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

Период работ: 30 июня — 14 июля 2021 г.
Начальник экспедиции: М.О. Ульянова
Капитан судна: В.В. Белуга
Район работ: Балтийское море
Научный состав:  42 человека


     Темы и проекты исследований

-    № 0128-2021-0012 «Морские природные системы Балтийского моря и Атлантического океана: формирование природных комплексов Балтийского моря и их изменение под влиянием Атлантического океана и антропогенного воздействия» (рук. В.В. Сивков)
-    № 0128-2021-0007 «Морские и океанские экосистемы в условиях меняющегося климата и антропогенного воздействия: структура и биологическая продуктивность экосистемы Арктического бассейна и морей России, экосистемы и потенциальные биологические ресурсы открытого океана» (рук. М.В. Флинт).
Договоры о сотрудничестве между АО ИО РАН и:
- Атлантическим филиалом федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (АтлантНИРО) № 68/2018 от 14.06.2018 г.; 
- Всероссийским научно-исследовательским геологическим институтом им. А.П. Карпинского (ВСЕГЕИ) № 3/2020 от 17.03.2020 г.; 
- Балтийским Федеральным университетом им. И. Канта (БФУ им. И. Канта) № 4/2019(1358) от 23.07.2019 г.;
- Федеральным исследовательским центром (ФИЦ) Биотехнологии РАН №2/2019 от 08.07.2019 г., 
- ООО «Фертоинг» № 03/2021 от 31.05.2021 г.; 
- Российским государственным гидрометеорологическим университетом (РГГМУ) № 05/2020 от 07.08.2020 г.

     Основные задачи экспедиции:

•   получение данных о гидрологической структуре Балтийского моря методом гидрофизического зондирования, в том числе на ходу судна;
•    совершенствование методов и проведение оперативных измерений структуры гидрофизических полей на непрерывных разрезах;
•    отбор проб воды с характерных горизонтов и их гидрохимический анализ;
•   геологическое опробование донных осадков для целей палеогеографии и геоэкологии и газогеохимии;
•    отбор проб железомарганцевых конкреций (ЖМК) и подстилающих осадков;
•    исследование распределения и таксономического состава бентоса по маршруту затоков североморских вод;
•    отбор проб фито-, зоо-, ихтио- и бактериопланктона с целью изучения пространственного распространения и таксономического состава;
•    измерения скорости первичной продукции фитопланктона с инкубированием проб на буйковых станциях in situ или имитацией условий in situ на палубе судна в проточном аквариуме;
•   постановка дрейфующей седиментационной ловушки;
•   получение попутных данных о рельефе дна;
•   рекогносцировочные ландшафтные и геоэкологические исследования островов Финского залива.

      Основные научные результаты
1.    На всем протяжении экспедиционного маршрута от Калининграда в Санкт-Петербург над сезонным термоклином (глубины ~ 0-10 м) отмечена подповерхностная фаза цианобактериального «цветения» моря. Доминировали потенциально токсичный Aphanizomenon flosaquae и токсичная Nodularia spumigena (за исключением Финского залива). В Финском заливе также отмечались Dolichospermum sp., Microcystis sp. Только на прибрежном мелководье российских секторов Юго-Восточной Балтики и Финского залива локально наблюдалось поверхностное «цветение» с агрегатами из цианобактериальных клеток. Через семь-десять суток в центральной и юго-восточной частях Балтийского моря «цветение» из подповерхностной фазы перешло в поверхностную, с преимущественным доминированием Nodularia spumigena. В прошлом 2020 г., в те же сроки (июль), на той же акватории наблюдалось поверхностное «цветение».
2.    Значения температуры в верхнем квазиоднородном слое превышали средние климатические за 1955-2018 гг. для июля в среднем на 5-6 °С в юго-восточной части моря, на 3,5-4 °С в Центральной Балтике и на 7-7,5 °С в Финском заливе. Такая ситуация стала возможной из-за интенсивного долговременного прогрева, вызванного высокой температурой воздуха, установившейся из-за мощного антициклона, стоявшего над европейской частью России и блокировавшего западный перенос воздушных масс.
3.    Продолжительное отсутствие крупных затоков североморских вод в Балтийское море получило проявление в снижении солености придонного слоя юго-восточной части моря. Здесь значения солености снизились по сравнению с начала августа 2020 г. на 0,4-0,6 епс в Гданьской впадине и на 0,1-0,2 епс на склоне Готландской впадины, а также Гданьско-Готландском пороге.
4.    В восточной части Финского залива распределение растворенного кислорода и pH заметно отличались в зависимости от глубины моря. На мелководье содержание растворенного кислорода плавно уменьшалось с глубиной, подповерхностный максимум отсутствовал, насыщение вод в верхнем квазиоднородном слое составляло 100%, резко уменьшаясь в термоклине. Вертикальное распределение рН также характеризовалось отсутствием ярко выраженных градиентов. Однако были зафиксированы нехарактерные для этого района высокие значения pH: 9,1 в поверхностном слое и 7,4 у дна, что свидетельствует об интенсивности продукционных процессов. В глубоководном районе распределение по вертикали содержания растворенного кислорода было стратифицированным. Выделялись следующие слои: 1) квазиоднородный приповерхностный слой пониженных значений (глубина 0-5 м), обусловленный снижением растворимости кислорода при высокой температуре воды; 2) слой подповерхностного максимума (глубины 5–20 м); 3) выраженный оксиклин (глубина 25–30 м) и 4) слой низких концентраций с постепенным снижением ко дну, вплоть до гипоксийных значений (< 2 мл/л).
5.    В Центральной и Юго-Восточной Балтике (Готландская и Гданьская впадины, соответственно) под галоклином отмечено сероводородное заражение вод. В самой глубокой части Готландской впадины (станция АСВ51095, глубина 191 м) сероводород был зафиксирован даже в верхней части галоклина – на глубине 50 м (0,3 мг/л).
6.    В эрозионной долине на Гданьско-Готландском пороге на глубинах от 80 до 120 м, как и в прошлом году, отмечен индикаторный вид двустворчатых моллюсков Astarte borealis. Состояние популяции – от активно размножающейся до вымирающей. Это следствием квазиперманентного поступления придонных вод с относительно высоким содержанием кислорода из Слупского желоба, т.е. по маршруту распространения североморских вод. 
7.    В восточной части Финского залива был выполнен отбор пяти колонок четвертичных отложений с целью седиментационных исследований высокого разрешения, а именно: исследования генезиса отложений, реконструкции условий дегдяциации и осадконакопления в послеледниковых водоемах. В результате работ удалось получить колонку ленточных глин, по результатам анализа которой предполагается верифицировать варвохронологическую шкалу восточной части Финского залива, а также колонки, анализ которых позволит уточнить уровни голоценовых регрессий в Выборгском заливе и к северу от острова Котлин.
8.    Выполнен отбор колонок для определения генезиса метана в донных отложениях и условий образования подводных полигенетических ложбин вблизи зон распространения газонасыщенных осадков. Были отобраны 4 колонки в Готландской впадине и 2 колонки в Финском заливе. 
9.    В ходе береговых исследований в юго-восточной части острова Большой Тютерс (Финский залив) определено, что ряд вытянутых валообразных форм рельефа меридионального простирания сформирован эоловыми процессами в ходе изменений уровня моря в голоцене. На выровненной пальве в 180 м от береговой линии обнаруженные проявления песчаной гряды малой относительной мощности (0,5-0,7 м) и ширины (5-7 м), с отметкой ~3,5 метра над уровнем моря могут свидетельствовать о умеренном поступлении песчаного материала. Напротив, обширная и мощная дюнная гряда (мощность 20-30 м) в 320 м от берега могла быть сформирована в условиях более быстрых изменений уровня моря и обнажения большего объема материала для переноса и отложения.
10.    Совместно с БФУ им. И. Канта при помощи маломерного флота ИО РАН выполнены комплексные исследования морской площадки карбонового полигона, а именно: изучена первичная продукция, распределение растворенных в воде газов, фито- и зоопланктона, типов осадков и состава бентоса.
Третий год подряд одновременно с научным рейсом на борту проходит Международная летняя школы «Береговая зона моря: управление, исследования и перспективы». Организаторами Школы являются БФУ им. И. Канта и Атлантическое отделение ИО РАН (АО ИО РАН). В этом году Школа прошла в рамках реализации плана основных мероприятий по проведению в Российской Федерации Года науки и технологий в 2021 году, а также в рамках работы морского консорциума БФУ им. И. Канта, ДВФУ и СевГУ. Открытие Школы было приурочено, в том числе, к 50-летию создания базовой кафедры географии океана в БФУ им. И. Канта. В работе Школы приняли участие 34 слушателя (студенты бакалавриата и магистратуры, аспиранты и молодые ученые) из 15 вузов и научных организаций, лекции и мастер-классы проводили 22 ведущих специалиста различных научных, образовательных и производственных компаний. В рамках Школы был проведен круглый стол «Плавучий университет», на котором обсуждались проблемы и перспективы формата «обучения через исследование» с участием представителей из НИУ ВШЭ, АО ИО РАН, РГГМУ и САФУ. Кроме того, состоялся традиционный круглый стол Калининградского регионального отделения общественной организации «Российское геологическое общество» «Экологическое равновесие – главный приоритет в развитии минерально-сырьевой базы Балтийского моря».

     Список организаций, участвовавших в экспедиции

1.    Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук.
2.    Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта».
3.    Федеральное государственное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук».
4.    Атлантический филиал федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» .
5.    Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского.
6.    ООО «Фертоинг».
7.    Российский государственный гидрометеорологический университет.
8.    Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова.
9.    Таврическая академия Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского.
10.    Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена.
11.    Брестский государственный университет.
12.    Калининградский государственный технический университет.
13.    Федеральный исследовательский центр "Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН".
14.    Астраханский государственный университет.
15.    Севастопольский государственный университет.
16.    Дальневосточный федеральный университет.
17.    Пермский государственный национальный исследовательский университет.
18.    Институт озероведения РАН.
19.    Морской гидрофизический институт РАН.
20.    Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова.
21.    Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики».
22.    Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова.
23.    Калининградское региональное отделение общественной организации "Российское геологическое общество".
24.    Федеральное государственное бюджетное учреждение культуры «Музей Мирового океана».