Период работ: 28 июня — 12 июля 2022 г.
Зам. начальника экспедиции: М. О. Ульянова
Капитан судна: Л. В. Сазонов
Район работ: Гданьский бассейн, Гданьско-Готландский порог, восточная часть Финского залива
Научный состав: 68 человек

Темы и проекты исследований:

- № 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» (рук. В.В. Сивков);

- № 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» (рук. М.В. Флинт).

План научно-исследовательской работы Балтийского федерального университета им. И. Канта по теме № FZWM-2021-0015 «Временная изменчивость потоков углерода на карбоновом полигоне в Балтийском море» (рук. В.В. Сивков).

Также в экспедиции решались научные задачи по:

- гранту РНФ 22-17-00170 «Отклик природной среды Балтийского моря на ключевые климатические события голоцена в Северной Атлантике» (рук. Л.Д. Баширова);

- проекту РФФИ № 20-08-00246 "Гравитационные течения и внутренние волны в глубоководных каналах" (рук. Е.Г. Морозов);

- договору о НИР с ООО «Морское венчурное бюро» (ООО «МВБ») №2/2022 от 01.03.2022

Основные задачи экспедиции:

Выявление особенностей гидролого-гидрохимической структуры Балтийского моря.
Исследование экологического состояния морской среды.
Изучение распространения углеводородных газов в морской среде.
Комплексная океанологическая съемка на морской площадке Калининградского карбонового полигона (восточный склон Гданьской впадины). Задача реализуется в рамках договора АО ИО РАН и БФУ им. И. Канта о научном сотрудничестве по созданию калининградского карбонового полигона (№ 28-с от 23.12.2021).
Исследование литостратиграфических комплексов Балтийского моря с использованием высокоразрешающего сейсмоакустического профилирования и стратиграфического расчленения заверочных колонок донных осадков; выявление литологических и геоморфологических индикаторов придонных течений.
Проведение V Международной летней школы «Береговая зона моря: исследования, управление и перспективы» БФУ им. И. Канта совместно с АО ИО РАН.

Основные научные результаты

Гидролого-гидрохимические исследования
В Гданьской впадине оксиклин (0-8 мл/л) находился на глубинах 40-85 м, совпадая с галоклином и несколько превышая его. Оксиклин был приподнят в направлении юго-восточного склона впадины. С нижней частью оксиклина совпадал промежуточный нефелоидный слой, что позволяет сделать предположение о его биогеохимическом, а не гидродинамическом происхождении. Как известно, он возникает на окислительно-восстановительном барьере в результате перехода растворенной формы миграции микроэлементов (Mn, Fe) в твердую, или взвешенную, форму миграции. Если оксиклин располагался непосредственно над дном, нефелоидный слой становился придонным, или, точнее, ложно придонным, так как не был обусловлен активностью придонных течений. Об отсутствии сколь-либо значимых затоковых течений в период съемки свидетельствуют низкие значения солености и кислорода. В придонном слое впадины (мощностью до 20 м) отмечены бескислородные условия, которые сочетались с максимальными значениями фосфора фосфатов (>170 мкг/л). Концентрация растворенного сероводорода достигала здесь 2,2 мг/л, причем не в центре впадины (глубина 100-105 м), а на глубинах около 90 м. Следовые количества сероводорода (до 0,035 мг/л) были зафиксированы над галоклином. В поверхностном слое моря обращает на себя внимание локальное понижение концентрации кислорода над юго-восточным склоном впадины – в верхней части двухступенчатого термоклина, на глубине 10-15 м. Поскольку оно отмечено в пределах ареала пониженной солености, то, очевидно, его можно связать с влиянием стока р. Вислы.
1.2 В придонном слое восточной части Финского залива (к востоку от о. Гогланд) была зафиксирована гипоксия (содержание растворенного кислорода менее 2 мл/л). Она сопровождалась максимальными значениями концентрации фосфатов (до 175 мкг/л). В поверхностном слое моря содержание кислорода заметно снижалось (от 8 до 6 мл/л) по мере приближения к устью р. Нева. Напротив, максимальные значения концентрации нитритов (1,8 мкг-ат/л) были зафиксированы вблизи устья Невы, что, очевидно, обусловлено ее стоком. В открытой части Финского залива максимум нитритов прослеживался на глубине 10-20 м.

Гидробиологические исследования
В мористой части Гданьского бассейна концентрация хлорофилла «а», отражающая обилие фитопланктона, была, в основном, на низком уровне (< 2 мкг/л). Вдоль северного побережья Калининградской области она была выше в 2-3 раза, что соответствует среднему уровню эвтрофирования вод.
В фотическом слое (~0-21 м) отмечены проявления цианобактериального «цветения» моря, подповерхностная фаза. Преобладали потенциально-токсичный Aphanizomenon flosaquae и токсичная Nodularia spumigena. В мелководной прибрежной зоне моря, где воды более прогреты, отмечена поверхностная фаза цианобактериального цветения с доминированием по биомассе Aph. flosaquae и присутствием N. spumigena, Dolichospermum spp. На северо-восточном склоне Гданьской впадины по биомассе доминировал вид N. spumigena, тогда как далее на северо-запад, в Восточно-Готландском бассейне доминировал Aph. flosaquae. Общий видовой состав не имел существенных пространственных отличий.

Развитие зоопланктона соответствовало характерному для летнего сезона составу массовых видов. Не отмечено значительного развития чужеродного понто-каспийского рачка Cercopagis pengoi.

В прибрежной зоне выявлено присутствие нескольких групп беспозвоночного нектона (Mysida, Amphipoda, Decapoda), два вида личинок рыб, чужеродная планктонная кладоцера Cercopagis pengoi.

В глубоководных районах ниже галоклина, а также на глубинах 12-25 м отмечены ранние стадии (эфиры) медуз (предположительно Cyanea capillata) от 0,5 до 5,0 см в диаметре. В прибрежной зоне моря медузы были представлены видом Aurelia aurita.

На дне эрозионной долины, расположенной на юго-восточном склоне Восточно-Готландской впадины (глубины от 80 до 120 м), подтверждено существование популяции двустворчатых моллюсков Astarte borealis, что объясняется поступлением придонных вод из Слупского желоба.

В прибрежной зоне моря состав, структура и количественное развитие зообентоса находилось в пределах межгодовой изменчивости. Отмечено присутствие ювенильных особей разных видов моллюсков и их планктонных личинок. На локальном участке, в районе сброса в море техногенных рассолов, отмечено накопление на дне тонкозернистых глинистых песков, что связывается с началом гидротехнических работ по прокладке подводного трубопровода и может оказаться ещё одним антропогенным фактором воздействия на бентосные сообщества.

2.2 В восточной части Финского залива развитие фитопланктона было в целом значительнее, чем в Юго-Восточной Балтике (Гданьском бассейне). В мористой части района исследования среди видов, формирующих цветение, преобладал Aph. flosaquae, причем значительная часть колоний находилась на стадии отмирания. Присутствие различных видов Dolichospermum spp. становилось более заметным по мере приближения к устью р. Невы. Вблизи устья визуально фиксировались протяженные пятна поверхностного цианобактериального цветения, предположительно Dolichospermum spp.

Чужеродный понто-каспийский рачок Cercopagis pengoi повсеместно встречался на уровне массового вида, образуя скопления, видимые невооруженным глазом в воде и на планктонных сетях.

Геолого-геофизические исследования
 По предварительным исследованиям четырех колонок донных осадков, отобранных в Гданьской впадине (литологическое описание, спектрофотометрия, рентгенофлюоресцентный анализ, магнитная восприимчивость), выделено три литостратиграфических комплекса: глины Балтийского ледникового озера, глины Анцилового озера, илы литориновой и пост-литориновой стадий Балтийского моря. Литориновые и пост-литориновые илы имеют пониженные значения магнитной восприимчивости и содержания терригенных элементов. Повышенное содержание свинца и цинка в верхней части этого комплекса обусловлено антропогенным влиянием. Осадки двух озерных стадий (комплексов) наоборот, характеризуются повышенными значениями магнитной восприимчивости и содержания терригенных элементов. Отличительным признаком осадков Анцилового озера являются гидротроилитовые прослои черного цвета с высокими значениями магнитной восприимчивости, обусловленными присутствием аутигенных минералов – пирита и грейгита.
По геоакустическим данным уточнена граница выклинивания литориновых и пост-литориновых алевро-пелитовых осадков на фоне ее постепенного заглубления с 50 м до 90 м в северо-западном направлении. Это вероятно обусловлено увеличением расстояния от одного из важнейших региональных источников осадочного материала – р. Висла. У подножия восточного склона Гданьской впадины впервые зарегистрирована небольшая депрессия донного рельефа (1-2 м) в сочетании с примыкающим к ней клиновидным телом литориновых и пост-литориновых (морских) осадков. Такое сочетание является известным геоморфологическим признаком существования контурных течений и их влияния на осадконакопление. Зафиксированы акустические аномалии, связанные с газонасыщенными осадками.

3.2 На дне восточной части Финского залива по геоакустическим данным выявлены многочисленные «эрозионно-аккумулятивные пары», которые свидетельствуют о существенном влиянии придонной гидродинамики на осадконакопление. Зафиксированы акустические аномалии, связанные с газонасыщенными осадками.

Список организаций, участвовавших в экспедиции

• ФГБУН Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук.
• ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет им. И Канта»
• Атлантический филиал ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии».
• ФГБУ Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского.
• ФГБОУ ВО «Российский государственный гидрометеорологический университет».
• ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова».
• ФГБОУ ВО «Калининградский государственный технический университет».
• ФГБОУ ВО «Севастопольский государственный университет».
• ФГБУН «Институт озероведения РАН».
• Калининградское региональное отделение общественной организации «Российское геологическое общество».
• ФГБУК «Музей Мирового океана».
• ФГБОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И. М. Губкина».
• ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)».
• ФГБОУ ВО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина».
• ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет».
• ФГБОУ ВО «Московский физико-технический институт».