(Из краткого отчета начальника экспедиции  зав. лабораторией ИО РАН д.ф-м.н Е.Г. Морозова)

Период работ: 01 декабря 2019 года — 8 мая 2020 года
Начальник экспедиции: Е.Г. Морозов
Капитан судна: Л.В.Сазонов
Район работ: Юго-западная Атлантика, пролив Брансфилда и северная часть моря Уэдделла, бассейн Пауэлла
Научный состав: 126 человек

       Темы и проекты исследований

Госзадание 0128-2019-0008   Оценка современного состояния природных комплексов Атлантического сектора Южного океана и их разнопериодной изменчивости (экосистемы, биопродуктивность, гидрофизика, гидро- и геохимия). Регистрационный номер:  АААА-А19-119082890059-6

Госзадание 0149-2019-0004  Механизмы формирования циркуляционных структур Мирового океана: ключевые процессы в пограничных слоях и их роль в динамике океана на основе экспедиционных исследований, дистанционного зондирования, численного и лабораторного моделирования. Регистрационный номер:  АААА-А18-118051490128-0

Госзадание 0149-2019-0007 Современные и древние донные осадки и взвесь Мирового океана – геологическая летопись изменений среды и климата: рассеянное осадочное вещество и донные осадки морей России, Атлантического, Тихого и Северного Ледовитого океанов — литологические, геохимические и микропалеонтологические исследования; изучение загрязнений, палеообстановок и процессов в маргинальных фильтрах рек Регистрационный номер::  АААА-А18-118051490157-0

      Задачи экспедиции

1. Оценка гидрофизических процессов, состояния морской среды, структуры, продуктивности и функциональных параметров экосистемы антарктических вод в ключевых районах океанографических фронтов и крупномасштабной циркуляции Южного океана. Госзадание 0128-2019-0008   
2. Оценка структуры и интенсивности водообмена в Антарктике между Атлантическим и Тихим океанами, осуществляемого как в верхнем слое, так и в абиссали океана. Госзадание 0128-2019-0008   
3. Исследование струйной структуры Антарктического циркумполярного течения. Госзадание 0128-2019-0008 4. Исследование придонных потоков антарктических вод в глубоководных каналах Атлантики. Госзадания 0149-2019-0004, 0128-2019-0008   
5. Оценка ключевых этапов жизненного цикла антарктического криля и роли вод АЦТ и моря Уэдделла в поддержании его популяции и формировании районов агрегации. Госзадание 0128-2019-0008   
6. Оценка разнообразия биоты и структурно-функциональных характеристик морской экосистемы в малоисследованных районах бассейна моря Уэдделла (бассейн Пауэлла), подводных поднятия Южного хребта Скотия и пролива Дрейка. Госзадание 0128-2019-0008   
7. Ресурсные исследования криля и исследований экосистемы Южного океана (Атлантический сектор Антарктики)  Госзадание 0128-2019-0008.

      Объем выполненных работ

    Основные научные результаты

     Пройдено 25150 миль. Изучена пространственная кинематическая структура Фолклендского (Мальвинского) течения по серии поперечных разрезов в наиболее характерных регионах течения. Новые данные позволили установить двухструйную структуру течения, определить пространственные характеристики струй и подтвердить их баротропную структуру. Получены характерные значения скоростей течения и объемных переносов вод. Впервые показано, что максимум скорости течения может наблюдаться как на поверхности, так и заглубляться вплоть до 400 м.
Уточнена структура абиссального потока антарктических донных вод в глубоководном канале Вима юго-западной Атлантики. В 25 раз (начиная с 1979 г.) проведены измерения потока донных вод на международном полигоне стандартный разрез Вима по 31 градусу ю.ш. Дополнительные измерения позволили проследить поток после выхода из канала вдоль юго-западного склона Бразильской котловины. Продолжены измерения многолетнего тренда температуры в районе основной седловины канала; подтверждено продолжающееся потепление донных вод в юго-западной Атлантике.
Подробно изучена северная струя Антарктического циркумполярного течения. Струя занимает положение на шельфе и склоне Огненной Земли над изобатами 400-600 м. Ширина струи около 25-30 км. Она проникает до глубин 200-300 м и следует по направлению изобат. Скорости в струе достигают 40 см/с. Это локальная струя около Огненной Земли. Струя продолжается в мелководный участок между континентом и Фолклендскими островами и дает начало Патагонскому течению.  

     Изучена структура течений в проливах Брансфилд и Антарктика. Обнаружено, что течение в проливе Антарктика может быть направлено на юго-запад и переносить воды пролива Брансфилд в море Уэдделла. Подтвежден циклонический характер циркуляции в проливе Брансфилд с узким струйным течением вдоль Южно-Шетландских островов в его северной части. 
В западной части пролива Брансфилда происходит заток относительно теплых и пресных вод из моря Беллинсгаузена. Заток относительно холодных и соленых вод происходит из моря Уэдделла. Струйное течение вдоль берега Южно-Шетландских островов переносит относительно теплые воды, температура воды на поверхности достигает 2.0°С. В другой, юго-восточной части пролива наблюдаются воды моря Уэдделла с температурой около -0.1°С. Скорости течения около островов у поверхности достигают 47 см/с, ширина струи на поверхности со скоростями больше 30 см/с составляет 12 км. Максимальные скорости течения на юго-запад у берега Антарктического полуострова достигают 15 см/с в поверхностном слое. 
Исследовано влияния таяния льда на структуру вод. Максимальное содержание талых вод наблюдалось в южных районах бассейна Пауэлла. Максимальные значения флюоресценции хлорофилла на вертикальных распределениях соответствовали станциям с влиянием распреснения в поверхностном слое. Показана сильное влияние распреснения на развитие фитопланктона в исследуемом районе. 

     Проведены измерения внутренних волн на буйковой станции в проливе Брансфилда. Колебания происходили с суточным периодом с амплитудой до 50 м.
Изучен поток Антарктической донной воды в проходе Филип. Проход расположен по широте  6008 S от 4812 W до 4741 W. Максимальная глубина прохода 2830 м. Ширина прохода около 14 км по изобате 2400 м. В восточной части прохода Филип обнаружен слабый поток Глубинной воды моря Уэдделла на север.  Скорости потока 4 см/с. Перенос 0.1-0.2 Св.
В западной части бассейна Пауэлла обнаружен огромный айсберг размером 87 на 26 миль.  Айсберг медленно смещался на север-северо-запад вдоль западного берега моря Уэдделла.
Проведена мезомасштабная съемка в бассейне Пауэлла в северной части моря Уэдделла. Съемка состояла из 24 CTD зондирований (6 х 4) с интервалом 6 морских миль. Выполнялись профили прозрачности и флюоресценции и планктонные ловы. Съемка покрывала гидрологический фронт между водой моря Уэдделла и водой сильно охлажденной в западной части моря над возвышенностью в районе, который покрыт льдом и айсбергами.  Обнаружен и исследован резкий гидрологический фронт в северной части моря Уэдделла. Показано наличие ринга, оторвавшегося от этого фронта, определены его гидрофизические свойства и их влияние на химические, оптические и биологические параметры вод. Выявлено, что топография морского дна в районе бассейна Пауэлла существенным образом определяет динамику вихрей в данном районе.
Бассейн Пауэлла играет связующую роль между экосистемами круговорота моря Уэдделла и моря Скотия, обеспечивая накопление и перераспределение криля, поступающего с водами западной ветви круговорота Уэдделла. Исследования структуры водной толщи, оптических характеристик и флуоресценции хлорофилла выявили значительное разнообразие типов вертикальной структуры верхнего слоя (в частности очень неравномерное распределение талых вод и распределения фитопланктона). На востоке района значительная доля вод, происходящих от таяния морских льдов и айсбергов, связана с повышенной концентрацией фитопланктона. В западной части бассейна Пауэлла присутствует молодь криля, которая поступает с водами и дрейфующими льдами из моря Уэдделла.  

       Собрана фаунистическая коллекция, насчитывающая 938 единиц хранения и содержащая 12550 экз. донных животных, представляющих не менее 350 видов из 58 макротаксонов. Впервые в исследованном районе получены характеристики численности и биомассы донных живых организмов по результатам траловых уловов и описана трофическая структура сообществ. В исследуемом районе впервые отбор донных проб сочетался с видеонаблюдениями и фотографированием. По предварительным результатам большинство таксонов, отмеченных на фото- и видеотрансектах, были также получены в траловых уловах. 
Данные донных тралений и визуальных наблюдений биотопов с высокой гидродинамической активностью показали присутствие обильной эпифауны, представленной видами-индикаторами Уязвимых морских экосистем, в том числе глубоководными кораллами, губками, а также актиниями. Наиболее ярко такие сообщества представлены в западной части исследованного района на глубинах менее 1000 м.
Получены первичные данные о вещественном и гранулометрическом составе, текстуре, цветовых характеристиках, плотности и влажности донных осадков на террасах и в четырех каньонах континентального склона Патагонии. Исследована структура нескольких каньонов и состав осадков в них. 
 

   Выводы

Приводятся 1-2 наиболее важных результата экспедиции; заключение о выполнении работ; объяснение, если какая-то часть программы не выполнена
В западной части пролива Брансфилда происходит заток относительно теплых и пресных вод из моря Беллинсгаузена. Заток относительно холодных и соленых вод происходит из моря Уэдделла. Струйное течение вдоль берега Южно-Шетландских островов переносит относительно теплые воды, температура воды на поверхности достигает 2.0°С. В другой, юго-восточной части пролива наблюдаются воды моря Уэдделла с температурой около -0.1°С. Скорости течения около островов у поверхности достигают 47 см/с, ширина струи на поверхности со скоростями больше 30 см/с составляет 12 км. Максимальные скорости течения на юго-запад у берега Антарктического полуострова достигают 15 см/с в поверхностном слое. 
Исследовано влияния таяния льда на структуру вод. Максимальное содержание талых вод наблюдалось в южных районах бассейна Пауэлла. 
Проведены измерения внутренних волн на буйковой станции в проливе Брансфилда. Колебания происходили с суточным периодом с амплитудой до 50 м.
Проведена мезомасштабная съемка в бассейне Пауэлла в северной части моря Уэдделла. Съемка состояла из 24 CTD зондирований (6 х 4) с интервалом 6 морских миль. Выполнялись профили прозрачности и флюоресценции и планктонные ловы сетью Джедди. Съемка покрывала гидрологический фронт между водой моря Уэдделла и водой сильно охлажденной в западной части моря над возвышенностью в районе, который покрыт льдом и айсбергами. Обнаружены различия в структуре вод, химических, оптических и биологических параметров разных вод, разделенных фронтом. 
Бассейн Пауэлла играет связующую роль между экосистемами круговорота моря Уэдделла и моря Скотия, обеспечивая накопление и перераспределение криля. На востоке района значительная доля вод, происходящих от таяния морских льдов и айсбергов, связана с повышенной концентрацией фитопланктона. В западной части бассейна Пауэлла присутствует молодь криля, которая поступает с водами и дрейфующими льдами из моря Уэдделла.  
Собрана фаунистическая коллекция, насчитывающая 938 единиц хранения и содержащая  12550 экз. донных животных (не менее 350 видов из 58  макротаксонов). Ряд собранных видов являются новыми для науки. 

    Список организаций, участвовавших в экспедиции

1. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук».
2. Тихоокеанский океанологический институт ДВО РАН
3. Национальный научный центр морской биологии ДВО РАН
4. Институт проблем морских технологий ДВО РАН
5. Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН
6. Морской гидрофизический институт РАН
7. Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцева РАН
8. Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН