Период работ: 25 июля — 31 августа 2024 г.
Начальник экспедиции: Марина Даниловна Кравчишина
Капитан судна: Ю. Н. Горбач
Район работ:  Европейская часть арктического шельфа: Баренцево море (северная часть шельфа и северный континентальный склон); шельф Северного Шпицбергена; Карское море (желоб Святой Анны, желоб Воронина, Южно-Карский шельф); Печорское море (восточная часть).
Научный состав: 67 человек

Темы и проекты исследований:

• Тема № FMWE-2024-0020 «Осадкообразование в современном и древнем океане рассеянное осадочное вещество и донные отложения как геологические архивы изменения климата и природных систем ключевых районов Мирового океана, морей России и пограничной области море–суша», рег. № 1022040700420-8.
• Тема № FMWE-2023-0002 «Создание интегрированной системы мониторинга субполярной Северной Атлантики, Баренцева и Карского морей для оценки их роли в формировании климатических и экосистемных изменений Мирового океана на различных временных масштабах», рег. № 123100300088-0.
• Тема № FMWE-2024-0017 «Долгопериодная эволюция океанской циркуляции и потоков на границе океан-атмосфера и роль океана в формировании климата», рег. № 1022040700298-1.
• Тема № FMWE-2024-0015 «Гидрофизические процессы, формирующие экологическое состояние внутренних и окраинных морей и прибрежной зоны океана», рег. № 1022040700252-9.
• Тема № FMWE-2024-0022 «Биологическое разнообразие фауны морей и океанов, её распределение и эволюция, фауна уникальных морских биотопов и ее сохранение», рег. № 1022040700545-6.
• Тема № FMWE-2024-0024 «Методы и средства океанологических наблюдений для исследования природных и техногенных подводных объектов и экологии в гидросфере: разработка технологий многопараметрического сканирования подводных сред и объектов автономными и привязными зондами и профилографами», рег. № 1022040700583-6.
• Тема № FMWE-2024-0021 «Структурно-функциональная организация, биологическая продуктивность и механизмы современной климатической и антропогенной изменчивости морских и океанических экосистем; экосистемы Арктического бассейна и морей России в современных условиях, биоресурсный потенциал океанических и морских экосистем», рег. № 1022040700450-9.
• Тема № FMWE-2024-0018 «Геодинамическая эволюция деформируемой литосферы, опасные процессы и аномальные явления в коре и водной толще Мирового океана, окраинных и внутренних морей», рег. № 1022040700381-0.
• Тема № FMWE-2024-0016 «Разномасштабные гидрофизические процессы в Мировом океане и его пограничных слоях: их исследование методами оперативной океанографии, судовых наблюдений, дистанционного зондирования, теоретического, численного и лабораторного моделирования», рег. № 1022040700271-4.
• Тема № FMWE-2024-0019 «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», рег. № 1022040700410-1.
• Тема № FMWE-2024-0023 «Биоресурсы, биоразнообразие, и структура сообществ пелагиали Мирового океана, их пространственно-временная динамика», рег. № 1022040700558-0.
• Тема № FMWE-2022-0002 «Исследование мезомасштабных и синоптических процессов в приповерхностных слоях атмосферы и океана и их влияния на динамику верхнего слоя океана и морей России», рег. № 122103100034-1.
• Тема № FWRU-2021-0007 «Комплексное исследование парниковых газов и аэрозоля в тропосфере Сибири и Российской Арктики, радиационный режим атмосферы и оценка влияния природных и антропогенных факторов на современном этапе климатических изменений», рег. № 121031500342-0.
• Тема № FMWR-2022-0010 «Моделирование изменений газового и аэрозольного состава атмосферы на основе наземных и спутниковых методов его мониторинга», рег. №.
• Тема № FNNZ-2024-0034 «Функциональные, метаболические и молекулярно-генетические механизмы адаптации морских организмов к условиям экстремальных экотопов Черного и Азовского морей и других акваторий Мирового океана», рег. № 124030100137-6.
• Грант РНФ № 20-17-00157-П проект РНФ «Роль гидротермальных и термогенных процессов в современном осадконакоплении в субполярной Северной Атлантике и Арктике», рег. № AAAA-A20-120110790046-7.
• Грант РНФ № 24-17-00044 «Плейстоценовые межледниковья и голоцен в Северной Атлантике и Норвежско-Гренландском бассейне: сравнение природных условий во время крупномасштабных потеплений климата в четвертичное время», рег. №.
• Грант РНФ № 23-77-30001 «Взаимодействие Арктики и Северной Атлантики, как ключ к прогнозированию климата: долговременные наблюдения и моделирование», рег. № 123101000065-1.
• Грант РНФ № 21-77-20025 «Атмосферный аэрозоль в высокоширотных районах Мирового океана: физико-химический состав, географическое распределение, основные источники и факторы изменчивости», рег. № 121112500085-2.
• Грант РНФ № 23-27-00296 «Изотопно-геохимические исследования диагенетического преобразования органического вещества в донных осадках морей Российской Арктики», рег. № 123120600062-5.
• Грант РНФ № 20-17-00200 «Современные тренды ключевых атмосферных примесей над Северной и Восточной Евразией и их причины».

Основные задачи экспедиции:

1. Краткосрочная постановка на арктическом шельфе метеобуя ИО РАН – гидрометеорологической морской обсерватории модели Daowan DW07020, с целью разработки оптимальной технологии работы с подобными обсерваториями для развития национальной системы климатического мониторинга (тема № FMWE-2023-0002, грант РНФ № 23-77-30001).
2. Изучение метеорологических (температура, влажность, давление скорость и направление ветра, осадки, концентрация углекислого газа и поступающая длинно- и коротковолновая радиация) и океанологических (температура, соленость, pH и концентрация углекислого газа) параметров с помощью датчиков, установленных на метеобуе ИО РАН (тема № FMWE-2024-0017).
3. Краткосрочные постановки автоматических глубоководных седиментационных обсерваторий (АГОС), оснащенных седиментационными ловушками и датчиками условий среды (измерителями течений, температуры, солености, флуоресценции, кислорода и т.д.) (темы №№ FMWE-2023-0002, FMWE-2024-0020, грант РНФ № 23-77-30001).
4. Получение данных о пространственно-временной изменчивости физико-химических характеристик аэрозоля и оценка антропогенного воздействия в современный период: изучение вариаций дисперсного и химического состава приводного аэрозоля в различных районах по маршруту судна; измерение прозрачности атмосферы в диапазоне спектра 0,34–1,55 мкм для определения характеристик изменчивости спектральных АОТ и общего влагосодержания атмосферы на маршруте экспедиции; оценка содержания в аэрозоле поглощающего вещества (тема № FWRU-2021-0007, грант РНФ № 21-77-20025).
5. Мониторинг содержания углекислого газа, метана и озона в приводном слое атмосферы с изучением изотопного состава углерода метана (δ¹³C-СН₄) и углерода углекислого газа (δ¹³C-СО₂) (тема № FMWR-2022-0010, грант РНФ № 20-17-00200).
6. Измерения потоков метана и углекислого газа в системе «вода-атмосфера», построение пространственного распределения направления и интенсивности потоков газов в акваториях Арктики (госзадание № FWRU-2021-0007, проект РНФ № 20-17-00157-П).
7. Исследование пространственной изменчивости интенсивностей флуоресценции хлорофилла-а, окрашенного растворенного органического вещества, показателя ослабления света морской водой на длине волны 530 нм, а также температуры и солености на ходу судна с использованием проточного измерительного комплекса (тема № FMWE-2024-0015).
8. Оценка изменений потока фотосинтетически активной радиации, падающей на поверхность океана и проникающей в водную толщу, в зависимости от широты и гидрометеорологических условий по данным судовых измерений и спутниковых наблюдений (тема № FMWE-2024-0015).
9. Получение вертикальных профилей показателя ослабления света морской водой и последующий анализ их влияния на яркость выходящего из воды излучения. Измерение коэффициента яркости моря на станциях и переходах для последующей валидации данных спутниковых сканеров цвета, а также оперативной оценки значений биооптических характеристик поверхностного слоя (тема № FMWE-2024-0015).
10. Получение комплекса данных натурных измерений биооптических характеристик для разработки региональных моделей количественной оценки концентрации хлорофилла, показателя поглощения окрашенного растворенного органического вещества и взвеси, а также для оценки параметров солнечной радиации, падающей на поверхность моря и проникающей в водную толщу (тема № FMWE-2024-0015).
11. Изучение гидрологических параметров водной толщи от поверхности до дна посредством профилирования водной на станциях CTD зондом SBE 911 Plus c датчиками (давления, температуры, электропроводности (соленость), кислорода, совмещенным датчиком флуоресценции и мутности, а также показателя ослабления света) и отбор проб воды (темы №№ FMWE-2024-0016 и FMWE-2022-0002).
12. Изучение скорости и направления течений на основе непрерывных измерений в слое 22–1000 м судовым доплеровским акустическим профилографом, а также на заякоренных станциях АГОС (тема № FMWE-2024-0018).
13. Изучение гидрохимических параметров морской воды: щелочности, pH, концентрации кислорода, минеральных и органических форм биогенных элементов и растворенного органического углерода, а также расчет стехиометрических отношений элементов в среде для выяснения  условий лимитирования первичной продукции (темы №№ FMWE-2024-0020, FMWE-2024-0021, грант РНФ № 20-17-00157-П).
14. Изучение концентрации, состава и свойств взвеси с помощью уникального комплекса погружаемых и лабораторных приборов  в водной толще, на границе раздела фаз вода–осадок и во льду (тема № FMWE-2024-0020, гранты РНФ №№ 20-17-00157-П, 23-77-30001).
15. Изучение состава и структуры сообществ фитопланктона в области контакта североатлантической и арктической водных масс в зависимости от океанологических и гидрометеорологических условий (тема № FMWE-2024-0023, грант № 20-17-00157-П).    
16. Комплексное изучение компонентов экосистемы: концентрации хлорофилла–а, АТФ, видового состава микропланктона фитопланктона, макропланктона, а также оценка трофности вод (тема № FNNZ-2024-0034).
17. Изучение биолюминесценции макропланктонных организмов (тема № FNNZ-2024-0034).
18. Изучение морских грибов в донных осадках (тема № FNNZ-2024-0034).
19. Площадная съемка поверхности дна гидролокатором бокового обзора с целью изучения мезомасштабной структуры донного рельефа, в частности, в районах разгрузки метан-содержащих флюидов на дне (тема № FMWE-2024-0024).
20. Фото и видео фиксация поверхности дна для исследования микрорельефа дна, состава и численности донных сообществ, и изменений особенностей донного осадка, связанных с дегазацией (тема № FMWE-2024-0024).
21. Изучение современной и древней седиментации в окраинных желобах северной части Баренцева и Карского морей в рамках глобальных и региональных природных изменений (тема № FMWE-2024-0020, грант РНФ № 23-77-30001).
22. Получение материала для высокоразрешающих реконструкций взаимодействия североатлантической и арктической воды в морях западного сектора Арктики за последние 20 тыс. лет (тема № FMWE-2024-0020, грант РНФ № 24-17-00044).
23. Изучение морфологии, строения, состава и возраста отложений осадочных тел – контуритовых дрифтов, образованных деятельностью придонных течений в арктических морях (темы №№ FMWE-2024-0020, FMWE-2024-0018).
24. Комплексный литолого-геохимический и микропалеонтологический анализ современных и позднеплейстоцен-голоценовых осадков Баренцева и Карского морей (тема № FMWE-2024-0020, грант РНФ № 24-17-00044).
25. Геоморфологические, литолого-геохимические и биогеохимические исследования районов разгрузки глубинных флюидов на дне, таких как микропросачивание, холодные метановые сипы, бугры пучения и газовые трубы (темы №№ FMWE-2024-0020, грант РНФ № 20-17-00157-П).
26. Изучение концентрации и распределения растворенных парниковых газов (метана и углекислого газа) в водной толще, на границе раздела фаз вода–осадок, в поверхностном слое осадков и подстилающей осадочной толще, в том числе, в районах разгрузки глубинных метан-содержащих флюидов на дне (темы №№ FMWE-2024-0020, FMWE-2024-0019, грант РНФ № 20-17-00157-П).
27. Исследование донной фауны (макробентоса и мейобентоса) в районах, подверженных непосредственному воздействию метановых высачиваний: изучение структуры сообществ, молекулярно-биологическое гистологическое изучение, изучение проблемы бионакопления металлов и редкоземельных элементов (темы №№ FMWE-2024-0022, FMWE-2024-0020).
28. Сбор донной фауны (бентосных беспозвоночных животных) для биогеографических исследований по вертикальной зональности арктического бассейна в зоне взаимодействия атлантического и арктического географических элементов фауны (тема № FMWE-2024-0022).
29. Изучение концентрации растворенных парниковых газов (метана и углекислого газа) в водной толще, на границе раздела фаз вода – осадок, в поверхностном слое осадков и подстилающей осадочной толще, в том числе в районах разгрузки метан-содержащих флюидов на дне (темы №№ FMWE-2024-0020, FMWE-2024-0018, грант РНФ № 20-17-00157-П).
30. Изучение состава и распределения флуорофоров в водной толще и иловой воде; выявление факторов, определяющих состав и распределение флуоресцирующего растворенного органического вещества (тема № FMWE-2024-0015).
31. Изучение содержания и состава углеводородов (алифатических и полициклических ароматических) для определения их происхождения – природного или антропогенного, а также изменения их состава при переходе из поверхностного водного микрослоя и льда в толщу воды, придонную воду и донные осадки в процессах седиментогенеза и диагенеза (темы №№ FMWE-2024-0020, FMWE-2023-0002).
32. Изучение закономерностей диагенетического преобразования органического вещества в арктических морских осадках, а также изучение процесса накопления и выделения углеводородных газов из морских осадков в водную толщу с помощью отбора проб донных отложений в местах интенсивного накопления  органических веществ и выделения газов из различных горизонтов колонок осадков (грант РНФ 23-27-00296).
33. Изучение филогенетического состава микробных сообществ донных осадков в акваториях с признаками дегазации осадочных толщ: выделение ДНК, проведение высокоэффективного секвенирования для определения таксономической принадлежности бактерий и архей (проект РНФ № 23-27-00296).

Предварительные научные результаты

     В экспедиции исследовалась роль осадочного вещества взаимодействующих геосфер (гидросфера, атмосфера, литосфера, биосфера) в осадкообразовании в Европейской Арктике под влиянием контакта полярной и атлантической воды и разгружающихся метан-содержащих флюидов на дне. Продолжились работы, направленные на создание национальной системы мониторинга климатических изменений гидрофизических и биогеохимических характеристик, а также потоков энергии и потоков климатически активных веществ. Материалы, полученные в Европейской Арктике, существенно дополнят базу данных, необходимую для верификации климатических моделей, и внесут важный вклад в комплексное решение задач национальной климатической политики.

1. Успешно выполнены исследования на основе заякоренных автономных буев, морских обсерваторий и судовых наблюдений, а именно: 1) краткосрочная постановка метеобуя ИО РАН – гидрометеорологической морской обсерватории модели Daowan DW070205, что станет важным этапом в развитии национальной системы климатического мониторинга; 2) три краткосрочные постановки усовершенствованных автоматических глубоководных седиментационных обсерваторий для изучения потоков осадочного вещества и условий среды; 3) 183 комплексные океанологические станции и более 5 000 морских миль судовых многодисциплинарных наблюдений в европейской части арктического шельфа.
2. Изучены перенос, распространение и источники климатически активных веществ (парниковые газы, атмосферный аэрозоль, черный углерод) на арктическом шельфе с помощью непрерывно работающих аэрозольной станции, газоаналитического комплекса, а также посредством измерений на станциях концентрации и потоков основных парниковых газов в системе осадок–вода–воздух.
3. На Приямальской части Южно-Карского шельфа впервые обнаружено и исследовано поле холодных метановых сипов на глубине ~50 м, где развиты плотные «оазисы» бактериальных матов на поверхности осадков.
4. Изучен новый мелководный контуритовый дрифт позднеплейстоцен–голоценового возраста на Южно-Карском шельфе, что позволит установить возраст возникновения придонных течений в этой акватории шельфа. Обнаружено высокое газонасыщение всей вскрытой осадочной толщи, что связано с активной дегазацией недр, характерной для морских нефтегазоносных провинций шельфа.
5. В Печорском море колонками вскрыты газонасыщенные осадки бугров пучения, связанные с деградацией многолетнемерзлых пород и, вероятно, струйной дегазаций углеводородов над нефтегазовыми залежами.
6. Выявлены сезонные особенности распространения североатлантических вод, их модификация и взаимодействие с арктическими водами в краевых желобах-трогах и других критически важных районах Европейской Арктики. Полученные материалы позволяют исследовать трансформацию североатлантической водной массы при движении вдоль континентального склона от пролива Фрама и ее поступлении на арктический шельф. Именно с усилением влияния атлантической воды в Баренцевом море и Евразийском бассейне связывают сокращение площади и толщины морского льда в Арктике. Для исследования роли атлантической воды в климатических событиях переходного периода от позднего плейстоцена к голоцену собран уникальный материал по осадконакоплению и палеоокеанологии краевых желобов-трогов.
7. Изучен состав углеводородов в поверхностном микрослое (на границе раздела фаз вода–воздух), воде, льду и осадках для определения их происхождения – природного или антропогенного, чтобы дать оценку загрязненности акваторий нефтью и нефтепродуктами. Показано, что в воде и осадках доминируют соединения углеводородов, источниками которых являются морская биота и разгружающиеся метан-содержащие флюиды на дне.

Список организаций, участвующих в экспедиции

1. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН), включая Северо-Западное, Южное отделения Института.
2. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН).
3. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова Российской академии наук (ИФА РАН).
4. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр «Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН» (ФИЦ ИнБЮМ РАН).
5. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской Революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН).
6. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Геологический институт Российской академии наук (ГИН РАН).
7. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова» (МГУ имени М.В. Ломоносова).
8. Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ВНИРО).