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, δ18О) ;
190 проб из батометров на (δD, δ18О) ;
168 проб из батометров и протоки на (δD, δ18О) 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 Сорг
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 маршрута 69-ой экспедиции НИС «Академик Мстислав Келдыш»