С 30 июня по 14 июля 2021 г. запланирован 51-й рейс на НИС "Академик Сергей Вавилов”, продолжительностью 15 суток с выходом и завершением экспедиции в порту Калининград, начальник экспедиции Ульянова Марина Олеговна (к.н. АО ИО РАН).

Для проведения комплексных исследований в Балтийском море по следующим темам, проектам, договорам:

Плану научно-исследовательской работы ИО РАН на 2021-2023 гг. по темам № 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) и № 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);
Договору 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;
Договору о сотрудничестве между АО ИО РАН и  Всероссийским научно-исследовательским геологическим институтом им. А.П. Карпинского (ВСЕГЕИ) № 3/2020 от 17.03.2020 г.;
Договору о сотрудничестве между АО ИО РАН и Балтийским Федеральным университетом им. И. Канта (БФУ им. И. Канта) № 4/2019(1358) от 23.07.2019 г.  по проведению IV Международная летняя школа «Береговая зона моря: исследования, управление и перспективы», включающей работу «круглого стола» «Плавучий университет», с целью развития концепции «Плавучего университета», разрабатываемой Министерством науки и образования РФ (согласно Протоколу совещания по вопросу реализации программы «Плавучий университет» под председательством заместителя Министра науки и высшего образования Российской Федерации A.M. Медведева от 07.02.2020 г.) ;
Договору о сотрудничестве между АО ИО РАН и КРО ОО РосГео от 15.01.2011 г. по проведению круглого стола «Экологическое равновесие – главный приоритет в развитии минерально-сырьевой базы Балтийского региона» в рамках IV Международной летней школы;
 Договору о сотрудничестве между АО ИО РАН и Федеральным исследовательским центром (ФИЦ) Биотехнологии РАН №2/2019 от 08.07.2019 г.,
Договору о сотрудничестве между АО ИО РАН и ООО «Фертоинг» № 03/2021 от 31.05.2021 г.;
Договору о сотрудничестве между АО ИО РАН и Российским государственным гидрометеорологическим университетом (РГГМУ) № 05/2020 от 07.08.2020 г.
Цели и задачи экспедиции:
Верхний слой Балтийского моря распреснен, а нижний – осолонен за счет поступления североморских вод. Скачок плотности (перманентный пикноклин) на границе этих слоев является препятствием для вертикального перемешивания, в результате чего затрудняется аэрация глубинных вод, что приводит к гипоксии и сероводородному заражению. В этой связи остро стоят задачи, требующие знания механизмов адвекции плотных вод и их трансформации по пути распространения в Балтийском море.  
На экосистему Балтийского моря оказывают влияние поступающие из литосферы углеводородные газы, в основном метан. Массовые выходы газа могут формировать на дне моря характерные депрессии (покмарки) и создавать локальные аномалии в донных сообществах живых организмов.
С точки зрения климатической повестки актуально изучение палеоклимата, а значит процессов седиментации в послеледниковых бассейнах (неоплейстоцен-голоцен). Северная Балтика, и Финский залив, в частности, менее изучены в этом отношении по сравнению с Южной и Центральной Балтикой. Необходима выработка критериев разделения природных и техногенных факторов седиментации и диагенеза. Среди процессов диагенеза малоизученным остается трансформация состава органического вещества и распределение микробиоты в железо-марганцевых конкрециях и подстилающих осадках. Также недостаточно изучены подводные и береговые ландшафты Финского залива, находящиеся под значительным влиянием антропогенного фактора.
На фоне естественных процессов в Балтийском море наблюдается увеличение темпов и масштабов использования природных ресурсов прибрежно-морской зоны, что привело к концентрации разных видов хозяйственной деятельности в российском секторе юго-восточной части Балтийского моря. АО ИО РАН с 2003 г. ведет ежегодный комплексный мониторинг состояния экосистемы юго-восточной части Балтийского моря, продолжение которого является одной из первостепенных задач с учетом новых вызовов морского природопользования.
Цель экспедиции – получение натурных данных по природным комплексам Балтийского моря в условиях усиливающейся антропогенной нагрузки и изменения климата с учетом влияния Атлантического океана.

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 железо-марганцевых конкреций 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.
Основными ожидаемыми результатами экспедиции являются новые данные: 1) по гидролого-гидрохимическим условиям в придонном слое моря на пути затоковых течений; 2) по гидролого-гидрохимическим условиям, содержанию взвеси, первичной продукции и загрязнению моря в летний период; 3) по палеогеографическим условиям восточной части Финского залива; 4) по газогеохимическим особенностям придонной воды и осадков полигенетических ложбин в южной части Восточно-Готландской впадины; 5) по составу органического вещества в железо-марганцевых конкрециях и подстилающем осадке; геохимическому составу конкреций и подстилающего осадка; внутренней структуре конкреций; 6) по сообществу микроорганизмов газонасыщенных осадков и железо-марганцевых конкреций; 7) по геоэкологическим условиям островных ландшафтов Финского залива