмов, из которых как минимум один вид отмечен впервые для акватории ВосточноСибирского моря, и четыре вида отмечены впервые — для моря Лаптевых, из которых два вида, предположительно, новые для науки.

Исследована донная фауна в районе метановых высачиваний на внешнем шельфе моря Лаптевых на двух активных полях (Оден и C15), расположенных в 29 милях друг от друга.

В ходе работ на полях сипов «Оден» и «С15» были впервые проведены наблюдения с использованием БРПА «Видеомодуль».

На проанализированной корке (ст. 5623) было обнаружено 218 экземпляров животных, представляющих не менее 44 видов 29 таксонов ранга отряда/семейства.

Выполнен количественный учета вида-вселенца в Карское море краб Chionoecetes opilio в западной части бассейна с использованием БНПА «Видеомодуль».

В районе работ – морях Карском, Лаптевых и Восточно-Сибирском с эхолотным промером было пройдено 8690 км или 4690 миль. Полученные данные по микрорельефу
шельфа моря Лаптевых выявили различную степень его расчлененности с наличием современных структурных элементов, типичных для условий растяжения.

Установлено структурное положение двух газовых полей, расположенных в области внешнего шельфа моря Лаптевых на глубинах 60-70 м и оценены их размеры.

Эхолотные наблюдения, проводившиеся в ходе нашего рейса, свидетельствуют об узколокальном распространении метановых сипов в Сибирских морях.

Получены материалы по осадкам, позволяющие оценить особенности голоценовой седиментации в море Лаптевых и Восточно-Сибирском море по субмеридианальным
разрезам от устьевых участков рек Лена, Хатанга, Индигирка и Колыма в направлении к континентальному склону, а также динамику изменения радиационного состояния донных отложений Карского моря в участках ранее выделенных зон повышенной активности (ЗПА) радиоцезия.


На северном побережье о. Большой Бегичев (устье р. Хатанга) и на леднике Налли в кутовой части бухты Укромная, (залив Благополучия, Северный остров Новой Земли)
были получены пробы грунта и льда.

На о. Северный архипелага Новая Земля (залив Благополучия) из выводного языка ледника Налли (рис. 40, 41) в 14-ти точках наблюдений были отобраны пробы
криоконитов (рис. 42) для установления удельной активности
137Сs, 90Sr, 210Pb, 241Am,239,238Pu, 7Be и других радионуклидов.

Выполнены исследования по изотопной (δD, δ18O) систематике и процессам формирования морских вод Арктического сектора России в Карском, Лаптевых и
Восточно-Сибирском морях.

Для многих исследованных районов получены первые в истории данные по количеству и составу фораминиферовой фауны.

Получены пробы для изучения оптических свойств РОВ в Арктике и оценки особенностей флуоресценции гуминовых соединений крупнейших Сибирских рек,
впадающих в Карское и Восточно-Сибирское моря и море Лаптевых.

Собран материал для анализа элементного состава зоо- и фитопланктона Карского моря, моря Лаптевых и Восточно-Сибирского моря (впервые)

Получены материалы по донным осадкам Карского, Лаптевых и Восточно-Сибирского морей, на основании которых будут построены карты распределения фациальногенетических типов поверхностного слоя донных осадков, определены источники поступления осадочного материала (идентифицированы питающие провинции), описаны особенности диагенетических преобразований голоцен-верхнеплейстоценовых осадков, установлены связи между составом осадков и климатическими условиями седиментации в определенные геологические периоды.

Выполнена гидролокационная съёмка в Новоземельской впадине в районе, который по архивным данным является местом захоронения ряда объектов с радиоактивными
отходами.

Карта-схема 69 Келдыш

Карта-схема маршрута 69-ой экспедиции НИС «Академик Мстислав Келдыш»















 










 

All rights reserved © Copyright 2016 – 2018.
Все материалы на сайте являются интеллектуальной собственностью компании. Полное или частичное использование информации возможно только с разрешения администрации.