Период работ: 18 сентября — 12 ноября 2024 г.
Начальник экспедиции: Семилетов Игорь Петрович
Зам. начальника экспедиции: Куликов Михаил Евгеньевич
Капитан судна: В.А. Ионин
Район работ: Моря Российской Арктики – Печорское, Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское, западный сектор Чукотского моря.
Научный состав: 29 человек

Экспедиция проводится по темам и проектам

• «Исследования изменений процессов транспорта и трансформации вещества и энергии в системе суша – моря Северной Евразии в условиях современных изменений в криосфере» (№ 124022100083-1, ТОИ ДВО РАН);
• «Экологические и биогеохимические процессы в экосистемах дальневосточных морей» (№ 124022100077-0, ТОИ ДВО РАН);
• «Геохимические трассеры океанологических процессов и явлений в окраинных морях Востока Азии» (№ 124022100081-7, ТОИ ДВО РАН);
• «Палеоокеанология морей северо-востока России, Северного Ледовитого океана, современное и мезозойско-кайнозойское осадкообразование» (№ 124022100084-8, ТОИ ДВО РАН);
• «Геодинамическая эволюция деформируемой литосферы, опасные процессы и аномальные явления в коре и водной толще Мирового океана, окраинных и внутренних морей» (№ FMWE-2024-0018, ИО РАН);
• «Геоморфология, геофизика и биогеохимия морского дна с учетом особенностей литосферы арктического бассейна, переходной зоны от Тихого океана к Евразии, отдельных районов Атлантического и Индийского океанов, морей России» (№ FMWE-2024-0019, ИО РАН);
• «Динамика внутренних и окраинных морей, взаимодействие океана и суши, прибрежные и шельфовые процессы: роль синоптических и мезомасштабных явлений в формировании гидрофизического и экологического состояния прибрежной зоны океана и внутренних морей России на основе специализированных натурных экспериментов, моделирования и дистанционного зондирования» (FMWE-2021-0001, ИО РАН);
• «Создание научных основ управления процессами поглощения и накопления углерода биоморфолитосистемами прибрежно-морских водно-болотных угодий и прилегающих морских акваторий» (FEFF-2024-0004, СаГУ);
• "Комплексные исследования на базе природных геологических лабораторий" (FSWW-2023-0010, ТПУ).

Гранты РНФ

• «Потоки и генезис органического вещества в системе «суша-шельф» в Российской Арктике: климатическая роль деградации мерзлоты» (№ 21-77-30001, ТОИ ДВО РАН); 
• «Динамика карбонатной системы и асидификация вод морей Восточной Арктики/Субарктики в условиях современного изменения климата» (№ 21-17-00027, ТОИ ДВО РАН);
• «Районирование связанных с сейсмичностью геологических опасностей моря Лаптевых» (№ 23-17-00125, ИО РАН);
• «Гидрофизические процессы на шельфе и континентальном склоне морей российской Арктики» (№ 23-17-00087, ИО РАН); 
• «Характерные особенности геохимии системы вода-осадок в зонах активных газопроявлений Черного моря и арктических морей» (№ 24-17-20030);
• «Метановые сипы как уникальные минералообразующие системы в морях Российской Арктики»" (№ 23-77-10002, ТПУ).
• Другие программы фундаментальных научных исследований, задачи которых решаются в экспедиции:
• «Поисковые фундаментальные научные исследования в интересах развития Арктической зоны Российской Федерации», проект 1.1.13.
• «Разработка новых методов изучения и моделирования распределения и динамики состояния подводной мерзлоты и эмиссии метана из морей Восточной Арктики» (Программа Президиума РАН), 
• продолжение исследований международной лаборатории углерода арктических морей и лаборатории арктических исследований ТОИ ДВО РАН на научно-образовательной платформе Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ) (в рамках гранта Правительства РФ № 14.Z50.31.0012 «Сибирский арктический шельф как источник парниковых газов планетарной значимости: количественная оценка потоков и выявление возможных экологических и климатических последствий»),
• «Диагенетическая мобилизация газов и тяжелых металлов из верхнеплейстоцен-голоценовых осадков устьевых областей Оби, Енисея и Лены, а также примыкающих к ним шельфовых акваторий Карского моря и моря Лаптевых» (программа РАН 1.49 «Взаимодействие физических, химических и биологических процессов в Мировом океане», № 0137-2018-0031).

Цели и задачи экспедиции

Цель экспедиции 

Выявление особенностей функционирования геосистем «литосфера-криосфера-гидросфера-атмосфера» арктических морей России в условиях современных климатических изменений. Продолжение многолетних междисциплинарных океанографических исследований.

• выявление изменений во взаимодействии основных компонентов климатической системы в Арктике, таких как деградация мерзлоты и сопутствующего ей разложения органического вещества, выделения метана и двуокиси углерода.

Задачи этапа 1

• выявление количественных пространственно-временных изменений потоков метана из донных отложений в водную толщу и атмосферу в зонах мегасипов пузырькового метана. Обнаружение участков разгрузки геологического флюида (пузырьковый метан, растворенные компоненты),
• выявление генезиса основных компонентов газожидкостного геологического флюида, разгружающегося в рифтовых зонах и за их пределами,
• уточнение масштабов и динамики возрастающей массированной эмиссии метана вследствие деградации подводной мерзлоты,
• изучение геологического строения верхней части осадочной толщи в районах массированных газопроявлений,
• изучение сейсмического режима шельфа в районах массированных газопроявлений подводной криолитозоны,
• изучение механизмов вовлечения реликтового органического вещества в современные биогеохимические циклы,
• изучение вертикальной термохалинной структуры водной толщи,
• изучение состояния гидробиологических систем,
• исследование асидификации морской воды и влияние этого процесса на бентические сообщества и экологическое состояние арктических морей,
• изучение микробных сообществ и активности микробных процессов циклов углерода, метана и серы в донных осадках районов газопроявления,
• литологические исследования,
• акустическая регистрация форм морфоскульптур подводного рельефа,
• подъем донных сейсмографов МПССР после экспозиции и постановка новых станций;
• изучение состава углеводородов, тяжелых металлов в водной толще и донных осадках,
• радиоэкологические и радиохимические исследования,
• оценка современного геоэкологического состояния исследуемых акваторий, в том числе изучение состава, распределения и путей миграции микропластика в водной толще, морских организмах и донных осадках,
• тренинг молодых специалистов для углубления теоретической подготовки и приобретения практических навыков проведения океанографических исследований на борту судна (в рамках деятельности «Плавучего университета»).

Задача этапа 2

• попутные гидрометеорологические наблюдения.

Предварительные научные результаты

      Комплекс мультидисциплинарных исследований выполнен на 36 станциях по 13 научным направлениям, на 157 станциях (преимущественно, по маршруту переходов судна) проведены газогеохимические и гидрохимические исследований. С наблюдениями и маршрутными переходами пройдены 15798 км, в том числе на этапе 1 — 11977 км и 3821 км на этапе 2. 
      Впервые с 2022 г. нам был удалось продолжен мониторинг аномальных газопроявлений со дна восточно-арктических морей. 
Выполнены 615718 маршрутных измерений (проточная система) температуры и солености подповерхностных вод, с кастами проведены 76 вертикальных зондирований на 36 станциях. Получены данные о пространственных масштабах распространения и вертикальной структуре водных масс морей Восточно-Сибирского, Лаптевых, Карского и Печорского в период начала льдообразования.  Зафиксирована аномалия распреснения поверхностного слоя восточно-арктической акватории, обусловленная масштабами распространения стоковых вод реки Лены. 
      Изучались особенности биогидрохимической структуры вод Карского и Печерского морей в период начала льдообразования и сезонного уменьшения материкового стока. Исследовались геохимические особенности поровых вод донных осадков различных седиментационных обстановок арктического шельфа. Изучены 149 образцов поровых и 18 придонных вод. Отобраны 168 проб донных осадков на минералогический состав. В поровой воде выполнены 168 потенциометрических измерения рН морской воды, по 149 измерений щелочности, силикатов, фосфатов и нитритов, 26 определений сероводорода, 168 определений окислительно-восстановительного потенциала Eh, по 140 определений железа, марганца и аммония. В 310 пробах морской воды оптическими методами изучалось распределение растворенного органического углерода (РОУ). Предполагается исследование экстрагированного РОВ, отобранных проб воды и грунта физико-химическими методами структурно-группового и молекулярного анализа как спектроскопия ЯМР, масс-спектрометрия сверхвысокого разрешения, оптическая спектроскопия. Впервые в мировой практике заложен инкубационный эксперимент по оценки затравочного (priming) эффекта растворенного органического вещества (РОВ) стока мерзлотных сибирских рек и придонного метан-эфтрофицированного слоя над сипами по отношению к олиготрофному автохтонному растворенному органическому веществу Северного Ледовитого океана.
      Выполнены 225 хроматографических определений растворенного метана с горизонтов водной толщи на комплексных станциях и 176 определений из проточной системы (каждые 4 часа). По маршруту судна анализатором LGR проведены более 3,4 млн. измерений СН4 (с частотой до 60 измерений в минуту). На 3 станциях осуществлена видеорегистрация морского дна с целью мониторинга участков пузырьковой разгрузки метана.
      Выполнена регистрация концентрации CH4, CO2 и водяного пара на верхнем и нижнем уровнях приводной атмосферы по трассе переходов 9400 км и количеством измерений 3 х 106 на каждом уровне. 
      Выполнены 39475 измерений концентрации валовой ртути в приводной атмосфере. В целом, содержание ртути соответствовало фоновому в атмосфере Северного полушария. Отмечен рост концентрации во время северных ветров, объясняемый транспортом воздушных масс из Арктического океана. 
      По итогам экспедиции впервые будет выполнено комплексное полногеномное исследование метагенома и транскриптома микробиоты на различных горизонтах образцов донного осадка (включая окисленные и восстановленные слои), полученных с территории Восточно–Сибирского моря, моря Лаптевых и Печерского моря. 
      Получен массив измерений спектров коэффициентов яркости арктических морей различной трофности при низких углах Солнца над горизонтом (менее 20 градусов). Результаты дистанционного зондирования цвета моря позволят разработать региональные алгоритмы оценки концентрации хлорофилла «а», взвешенного материала, окрашенного растворенного органического вещества, а также отработать методики использования дистанционных измерений при низких углах Солнца над горизонтом.
      С гидроакустическими измерениями пройдено 5831 морских миль. Обнаружено 342 сипа, 70 из которых впервые. В результате съемки дна многолучевым эхолота построены 3D -батиметрические карты полигонов, поволившие охарактеризовать особенности микрорельефа дна. Так, сипы Печерского моря в большинстве случаев связаны с криогенными морфоскульптурами типа пинго (в нашей литературе – булгунях).
     На акватории Восточно-Сибирского моря методом ЗСБ выполнены 53 геофизических профиля суммарной протяженностью 784 погонных километров, суммарное количество точек зондирования 44852. В море Лаптевых пройдены 19 геофизических профилей протяженностью 72 погонных километров, общее количество точек зондирования 6434. Исследования в Печерском море были ограничены 10 профилями протяженностью 50 погонных километров. Выполнен анализ вертикального и пространственного строения ММП, выявлены аномальные для них таликовые зоны как зоны возможной  фильтрации  глубинного  флюида.  Полученные результаты   расширяют представления о субаквальной криолитозоне российско арктического шельфа и в дальнейшем будут использоваться при расчётах темпов деградации ММП в контексте её воздействия на цикл углерода в арктической системе «суша-шельф-атмосфера». 

Участники морских научных исследований, не являющиеся заявителем: 
- ФГБУН ИО РАН (ИО РАН), г. Москва,
- ФГБОУ ВО «Сахалинский государственный университет» (СахГУ), г. Южно-Сахалинск,
- ФГОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» (ТПУ),
- АНОО ВО "Научно-технологический университет "Сириус", г. Сочи,
 - ФГОУ ВПО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», геологический факультет, ООО «МГУ- геофизика» (МГУ-Геофизика).
- Институт морской геологии, КНР, г. Циндао.