(Из краткого отчета начальника экспедиции М.О. Ульяновой)

Период работ: 19-28 августа 2020 года
Начальник экспедиции: М.О. Ульянова
Капитан судна: А.В. Зыбин
Район работ: Балтийское море (Исключительные экономические зоны Польши, Швеции и России в Юго-Восточной Балтике)
Научный состав: 27 человек

    Темы и проекты исследований

Комплексные океанологические исследования южной части Балтийского моря соответствовали следующим  задачам экспедиции и планируемым результатам тем Плана НИР и других проектов:
1.    Геоакустическое профилирование и гидролокация бокового обзора (ГЛБО), геологическое опробование донных осадков, в том числе, совмещенный отбор осадков и придонной воды в районах газовых аномалий и затопления химического оружия. 
Соответствует планируемому результату по теме № 0149-2019-0013:
- палеоокеанологические и палеогеографические реконструкции ключевых районов Атлантического океана и бассейна Балтийского моря;
- атлас российского сектора Юго-Восточной Балтики;
- концептуальная модель гидрологических, геолого-геохимических и биологических эффектов, связанных с затоками североморских вод в Балтику;
2.    Гидрофизическое зондирование, в том числе на ходу судна, отбор проб воды с характерных горизонтов, гидрохимический анализ полученных проб.
Соответствует планируемым результатам по теме № 0149-2019-0013: 
- концептуальная модель гидрологических, геолого-геохимических и биологических эффектов, связанных с затоками североморских вод в Балтику;
- атлас российского сектора Юго-Восточной Балтики;
- количественные оценки гидролого-гидрохимических условий Балтийского моря;
- количественные оценки антропогенного загрязнения для ключевых районов Балтийского моря;
- аппаратурные комплексы для мониторинга морской экосистемы эстуарного типа и для исследования штормовых воздействий на береговую зону моря.
Соответствует планируемым результатам по договору № 68/2018 от 14.06.2018 г.:
- современное состояние биологических ресурсов и потенциальной рыбопродуктивности российского сектора юго-восточной части Балтийского моря, а также оценка экологического состояния района по биологическим показателям.
3.    По данным ГЛБО прицельный отбор проб макрозообентоса на пути затоков североморских вод.
Соответствует планируемым результатам по теме № 0149-2019-0013: 
- концептуальная модель гидрологических, геолого-геохимических и биологических эффектов, связанных с затоками североморских вод в Балтику;
- атлас российского сектора Юго-Восточной Балтики.
Соответствует планируемым результатам по договору № 68/2018 от 14.06.2018 г.:
- современное состояние биологических ресурсов и потенциальной рыбопродуктивности российского сектора юго-восточной части Балтийского моря, а также оценка экологического состояния района по биологическим показателям.
4.    Обнаружение и идентификация затопленных техногенных объектов.
Соответствует планируемому результату по теме № 0149-2019-0013: 
- атлас российского сектора Юго-Восточной Балтики.
Соответствует планируемому результату проекта BalticRIM: 
- обнаружение и идентификация потенциальных объектов морского культурного наследия.

    Задачи экспедиции

1.    Геоакустическое профилирование и гидролокация бокового обзора (ГЛБО), геологическое опробование донных осадков, в том числе, совмещенный отбор осадков и придонной воды в районах газовых аномалий и затопления химического оружия. 
2.    Гидрофизическое зондирование, в том числе на ходу судна, отбор проб воды с характерных горизонтов, гидрохимический анализ полученных проб.
3.    По данным ГЛБО прицельный отбор проб макрозообентоса на пути затоков североморских вод.
4.    Обнаружение и идентификация затопленных техногенных объектов.

    Объем выполненных работ

    Всего выполнено 22 комплексных океанологических станций

    Основные научные результаты

      Литологические исследования
      Колонка АИ-56011-ТН (длина 60 см, глубина отбора 81 м), отобранная в восточной части Слупского желоба, вскрыла литориновые илы и анциловые глины. По результатам рентгенофлуоресцентного анализа, на горизонте 9 см был выявлен пик Mn/Fe, которому соответствовала граница смены цвета осадка. Это свидетельствует о существовании окислительно-восстановительного барьера в осадках. Повышенные значения Zr/Rb на горизонте 11-15 см характеризуют увеличение размерности осадка, отмеченное в литологическом описании. Повышенные содержания Pb в верхней части колонки позволяют отнести интервал 0-9 см к современному периоду, когда выбросы приводили к увеличению концентрации свинца в атмосфере. 
Колонка АИ-56018 (207 см) и АИ-56018-ТН (60 см), отобранная на южном склоне Гданьской впадины на глубине 81 м, вскрыла газонасыщенные литориновые илы. Повышенные содержания свинца зафиксированы в верхних 0-30 см. На горизонте 172-181 см обнаружен прослой осадков более темного цвета с многочисленными включениями раковин моллюсков. 
Колонка АИ-56023 (256 см, глубина 117 м) отобрана в районе газового поля на юго-восточном склоне Готландской впадины. Колонка вскрыла осадочный разрез, где отразились все стадии развития Балтийского моря: от коричневых глин Балтийского ледникового озера (223-256 см), голубых глин с мощными прослоями гидротроилита стадий Анцилового озера и Иольдиевого моря (208-223 см) до илов литориновой и пост-литориновой стадий (0-208 см). На горизонте 90-175 см выявлены многочисленные следы биотурбации, что свидетельствует о благоприятных для бентосных организмов кислородных условиях в придонном слое в этот интервал.

     Геоакустические исследования
     Уточнены границы распространения борозд айсбергового выпахивания на поверхности дна и под слоем голоценовых осадков в Гданьской и Готландской впадинах. 
На северо-восточной части Слупского желоба на глубине 70-85 м выявлено осадочное тело (контурит) с проявлениями газонасыщенных осадков. 
На юго-западном склоне Готландской впадины на глубинах 65-70 м закартографированы газонасыщенные осадки с многочисленными покмарками вытянутой формы. 
На юго-восточном склоне Готландской впадины обнаружены 2 техногенных объекта, которые потенциально являются объектами морского культурного наследия.
Пополнен массив батиметрических данных и геофизических профилей с целью идентификации и картирования донных ландшафтов и изучения палеогеографических условий.
Гидролого-гидрофизические исследования
   Выявлены особенности распределения температуры в период исследования: наличие сложного сезонного термоклина и повышенные значения температуры внутри холодного промежуточного слоя (ХПС). Строение сезонного термоклина осложнено наличием двух слоев скачка: основного, образованного весенне-летним прогревом и располагающегося на глубине 25-35 м, и дополнительного термоклина в верхнем слое (расположенном выше сезонного термоклина), залегающего до глубин 15-20 м. Причиной его образования является жаркая погода, наблюдавшаяся в регионе Балтийского моря в конце июля – начале августа. Между двумя слоями скачка залегает сравнительно однородный слой мощностью около 15 м с температурой 16-18°С.
Значения температуры в ядре ХПС варьировали от 5,5 до 6,0°С. Такая высокая температура является следствием мягкой зимы 2019-2020 гг. Температура воды придонного слоя составляла 7,0-7,3°С.
Определены основные характеристики вертикального распределения солености:
- галоклин располагался на глубинах 65-70 м как в Гданьском, так и Готландском бассейнах;
- значения солености в поверхностном слое составляли около 7,5 psu, в придонном слое впадин 12,0-12,4 psu; 
- наличие над Гданьско-Готландским порогом (глубина около 80 м) более соленой (11-12 psu) по сравнению с такими же глубинами в соседних Гданьской и Готландской впадинах (10-11 psu) воды в придонном слое доказывает то, что порог является частью пути водообмена между Слупским желобом и Готландской и Гданьской впадинами.

      Гидрохимические исследования 
     Оконтурены зоны аноксии и гипоксии в Гданьской и Готландской впадинах. Гипоксийные условия (содержание растворенного кислорода < 2 мл/л) распространялись до глубин в 80 м и были зафиксированы на Гданьско-Готландском пороге в пробах придонной воды и на гидрофизических профилях.
Сероводород в придонном слое отмечался как в Гданьской, так и в Готландской впадинах, причем в последней сероводорода было больше (максимум 2,2 мг/л). Поскольку крупных затоков вод из Северного моря не происходило (с 2016 г.), в глубоководных впадинах продолжает развиваться сероводородное заражение. Так, в Готландской впадине в 2019 г. сероводород был зафиксирован на расстоянии 65 м от дна, а в августе 2020 г. он фиксировался на расстоянии 90 м от дна (0,09 мг/л). В Гданьской впадине в августе 2020 г. на расстоянии 25 м от дна сероводород фиксировался, но на пределе обнаружения (0,01 мг/л). Переток вод, характеризующихся наличием кислорода, в период отсутствия затоков осуществляется из Слупского желоба через Гданьско-Готландский порог по восточному склону Готландской впадины и существует постоянно, о чем свидетельствует обнаружение живых моллюсков Astarte borealis и некоторых других видов бентосных организмов на Гданьско-Готландском пороге на глубинах 90-105 м.
 

     Биологические исследования
     Не отмечено масштабного «цветения» вод, которое наблюдается при массовом развитии сине-зеленых водорослей (цианобактерий) (за исключением локальных участков).
Несмотря на значительный прогрев поверхностного слоя воды, концентрация хлорофилла «а», как показатель обилия фитопланктона, не превышала 2 мкг/л, что соответствует мезотрофному состоянию или низкому уровню эвтрофированности вод согласно оценкам, принятым в Балтийских странах. Наибольшие концентрации хлорофилла «а» (фитопланктона) были в верхнем фотическом слое (до горизонта 10-15 м), уменьшались в среднем в 2 раза над устойчивым сезонным термоклином (на горизонте 20-30 м) и снижались до минимальных значений (0,2-0,3 мкг/л) над галоклином (на горизонте 55-60 м). Полученные в августе 2020 г. величины концентрации хлорофилла «а» в верхнем фотическом слое были в среднем 1,5 раза ниже, чем в начале июля 2020 г., что характеризует сезонное снижение обилия водорослей в Балтийском море. 
В глубоководной части Балтийского моря зона «бентической пустыни», где отсутствовали живые организмы зообентоса из-за анаэробных условий, распространялась преимущественно глубже 80-90 м. Исключением были локальные участки, где происходит водообмен через Гданьско-Готландский порог, например, эрозионная долина на Гданьско-Готландском пороге, где на глубинах 90-105 м обнаружены живые моллюски Astarte borealis.

    Список организаций, участвующих в экспедиции  

1. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук;
2. Атлантический филиал федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии».