Завершился 56-й рейс научно-исследовательского судна «Академик Иоффе», который проходил с 19 по 28 августа 2020 г. в Юго-Восточной Балтике. Начальник экспедиции Ульянова Марина Олеговна. Экспедиционные работы выполнялись на полигонах, океанологических станциях и по маршруту судна в исключительных экономических зонах (ИЭЗ) РФ, Швеции и Польши.

Исследования соответствовали теме, проекту и договору:

• план научно-исследовательских работ Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института океанологии им П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН) на 2019-2021 гг., тема госзадания № 0149-2019-0013 «Морские природные системы Балтийского моря и Атлантического океана: формирование природных комплексов Балтийского моря и их изменение под влиянием Атлантического океана и антропогенного воздействия» (АО ИО РАН).;
• международный проект #R064 «Комплексное управление морским культурным наследием региона Балтийского моря (BalticRIM) программы трансграничного сотрудничества «ИНТЕРРЕГ. Регион Балтийского моря»;
• договор о совместной научной деятельности №68/2018 от 14.06.2018 г. между Атлантическим отделением ИО РАН и Атлантическим филиалом федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (АтлантНИРО).

Цель экспедиции

Комплексные океанологические исследования южной части Балтийского моря, получение новых данных по:

1. акустической структуре донных осадков, распределению их типов на поверхности дна во взаимосвязи с эрозионно-аккумулятивными формами рельефа
2. летним гидролого-гидрохимическим условиям и загрязнению моря.

Основные задачи

1. Геоакустическое профилирование и гидролокация бокового обзора (ГЛБО), геологическое опробование донных осадков, в том числе совмещенный отбор осадков и придонной воды в районах газовых аномалий и затопления химического оружия.
2. Гидрофизическое зондирование, в том числе на ходу судна. Отбор проб воды с характерных горизонтов, гидрохимический анализ полученных проб.
3. По данным ГЛБО прицельный отбор проб макрозообентоса на пути затоков североморских вод.
4. Обнаружение и идентификация затопленных техногенных объектов.

Среди 27 участников рейса было 16 молодых специалистов младше 39 лет и 7 студентов и аспирантов.

Предварительные научные результаты

Литологические исследования
Колонка АИ-56011-ТН (длина 60 см, глубина отбора 81 м), отобранная в восточной части Слупского желоба, вскрыла литориновые илы и анциловые глины. По результатам рентгенофлуоресцентного анализа на горизонте 9 см был выявлен пик Mn/Fe, которому соответствовала граница смены цвета осадка. Это свидетельствует о существовании окислительно-восстановительного барьера в осадках. Повышенные значения Zr/Rb на горизонте 11-15 см характеризуют увеличение размерности осадка, отмеченное в литологическом описании. Повышенное содержание Pb в верхней части колонки позволяет отнести интервал 0-9 см к современному периоду, когда выбросы приводили к увеличению концентрации свинца в атмосфере.
Колонка АИ-56018 (207 см) и АИ-56018-ТН (60 см), отобранная на южном склоне Гданьской впадины на глубине 81 м, вскрыла газонасыщенные литориновые илы. Повышенные содержания свинца зафиксированы в верхних 0-30 см. На горизонте 172-181 см обнаружен прослой осадков более темного цвета с многочисленными включениями раковин моллюсков.
Колонка АИ-56023 (256 см, глубина 117 м) отобрана в районе газового поля на юго-восточном склоне Готландской впадины. Колонка вскрыла осадочный разрез, где отразились все стадии развития Балтийского моря: от коричневых глин Балтийского ледникового озера (223-256 см), голубых глин с мощными прослоями гидротроилита стадий Анцилового озера и Иольдиевого моря (208-223 см) до илов литориновой и пост-литориновой стадий (0-208 см). На горизонте 90-175 см выявлены многочисленные следы биотурбации, что свидетельствует о благоприятных для бентосных организмов кислородных условиях в придонном слое в этот интервал.

Геоакустические исследования
Уточнены границы распространения борозд айсбергового выпахивания на поверхности дна и под слоем голоценовых осадков в Гданьской и Готландской впадинах.
На северо-восточной части Слупского желоба на глубине 70-85 м выявлено осадочное тело (контурит) с проявлениями газонасыщенных осадков.
На юго-западном склоне Готландской впадины на глубинах 65-70 м закартографированы газонасыщенные осадки с многочисленными покмарками вытянутой формы.
На юго-восточном склоне Готландской впадины обнаружены 2 техногенных объекта, которые потенциально являются объектами морского культурного наследия.

Изображение техногенного объекта, обнаруженного гидролокатором бокового обзора в ИЭЗ Швеции

Пополнен массив батиметрических данных и геофизических профилей с целью идентификации и картирования донных ландшафтов и изучения палеогеографических условий.

Гидрохимические исследования
Оконтурены зоны аноксии и гипоксии в Гданьской и Готландской впадинах. Гипоксийные условия (содержание растворенного кислорода < 2 мл/л) распространялись до глубин в 80 м и были зафиксированы на Гданьско-Готландском пороге в пробах придонной воды и на гидрофизических профилях.
Сероводород в придонном слое отмечался как в Гданьской, так и в Готландской впадинах, причем в последней сероводорода было больше (максимум 2,2 мг/л). Поскольку крупных затоков вод из Северного моря не происходило (с 2016 г.), в глубоководных впадинах продолжает развиваться сероводородное заражение. Так, в Готландской впадине в 2019 г. сероводород был зафиксирован на расстоянии 65 м от дна, а в августе 2020 г. он фиксировался на расстоянии 90 м от дна (0,09 мг/л). В Гданьской впадине в августе 2020 г. на расстоянии 25 м от дна сероводород фиксировался, но на пределе обнаружения (0,01 мг/л). Переток вод, характеризующихся наличием кислорода, в период отсутствия затоков осуществляется из Слупского желоба через Гданьско-Готландский порог по восточному склону Готландской впадины и существует постоянно, о чем свидетельствует обнаружение живых моллюсков Astarte borealis и некоторых других видов бентосных организмов на Гданьско-Готландском пороге на глубинах 90-105 м.

Гидролого-гидрофизические исследования
Выявлены особенности распределения температуры в период исследования: наличие сложного сезонного термоклина и повышенные значения температуры внутри холодного промежуточного слоя (ХПС). Строение сезонного термоклина осложнено наличием двух слоев скачка: основного, образованного весенне-летним прогревом и располагающегося на глубине 25-35 м, и дополнительного термоклина в верхнем слое (расположенном выше сезонного термоклина), залегающего до глубин 15-20 м. Причиной его образования является жаркая погода, наблюдавшаяся в регионе Балтийского моря в конце июля – начале августа. Между двумя слоями скачка залегает сравнительно однородный слой мощностью около 15 м с температурой 16-18°С.
Значения температуры в ядре ХПС варьировали от 5,5 до 6,0°С. Такая высокая температура является следствием мягкой зимы 2019-2020 гг. Температура воды придонного слоя составляла 7,0-7,3°С.
Определены основные характеристики вертикального распределения солености:

• галоклин располагался на глубинах 65-70 м как в Гданьском, так и Готландском бассейнах;
• значения солености в поверхностном слое составляли около 7,5 psu, в придонном слое впадин 12,0-12,4 psu;
• наличие над Гданьско-Готландским порогом (глубина около 80 м) более соленой (11-12 psu) по сравнению с такими же глубинами в соседних Гданьской и Готландской впадинах (10-11 psu) воды в придонном слое доказывает, что порог является частью пути водообмена между Слупским желобом и Готландской и Гданьской впадинами.

Биологические исследования
Не отмечено масштабного «цветения» вод, которое наблюдается при массовом развитии сине-зеленых водорослей (цианобактерий), за исключением локальных участков.
Несмотря на значительный прогрев поверхностного слоя воды, концентрация хлорофилла «а», как показатель обилия фитопланктона, не превышала 2 мкг/л, что соответствует мезотрофному состоянию или низкому уровню эвтрофированности вод согласно оценкам, принятым в Балтийских странах. Наибольшие концентрации хлорофилла «а» (фитопланктона) были в верхнем фотическом слое (до горизонта 10-15 м), уменьшались в среднем в 2 раза над устойчивым сезонным термоклином (на горизонте 20-30 м) и снижались до минимальных значений (0,2-0,3 мкг/л) над галоклином (на горизонте 55-60 м). Полученные в августе 2020 г. величины концентрации хлорофилла «а» в верхнем фотическом слое были в среднем 1,5 раза ниже, чем в начале июля 2020 г., что характеризует сезонное снижение обилия водорослей в Балтийском море.
В глубоководной части Балтийского моря зона «бентической пустыни», где отсутствовали живые организмы зообентоса из-за анаэробных условий, распространялась преимущественно глубже 80-90 м. Исключением были локальные участки, где происходит водообмен через Гданьско-Готландский порог, например, эрозионная долина на Гданьско-Готландском пороге, где на глубинах 90-105 м обнаружены живые моллюски Astarte borealis.

Научно-образовательная деятельность.

1. III Международная летняя школа «Береговая зона моря: исследования, управление и перспективы»

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.), по договору о сотрудничестве между БФУ им. И. Канта и АО ИО РАН № 4/2019(1358) от 23.07.2019 г. на борту ПС «Академик Иоффе» была проведена III Международная летняя школа «Береговая зона моря: исследования, управление и перспективы» (при финансировании со стороны БФУ им. И. Канта, Программа 5-100).
В работе школы приняли участие 40 студентов, магистрантов, аспирантов из:

• Балтийского федерального университета им. И. Канта (г. Калининград),
• Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского (г. Симферополь),
• Российского государственного гидрометеорологического университета (г. Санкт-Петербург),
• Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена (г. Санкт-Петербург),
• Московского физико-технического института (национального исследовательского университета) (г. Москва),
• Калининградского государственного технического университета (г. Калининград),
• Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (г. Москва),
• Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (г. Москва).

Лекторами являлись 16 ученых и специалистов из вышеперечисленных организаций, а также из:

• Атлантического филиала федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (г. Калининград),
• Брестского государственного университета им. А.С. Пушкина (г. Брест, Республика Беларусь – дистанционно),
• Геологического музея им. В.И. Вернадского РАН (г. Москва),
• Музея Мирового океана (г. Калининград),
• ООО «Фертоинг» (г. Санкт-Петербург),
• ООО «Круг» (г. Калининград).

Таким образом, в работе Школы приняло участие 14 организаций: 8 университетов, 2 музея, 2 научных организации и 2 производственных компании.
Всего было проведено:
- 21 лекция (21 час),
- 10 мастер-классов (26,5 часов),
- кинолекторий (5 часов).
- практические занятия в научных отрядах (20 часов).
Студенты и аспиранты приобрели ценный экспедиционный опыт, научились готовить заявку на грант и организовать научную морскую экспедицию, а также рассказали о своем исследовании и обсудили направления дальнейшей научной работы с ведущими российскими учеными. По окончании Школы участники получили сертификаты слушателей.

Участники экспедиции

2. Круглый стол «Полезные ископаемые и окружающая среда Балтийского моря».

Калининградским региональным отделением общественной организации "Российское геологическое общество" был проведен Круглый стол «Полезные ископаемые и окружающая среда Балтийского моря». Количество участников – 15 человек, в том числе представители Государственного геологического музея имени В.И. Вернадского, Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. Заслушано 7 сообщений.