Период работ: 1 — 23 июня 2022 г.
Зам. начальника экспедиции: Д.В. Дорохов
Капитан судна: В.А. Ионин
Район работ: ИЭЗ и территориальные воды РФ юго-восточная часть Балтийского моря
Научный состав: 23 человека

Темы и проекты исследований:

Госзадание FMWE-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.

Госзадание FMWE-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.

- соглашение о сотрудничестве с ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта» № 4/2019(1358) от 23.07.2019 г.

- соглашение о сотрудничестве с Федеральным государственным бюджетным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А.П. Карпинского» (ФГБУ «ВСЕГЕИ») № 3/2020 от 17.03.2020 г.

- соглашения о сотрудничестве с ООО НПО «ДЕКО» № 78/2018 от 27.08.2018 г.

- соглашения о сотрудничестве с ООО «СПЛИТ» № 2/2022 от 17.05.2022 г.

Основные задачи экспедиции:

• батиметрическая съемка многолучевым эхолотом (МЛЭ);
• гидролокация бокового обзора дна (ГЛБО);
• непрерывное сейсмоакустическое профилирование донных отложений (НСАП);
• проведение морского геофизического профилирования на участках предполагаемого развития опасных экзогенных геологических процессов;
• измерение вертикального разреза скорости звука (ВРСЗ);
• гидрологическая съемка по повторяющимся трассам;
• измерение придонных течений с помощью гирлянды инклинометров;
• отбор проб воды для выполнения гидрохимических и гидробиологических анализов;
• отбор проб фитопланктона, зоопланктона, ихтиопланктона, макрозообентоса;
• измерение прозрачности воды и фотосинтетической активной радиации (ФАР);
• экспозиция дрейфующей седиментационной ловушки;
• отбор придонной воды и донных осадков на содержание метана грунтовой герметичной трубкой конструкции Лаури Ниемисте (ТН);
• отбор колонки донных осадков трубой большого диаметра (ТБД) для измерения магнитной восприимчивости на разных горизонтах;
• отбор поверхностных донных осадков для литологического картографирования;
• отбор проб поверхностных донных осадков на исследование содержания в них микропластика;
• сбор данных по загрязнению вод макропластиком и микропластиком;
• подводная видеосъемка донных ландшафтов телеуправляемыми необитаемыми подводными аппаратами (ТНПА).

Основные научные результаты:

Всего пройдено 2600 морских миль. Протяженность галсов многолучевой эхолотной съемки составила 2504 морских мили, высокоразрешающего сейсмоакустического профилирования (профилографа) – 1972 морских мили, непрерывного сейсмоакустического профилирования – 68 морских миль, гидролокации бокового обзора – 54 морских мили. Количество тралений нейстонным тралом – 18. Выполнен комплекс работ согласно научной программе рейса на 643 станциях.

Продолжены геофизические исследования и получены новые данные о формировании реликтовых форм рельефа дна (плугмарки, затопленные клифы, дюны и палеодолины). Уточнены границы распространения затопленных клифов в районе м. Таран, которые образовались около 10-13 тыс. лет назад, когда относительный уровень моря был ниже современного до 55 м. Подводная видеосъемка карстовых провалов на глубинах 15-25 м вблизи бровки уступа показала обрастание их поверхности железомарганцевыми корками. На плато Рыбачий выявлены обширные выходы коренных пород, которые ранее не были отмечены на картах поверхностных осадков.

Первичный анализ полученных данных гидролокации бокового обзора (ГЛБО) и непрерывного сейсмоакустического профилирования (НСП) в районе м. Таран позволил выявить особенности геологического разреза и зафиксировать проявления опасных экзогенных геологических процессов (ЭГП). На полученных сейсмограммах четко прослеживается куэстовый рельеф, обусловленный структурными особенностями разреза, с многочисленными уступами, с некоторыми из которых связаны осыпи и обвалы. На записанных сонограммах также выявлены выходы на современную поверхность морского дна размываемых коренных пород и уступы, осложненные обвалами.

В ходе многолучевой эхолотной съемки и ГЛБО обнаружены и детально обследованы 5 затонувших судов, которые не отмечены на навигационных картах. Одно из судов длиной 65 м с тремя бочками на борту обнаружено в районе м. Таран на глубине около 20 м. Две баржи, сильно занесенные песком, длиной 26 м и 37 м – на траверсе г. Зеленоградска на глубинах 20-30 м.

Выполнены два гидролого-гидрохимических разреза, первый из которых проходил вдоль границы с Польшей по центральной части Гданьской впадины от подводного берегового склона Балтийской косы до Гданьско-Готландского порога. Ниже галоклина (горизонт 63 м) на разрезе наблюдался слой гипоксии с содержанием растворенного кислорода менее 1 мл/л, а максимальные значения содержания растворенного сероводорода (до 0,4 мл/л) были оторваны от дна и совпадали с локальными максимумами мутности. Таким образом, можно предположить, что вода с соленостью выше 12 пес, не содержащая сероводород, поступила из Слупского желоба относительно недавно, поэтому бактериальные процессы, формирующие тонкодисперсную взвесь, протекают активно. Второй разрез проходил от Гданьско-Готландского порога до подводного берегового склона Самбийского полуострова у м. Таран, проходя через северо-восточную оконечность Гданьской впадины. Ниже 80-ти метров в этой части впадины наблюдалось полное отсутствие растворенного кислорода, а абсолютные значения растворенного сероводорода достигали 1,5 мл/л и были локализованы у дна. При этом локальные максимумы мутности на границе вод, насыщенных кислородом и сероводородом, были в несколько раз ниже, чем на первом разрезе. По всей видимости, эта часть Гданьской впадины еще не была затронута влиянием вод, поступивших из Слупского желоба.

Выполнены четыре гидрологических разреза максимальной протяженности в пределах ИЭЗ РФ в юго-восточной части Балтики, характеризующие пространственно-временную изменчивость термохалинной структуры и содержания кислорода в прибрежной зоне Самбийского п-ва, в Гданьской впадине, в районе Гданьско-Готладского порога и вблизи его западного склона, вдоль которого проходит трасса придонных течений, режим которых играет определяющую роль в транспортировке соли и кислорода в стагнирующую Готландскую впадину. В ходе съемки получены новые данные о стратификации водной толщи для июля 2022 года, где наблюдается гипоксия под галоклином (содержание кислорода < 2 мг/л). Сравнение гидрологических разрезов не выявило существенных изменений в распределении температуры, солености и растворенного кислорода. Сделан вывод, что в западных бассейнах Балтики отсутствует кислородный потенциал по сравнению, например, с 2019 г. и 2020 г., и поэтому даже затоковое течение не приносит умеренный кислород.

Дополнительная информация о режиме течений в районе Гданьско-Готландского порога была получена с помощью выставленной 03.06.22 г. и снятой 22.06.22 г. буйковой станции с инклинометрическими измерителями течений, которые в порядке эксперимента выставлялись не только на дно, но и на различные горизонты, чтобы оценить общую вертикальную структуру течений. Измеренная структура термохалинных полей, кислорода и течений соответствовала ситуации прерывистого затокового течения из Гданьской в Готландскую впадину с ядром, находящимся на расстоянии от дна около 10 м. Максимальное течение со скоростью в ядре около 45 см/с, направленное не север (заток), наблюдалось 15-17.06.22 г., и в эти дни придонное течение также усилилось до 20-25 см/с. Устойчивых течений в обратном направлении (отток на юг) не наблюдалось. Этому полностью соответствует монотонное убывание кислорода до нулевых значений в нижнем слое от 80 м до 100 м, характерное для периода гипоксии, и отсутствие инверсий в поле кислорода, возникающих при оттоке аноксидной воды из Готландской впадины. Стабильность однонаправленного течения соленых вод на север соответствует также преобладанию западных ветров, создающих дрейфовые течения в южном направлении и компенсационные глубинные течения на север. Два верхних горизонта станции показали весьма сильные и регулярные инерционные волны с периодом, характерным для Балтики. Полученные результаты согласуются с данными модели NEMO на период измерений.

Биологические исследования. Собраны пробы для изучения сезонной изменчивости фитопланктона, зоопланктона, ихтиопланктона, макрозообентоса на станциях в Гданьском и Готландском бассейнах вдоль границ ИЭЗ Польши и Литвы,  а также на вдольбереговых мелководных станциях, ряды сезонных данных по которым накапливаются с 2015 г. На 10 станциях на глубинах 81-110 м преобладали серо-черные илы с выраженным запахом сероводорода. В большинстве просмотренных проб отмечались лишь растительные или хитиновые остатки, в ряде проб встречались отдельные створки Bivalvia или танатоценозы, состоящие из Macoma sp., пустых раковин Foraminifera и Ostracoda разных видов. Вероятно, гипоксия, позволявшая выживать мейобентосным остракодам в этих районах в ноябре 2021 г. (по данным рейса АБП-48) сменилась аноксией, т.к. живых организмов, даже толерантных к H2S, сейчас отмечено не было. На меньших глубинах, на склоне Гданьской впадины на мелкозернистых песчано-глинистых грунтах был отмечен более благоприятный кислородный режим, где запах H2S отсутствовал, и макрофауна была представлена значительным количеством живых двустворок Macoma balthica и Polychaeta разных видов. На мелководной станции (глубина 27 м) у м. Таран на валунно-глыбовом субстрате отмечен биоценоз обрастателей с доминированием Amphibalanus improvises и присутствием Mytilus edulis, мшанок рода Electra и др. 

Цветения фитопланктона на период исследований обнаружено не было.  Максимальная температура поверхностного горизонта достигала 16,5 0С, глубина прогретого слоя составила 5 м. Максимальная прозрачность достигала 4 м, минимальная – 2,2 м. В фитопланктоне наблюдалось два вида потенциально токсичных синезеленых микроводорослей Aphanizomenon floseaquae и Nodularia spumigena, а также цепочная диатомовая водоросль из рода Chaetoceros. Обнаруженные виды характерны для раннелетнего фитопланктона этого района.

Список организаций, участвующих в экспедиции:

1. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН).
2. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта» (БФУ им. И.Канта).
3. Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А.П. Карпинского» (ФГБУ «ВСЕГЕИ»).
4. Общество с ограниченной ответственностью «СПЛИТ» (ООО «СПЛИТ»).
5. Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение «ДЕКО» (ООО НПО «ДЕКО»).