№ 2 (2024)

Рассматривается сезонная изменчивость пространственного распределения и величины горизонтальных градиентов температуры, солености и плотности в крупномасштабных поверхностных фронтальных зонах в северной части Атлантического океана. Используются среднемесячные данные о температуре и солености на горизонте 0.5 м океанического реанализа ORAS5 (1958–2021 гг.). Получено, что высокие градиенты температуры, превышающие 2 °С/100 км, солености – 1 ЕПС/100 км, плотности – 1 кг·м^–3/100 км, наблюдаются в субполярной и умеренной зонах во фронтах вдоль крупномасштабных течений, переносящих теплые соленые воды из южных широт (Гольфстрим, Северо-Атлантическое течение) и холодные воды с низкой соленостью из арктических районов (Лабрадорское течение, Восточно-Гренландское течение). Эти фронты выделяются в течение всего года. Высокие градиенты солености и плотности также отмечаются летом в тропической зоне во фронте на границе плюма Амазонки, возникающего в результате сезонного стока реки. В указанных пяти фронтальных зонах были выделены области, для которых приводятся количественные оценки сезонной изменчивости градиентов. В субполярной и умеренной зонах максимальные градиенты температуры отмечаются в зимнее время. Прогрев воды в летний сезон сопровождается уменьшением градиентов. Наибольший размах сезонной изменчивости градиентов температуры наблюдается во фронтальных зонах Гольфстрима и Восточно-Гренландского течения. Летом во фронтах субполярных районов происходит повышение градиентов солености вследствие таяния арктических и материковых льдов и увеличения поступления вод с пониженной соленостью. Во фронтальной зоне Восточно-Гренландского течения, а также на границе плюма реки Амазонки отмечается наиболее высокий размах сезонных изменений градиентов солености и плотности. В этих районах возрастает вклад солености в сезонные изменения плотности на поверхности океана. 

Исследуются характеристики штормового волнения в бухте Ласпи (Крымский полуостров) с использованием численной гидродинамической модели SWASH с пространственным разрешением 5 м. В качестве граничных условий задаются данные реанализа волнения, полученные на основе спектральной модели SWAN. Анализируются поля значимых высот волн h_s и скоростей волновых течений в бухте при штормах различной режимной обеспеченности. Установлено, что при штормах, возможных 1 раз в год, 1 раз в 5, 10 и 25 лет максимальные значения h_s в бухте могут достигать 2.5–3.0, 4.0–4.5, 5.0–5.5 и 6.0–6.5 м соответственно. При этом при штормах, возможных 1 раз в 25 лет, усиление волновых скоростей до 1.5–3.0 м/c происходит вблизи берега на глубинах менее 10 м. Влияние на волны защитного мола, построенного в 1980-х гг., является локальным и проявляется в формировании теневой зоны с его подветренной стороны. Обсуждаются вопросы возможного влияния штормового волнения на сокращение донной растительности в бухте Ласпи. Анализ волновой нагрузки на дно бухты показал, что в период экстремальных штормов в ее акватории наиболее подверженными воздействию волн оказываются склоны в области глубин от 2 до 12 м, где значения плотности кинетической энергии увеличиваются до 500–2000 Дж/м³. При этом в западной оконечности бухты плотность может достигать 3000–4500 Дж/м³. В средней части бухты значения энергетической нагрузки невелики. Поэтому к исчезновению здесь донной растительности могло привести не штормовое воздействие, а увеличение мутности воды, вызванное антропогенными факторами. Полученные результаты имеют большое практическое значение для безопасности мореплавания, проектирования и эксплуатации объектов береговой инфраструктуры.

Изучена динамика содержания биогенных элементов (минерального (фосфатного) и общего фосфора и аммония) по результатам ежегодных мониторинговых исследований воды восточной части Финского залива, проводившихся в 2020–2022 гг. Анализировалась информация о распределении показателей по горизонтали и по вертикали, поэтому пробы отбирали в поверхностном, придонном, а на глубоководных станциях и в серединном слоях воды. Содержание элементов определяли спектрофотометрическим методом. Сопоставляются и анализируются результаты по среднемедианным значениям. В период исследований концентрация фосфатного фосфора в абсолютном большинстве случаев не превышала ПДК (0.15 мг/дм³), концентрации общего фосфора в среднем соответствовали мезотрофному статусу, хотя наблюдались случаи повышения его концентрации до значений, характерных для эвтрофного статуса водоема: в 2020 г. в придонном и поверхностном слоях воды (в июне в основном на прибрежных станциях (0.091 мг P/дм³) и в сентябре преимущественно в придонном слое на центральных станциях, удаленных от берега), в 2021 г. летом концентрации достигали 0.147 мг P/дм³ (поверхностный слой) и 0.171 мг P/дм³ (придонный слой) на прибрежных станциях, 0.163 мг P/дм³ на центральной станции. Концентрации аммонийного азота в основном находились в пределах ПДК (0.5 мг/дм³). В июне 2021 г. выделялись локальные области вдоль южного и северного берега Финского залива с относительно высоким содержанием аммонийного азота (до 0.285 мг/дм³) в поверхностном и придонном слоях воды. В целом, несмотря на высокую антропогенную нагрузку, концентрации минерального фосфора и аммония в водах Финского залива находились в пределах ПДК, превышения фиксировались редко, обычно в Невской губе, Копорской губе, у побережья Курортного района. Повышенные концентрации общего фосфора на центральных станциях, по-видимому, можно объяснить переносом вещества из западной части залива и диффузией из донных отложений. В среднем в придонных слоях воды обнаруживается более высокое содержание общего фосфора, чем в поверхностных. В целом концентрации биогенных элементов соответствуют мезотрофному статусу водоема.

Кадмий – высокотоксичный металл, активно мигрирующий в системе вода – взвешенные наносы – донные отложения. Цель работы – изучить его содержание в воде и донных отложениях Азовского моря в 1991–2020 гг. и оценить процесс седиментационного самоочищения вод. Данные о распределении кадмия показали, что в воде Таганрогского залива и открытой части моря наблюдалось медленное снижение его концентрации с 1991 по 2009 г. и увеличение в 2010–2016 гг. Концентрация кадмия в воде Азовского моря не превышала предельно допустимую концентрацию (10 мкг/л) для морских вод объектов рыбохозяйственного назначения. Уровень загрязнения донных осадков кадмием в работе оценивался путем сравнения с критериями экологической оценки загрязненности грунтов по «голландским листам». Содержание кадмия в донных осадках до 2010 г. снижалось, после чего было отмечено его увеличение и в открытой части моря, и в Таганрогском заливе. Содержание кадмия превышало значение кларка этого металла на протяжении всего периода исследования. Элиминация кадмия из вод открытой части моря составляла 0.9–6.0 т/год, из вод Таганрогского залива – 0.5–2.4 т/год. Данные оценки потоков кадмия в донные отложения могут характеризовать седиментационное самоочищение вод. Период седиментационного оборота кадмия в открытой части моря и Таганрогском заливе при различных его концентрациях в воде за исследуемый период в среднем составлял 70 и 13.7 лет соответственно с учетом различий в объеме исследуемых акваторий. Зависимость коэффициента накопления кадмия донными отложениями от его концентрации в воде показала, что повышенная интенсивность седиментационного самоочищения вод при низких концентрациях кадмия в воде обеспечивалась высокой концентрирующей способностью донных отложений, связанной с их гранулометрическим составом. В Азовском море глинисто-илистые осадки (фракция 0.01 мм) составляют более 70 %. С увеличением степени загрязнения вод кадмием коэффициент накопления уменьшался и, соответственно, снижался вклад седиментационных процессов в самоочищение вод. Ассимиляционная способность донных отложений в отношении Cd составила в открытой части Азовского моря 3.8 т/год, а в Таганрогском заливе – 0.7 т/год.

Плоский гребешок Flexopecten glaber ponticus (Bucquoy, Dautzenberg & Dollfus, 1889), являющийся эндемиком Черного моря, может быть отнесен к потенциальным объектам культивирования у берегов Крыма. Данные последних лет свидетельствуют о восстановительных процессах в популяции гребешка на Крымском побережье. В массовом количестве гребешок оседает в выростные садки с гигантской устрицей Crassostrea gigas (Thunberg, 1793), что позволяет выращивать его в подвесной культуре благодаря доступности и простоте сбора. Цель работы – изучить сезонную динамику линейного и весового роста черноморского гребешка F. glaber ponticus при садковом выращивании у берегов Крыма. Впервые представлена модель роста, адекватно описывающая линейный рост моллюсков. Определена линейная зависимость высоты раковины гребешка от возраста и экспоненциальная зависимость общего живого веса гребешков от высоты раковины. Показано, что индексы товарного качества F. glaber ponticus: выход мяса, индекс кондиции и гонадосоматический индекс – изменяются в зависимости от сезона. Максимальные значения индекса кондиции и выхода мяса отмечены в апреле и составляли соответственно 63.40 и 33.01 %. Гонадосоматический индекс увеличивался с января по июнь (от 6.8 до 13.14 %) и уменьшался с июля по ноябрь, что связано с процессами гаметогенеза и нереста моллюсков. Доля сухого вещества в мягких тканях составила 16.5 %. Рекомендована продолжительность выращивания (2.5–3 года) и сроки сбора товарной продукции черноморского гребешка как перспективного объекта марикультуры. Для сбора урожая черноморского гребешка товарного размера может быть оптимальным зимне-весенний период.