Определение природы углеводородов в Баренцевом море (верификация данных дистанционного зондирования из космоса)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе данных дистанционного зондирования, полученных радиолокационными спутниками Sentinel-1A и Sentinel-1B в 2016–2022 гг., и результатов анализа алифатических углеводородов (АУВ) и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в донных осадках, отобранных в 2019–2022 гг., установлена природа нефтяных пленок в различных районах Баренцева моря. Показано, что в прибрежных районах на распространение нефтяных пленок большое влияние оказывают антропогенные поступления углеводородов (в основном от судоходства и рыболовства), что подтверждается повышенными концентрациями АУВ в прибрежных осадках (до 73 мкг/г) и в составе органического углерода (Сорг) осадков (до 3.6%). В центральных и северных районах моря (в частности, на ст. 7105, в координатах 75.2–75.3° с.ш. и 31.5–31.8° в.д.) группировка нефтяных пятен обусловлена природными нефтегазопроявлениями. Это подтверждает аномальная концентрация ПАУ в нижних горизонтах колонки осадков и их состав (доминирование 2-метилнафталина — маркера их нефтяного генезиса). При этом в составе алканов повышалась доля легких гомологов, что может указывать на их образование в осадочной толще.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. А. Немировская

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: nemir44@mail.ru
Россия, Москва

А. Ю. Иванов

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: ivanoff@ocean.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Галиева Е.Р. Оценка перспектив нефтегазоносности Баренцевоморского бассейна по критерию скорости осадконакопления // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2009. Т. 4. [Электронный ресурс] URL: http://www.ngtp.ru/rub/5/28_2009.pdf (дата обращения: 17.03.2020).
  2. Глязнецова Ю.С. Немировская И.А. Особенности распределения битумоидов в донных осадках Баренцева моря // Океанология. 2020. Т. 60. № 5. С. 945–953.
  3. Глязнецова Ю.С., Немировская И.А. Трансформация углеводородов в донных осадках после аварийного разлива дизельного топлива в Норильске //Водные ресурсы. 2024. Т.51. №1. С. 79-92
  4. Григоренко Ю.Н. Зоны нефтегазонакопления как объект накопления и прогноза // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2016. № 4. URL: http://www.ngtp.ru/rub/6/49_2016.pdf
  5. Иванов А.Ю. Естественные нефтепроявления в Каспийском и Баренцевом морях: обнаружение и анализ по данным дистанционного зондирования // Океанологические исследования. 2019. Т. 47. № 5. С. 52–64.
  6. Иванов А.Ю., Матросова Е.Р., Кучейко А.Ю. и др. Поиск и обнаружение естественных нефтепроявлений в морях России по данным космической радиолокации // Исследования Земли из космоса. 2020. № 5. С. 43–62.
  7. Качество морских вод по гидрохимическим показателям. Ежегодник 2020 / Под ред. А.Н. Коршенко. Иваново: ПрессСто, 2022. 240 с.
  8. Клювиткин А.А., Политова Н.В., Новигатский А.Н. и др. Исследования Европейской Арктики в 80-м рейсе научно-исследовательского судна “Академик Мстислав Келдыш” // Океанология. 2021. Т. 61. № 1. С. 156–158.
  9. Кравчишина М.Д., Леин А.Ю., Боев А. и др. Гидротермальные минеральные ассоциации на 71° с.ш. Срединно-Атлантического хребта (первые результаты) // Океанология. 2019. Т. 59. № 6. С. 1039–1057.
  10. Кучейко А.Ю., Иванов А.Ю., Евтушенко Н.В. и др. Пленочные загрязнения Баренцева моря по данным радиолокационного мониторинга 2017–2019 гг. // Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 7. С. 48–55.
  11. Немировская И.А. Нефть в океане (загрязнение и природные потоки). М.: Научный мир, 2013. 432 с.
  12. Немировская И.А., Глязнецова Ю.С. Влияние аварийного разлива дизельного топлива в Норильске на содержание и состав углеводородов в донных осадках// Водные ресурсы. 2022. Т. 49. № 6. С. 739–752.
  13. Немировская И.А., Храмцова А.В. Углеводороды в воде и в донных осадках Норвежско-Баренцевоморского бассейна // Геохимия. 2023. Т. 61. № 2. С. 173–186.
  14. Патин С.А. Нефтяные разливы и их воздействие на морскую среду и биоресурсы. М.: ВНИРО, 2008. 507 с.
  15. Петрова В.И., Батова Г.И., Куршева А.В. и др. Углеводороды в донных осадках Штокмановской площади — распределение, генезис, временные тренды // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2015. Т. 10. № 3. URL: http://www.ngtp.ru/rub/1/35_2015.pdf.
  16. Романкевич E.A., Ветров A.A. Углерод в Мировом океане. М.: ГЕОС, 2021. 352 с.
  17. Тиссо Б., Вельте Д. Образование и распространение нефти. М.: Мир, 1981. 501 с.
  18. AMAP. Assessment 2007: Chapter 4. Sources, Inputs and Concentrations of Petroleum Hydrocarbons, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, and other Contaminants Related to Oil and Gas Activities in the Arctic. Oslo, 2010. 87 p.
  19. AMAP. Assessment 2016: Chemicals of Emerging Arctic Concern. Oslo, 2017. 353 р.
  20. Andreassen K., Hubbard A., Winsborrow M. et al. Massive blow-out craters formed by hydrate-controlled methane expulsion from the Arctic seafloor // Science. 2017. V. 356. P. 48–953.
  21. Argentino C., Waghorn K.A., Vadakkepuliyambatta S. et al. Dynamic and history of methane seepage in the SW Barents Sea: new insights from Leirdjupet Fault Complex // Sci. Rep. 2021. V. 11. 4373. 10.1038/s41598-021-83542-0' target='_blank'>https://doi: 10.1038/s41598-021-83542-0
  22. Arrigo K.R., van Dijken G.L. Continued increases in Arctic Ocean primary production // Progress in Oceanography. 2015. V. 136. P. 60–70.
  23. Barents Sea. Ecoregion-Ecosystem overview. ICES Advice, 2016. 12 р. www.ices.dk
  24. Blumer M., Ehrhardt M., Jones J. The environmental fate of stranded crude oil // Deep-Sea Res. 1973. V. 20. Р. 239–259.
  25. Boitsov S.J., Klungsøyr J.H. Concentrations of petroleum hydrocarbons in sediments and seawater from the Barents and Norwegian Seas 2003-2005 // Fisken Havet. 2007. № 3. 52 p.
  26. Boitsov S., Petrova V., Jensen H.K. et al. Sources of polycyclic aromatic hydrocarbons in marine sediments from southern and northern areas of the Norwegian continental shelf // Marine Env. Res. 2013. V. 87. P. 73–84.
  27. Brekke C., Solberg A.H.S. Oil spill detection by satellite remote sensing in the world oceans // Remote Sens. Environ. 2005. V. 95. P. 1–13.
  28. Dalpadado P., Ingvaldsen R.B., Stige L.C. et al. Climate effects on Barents Sea ecosystem dynamics // ICES J. Mar. Science. 2012. V. 69. P. 1303–1316.
  29. Ehrhardt J.D. Negative-ion mass spectra of methylated diuretics // Rapid Commun. Mass Spectrom. 1992. V. 6. № 5. Р. 349–351.
  30. Eide M.S., Longva T., Hoffmann P. et al. Future cost scenarios for reduction of ship CO2 emissions // Maritime Pol. Manag. 2011. V. 38. № 1. Р. 11–37.
  31. Fingas M., Brown C.E. A Review of oil spill remote sensing // Sensors. 2018. V. 18. P. 91. https://doi:10.3390 /s18010091
  32. Gong W., Stephen R. Beagley, Cousineau S.R. et al. Assessing the impact of shipping emissions on air pollution in the Canadian Arctic and northern regions: current and future modelled scenarios // Atmos. Chem. Phys. 2018. V. 18. P. 16653–16687.
  33. Hou P., Eglinton T.I., Montlucon D.B. et al. Degradation and aging of terrestrial organic carbon within estuaries: Biogeochemical and environmental implications // Environ. Sci. Technol. 2021. V. 55. № 15. Р. 10852–10861.
  34. Ivanov A.Yu., Kucheiko A.Yu., Ivonin D.V. et al. Oil spills in the Barents Sea: The results of multiyear monitoring with synthetic aperture radar // Mar. Poll. Bull. 2022. V. 179. P, 113677. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2022.113677
  35. Jiao L., Zheng G.J., Minh T.B. et. al. Persistent toxic substances in remote lake and coastal sediments from Svalbard, Norwegian Arctic: Levels, sources and fluxes // Envir. Poll. 2009. P. 1342–1351.
  36. Judd A., Hovland M. Seabed Fluid Flow. The Impact on Geology, Biology, and the Marine Environment. Cambridge University Press, 2007. 408 р.
  37. Manual for Monitoring Oil and Dissolved/Dispersed Petroleum Hydrocarbons in Marine Waters and on Beaches. Paris: UNESCO, 1984. 35 p.
  38. Monitoring of hazardous substances in the White Sea and Pechora Sea: Harmonisation with OSPAR’s Coordinated Environmental Monitoring Programme (CEMP). Tromsø: Akvaplan-niva, 2011. 71 р.
  39. Morales-Caselles C., Yunker M.B., Ross P.S. Identification of spilled oil from the MV Marathassa (Vancouver, Canada 2015) using alkyl PAH isomer ratios // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2017. V. 73. P. 118–130.
  40. NAS (National Academy of Sciences). Oil in the Sea III: Inputs, Fates, and Effects. Washington, D.C.: The National Academies Press, 2003. 265 p.
  41. Nemirovskaya I.A., Khramtsova A.V. Features of the hydrocarbon distribution in the bottom sediments of the Norwegian and Barents seas // Fluids. 2021. № 6. 456. https://doi.org/10.3390/fluids6120456
  42. Pau M., Hammer Ø., Chand S. Constraints on the dynamics of pockmarks in the SW Barents Sea: Evidence from gravity coring and high-resolution, shallow seismic profiles // Marine Geology. 2014. V. 355. P. 330–345. 10.1016/j.margeo.2014.06.009' target='_blank'>https://doi: 10.1016/j.margeo.2014.06.009
  43. Raut J.-C., Law K.S., Onishi T. et al. Impact of shipping emissions on air pollution and pollutant deposition over the Barents Sea // Environ. Poll. 2022. V. 298. P. 118832. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.118832
  44. Tolosa I., Mora S., Sheikholeslam M.R. et al. Aliphatic and aromatic hydrocarbons in coastal Caspian Sea sediments // Mar. Poll. Bul. 2004. V. 48. P. 44–60.
  45. Venkatesan M.I. Occurrence and possible sources of perylene in marine sediments — A review // Marine Chem. 1988. V. 25. P. 1–27.
  46. Yunker М.В., Macdonald R.W., Ross P.S. et al. Alkane and PAH provenance and potential bioavailability in coastal marine sediments subject to a gradient of anthropogenic sources in British Columbia, Canada // Org. Geochem. 2015. № 89–90. P. 80–116.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Сводная карта нефтяных загрязнений всех типов (выделены черным цветом), обнаруженных в Баренцевом море в ходе мониторинга в 2015–2021 гг. по данным спутниковой радиолокации (сплошная линия — граница между Норвежским и Баренцевым морями, пунктирная − между Норвегией и РФ)

Скачать (564KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Состав алканов в донных осадках мурманского шельфа (1, 2) и района Териберки (3, 4)

Скачать (179KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Пространственно-временная группировка пятен-сликов на поверхности моря, обнаруженных в районе ст. 7105 (84-й рейс НИС «Академик Мстислав Келдыш»); белыми точками показаны наиболее вероятные места выходов нефти на поверхность моря

Скачать (293KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Распределение Сорг (а), АУВ (б) и ПАУ (в) в верхнем слое донных осадков на станции 7105

Скачать (287KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Состав алканов в толще керна донного осадка на ст. 7105. На вставках показано распределение основных маркеров в их составе

Скачать (207KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Состав ПАУ в керне донного осадка на ст. 7105 на разных горизонтах

Скачать (175KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».