С 30 июня по 14 июля 2021 года состоялся очередной рейс одного из флагманов российского научного флота – судна «Академик Сергей Вавилов», проводимый Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ИО РАН). Все предусмотренные программой рейса задачи были выполнены. Маршрут экспедиции проходил по всей Балтике – от юго-восточной части через Центральную Балтику в Финский залив. Благодаря полученным от балтийских стран разрешениям исследования проведены не только в российских водах, но также в финских и шведских, что крайне важно для мониторинга состояния экосистемы Балтики в целом, а не ее отдельных бассейнов, ведь природа не знает границ. Среди задач, стоявших перед океанологами, – мониторинг зон отсутствия кислорода и сероводородного заражения, опасных для большинства морских обитателей; оценка степени эвтрофированности моря, одним из показателей которого является всем известное цветение воды; изучение насыщенных метаном донных осадков. Особое место среди задач заняло комплексное обследование участка моря, который был выбран в качестве морской площадки карбонового полигона (всего их семь в России), поскольку здесь наблюдается высокий уровень эвтрофикации вод, и, как следствие, высокие скорости фотосинтеза (процесс поглощения углекислого газа с выделением кислорода).

Среди предварительных результатов можно выделить следующие:

1. На всем протяжении экспедиционного маршрута от Калининграда в Санкт-Петербург над сезонным термоклином (глубины ~ 0-10 м) отмечена подповерхностная фаза цианобактериального «цветения» моря. Доминировали потенциально токсичный Aphanizomenon flosaquae и токсичная Nodularia spumigena (за исключением Финского залива). В Финском заливе также отмечались Dolichospermum sp., Microcystis sp. Только на прибрежном мелководье российских секторов Юго-Восточной Балтики и Финского залива локально наблюдалось поверхностное «цветение» с агрегатами из цианобактериальных клеток. Через семь-десять суток в центральной и юго-восточной частях Балтийского моря «цветение» из подповерхностной фазы перешло в поверхностную, с преимущественным доминированием Nodularia spumigena. В прошлом 2020 г., в те же сроки (июль), на той же акватории наблюдалось поверхностное «цветение».
2. В восточной части Финского залива распределение растворенного кислорода и pH заметно отличались в зависимости от глубины моря. На мелководье (станция АСВ51073) содержание растворенного кислорода плавно уменьшалось с глубиной, подповерхностный максимум отсутствовал, насыщение вод в верхнем квазиоднородном слое составляло 100%, резко уменьшаясь в термоклине. Вертикальное распределение рН также характеризовалось отсутствием ярко выраженных градиентов. Однако были зафиксированы нехарактерные для этого района высокие значения pH: 9,1 в поверхностном слое и 7,4 у дна, что свидетельствует об интенсивности продукционных процессов. В глубоководном районе распределение по вертикали содержания растворенного кислорода было стратифицированным. Выделялись следующие слои: 1) квазиоднородный приповерхностный слой пониженных значений (глубина 0-5 м), обусловленный снижением растворимости кислорода при высокой температуре воды; 2) слой подповерхностного максимума (глубины 5–20 м); 3) выраженный оксиклин (глубина 25–30 м) и 4) слой низких концентраций с постепенным снижением ко дну, вплоть до гипоксийных значений (< 2 мл/л).
3. В Центральной и Юго-Восточной Балтике (Готландская и Гданьская впадины, соответственно) под галоклином отмечено сероводородное заражение вод. В самой глубокой части Готландской впадины (станция АСВ51095, глубина 191 м) сероводород был зафиксирован даже в верхней части галоклина – на глубине 50 м (0,3 мг/л).
4. В эрозионной долине на Гданьско-Готландском пороге на глубинах от 80 до 120 м, как и в прошлом году, отмечен индикаторный вид двустворчатых моллюсков Astarte borealis. Состояние популяции – от активно размножающейся до вымирающей. Это следствием квазиперманентного поступления придонных вод с относительно высоким содержанием кислорода из Слупского желоба, т.е. по маршруту распространения североморских вод.
5. В восточной части Финского залива был выполнен отбор пяти колонок четвертичных отложений с целью седиментационных исследований высокого разрешения, а именно: исследования генезиса отложений, реконструкции условий дегдяциации и осадконакопления в послеледниковых водоемах. В результате работ удалось получить колонку ленточных глин, по результатам анализа которой предполагается верифицировать варвохронологическую шкалу восточной части Финского залива, а также колонки, анализ которых позволит уточнить уровни голоценовых регрессий в Выборгском заливе и к северу от острова Котлин.
6. Выполнен отбор колонок для определения генезиса метана в донных отложениях и условий образования подводных полигенетических ложбин вблизи зон распространения газонасыщенных осадков. Были отобраны 4 колонки в Готландской впадине и 2 колонки в Финском заливе.
7. В ходе береговых исследований в юго-восточной части острова Большой Тютерс (Финский залив) определено, что ряд вытянутых валообразных форм рельефа меридионального простирания сформирован эоловыми процессами в ходе изменений уровня моря в голоцене. На выровненной пальве в 180 м от береговой линии обнаруженные проявления песчаной гряды малой относительной мощности (0,5-0,7 м) и ширины (5-7 м), с отметкой ~3,5 метра над уровнем моря могут свидетельствовать о умеренном поступлении песчаного материала. Напротив, обширная и мощная дюнная гряда (мощность 20-30 м) в 320 м от берега могла быть сформирована в условиях более быстрых изменений уровня моря и обнажения большего объема материала для переноса и отложения.
8. Судно ИО РАН вновь выступило в роли мобильного студенческого кампуса, где студенты проходили интенсив, посвященный изучению состояния экосистемы Балтийского моря и вопросам морского природопользования. Особое внимание было уделено измерениям (при помощи маломерного флота ИО РАН) на морской площадке карбонового полигона «Росянка» БФУ им. И. Канта, расположенной в Гданьской впадине. Полученные результаты по первичной продукции, содержанию растворенных газов, структуре бентосного сообщества и типам донных осадков являются базовыми для последующих исследований на морской площадке.

Третий год подряд одновременно с научным рейсом на борту проходит  Международная летняя школы «Береговая зона моря: управление, исследования и перспективы». Организаторами Школы являются БФУ им. И. Канта и Атлантическое отделение ИО РАН (АО ИО РАН). Впервые Школа была проведена на Балтийской косе в 2018 году. В этом году Школа прошла в рамках реализации плана основных мероприятий по проведению в Российской Федерации Года науки и технологий в 2021 году, а также в рамках работы морского консорциума БФУ им. И. Канта, ДВФУ и СевГУ. Открытие Школы было приурочено, в том числе, к 50-летию создания базовой кафедры географии океана в БФУ им. И. Канта. Практика проведения таких Школ на борту судов Института океанологии была введена в 2019 г., когда ПС «Академик Сергей Вавилов» принял II Школу, а в 2020 г. на борту ПС «Академик Иоффе» состоялась III Школа. Именно совмещение научной экспедиции с лекциями, мастер-классами для молодых ученых и студентов (методика TTR “Training thorough research”) способствует развитию направления, которое совместно продвигают ИО РАН и БФУ им. И. Канта в рамках концепции «плавучего университета», разрабатываемой Министерством науки и высшего образования РФ.

В работе Школы приняли участие 34 слушателя (студенты бакалавриата и магистратуры, аспиранты и молодые ученые) из 15 вузов и научных организаций, лекции и мастер-классы проводили 22 ведущих специалиста различных научных, образовательных и производственных компаний. Особенно стоит выделить ООО «Фертоинг» (г. Санкт-Петербург), сотрудничество с которой ведется не первый год. В этом году специалисты «Фертоинга» не только провели лекции и подготовили сувенирную продукцию, но и обеспечили проведение эколого-геоморфологической береговой экспедиции на остров Большой Тютерс (Финский залив) и высадку экскурсионной группы на остров Гогланд.

В рамках Школы был проведен круглый стол «Плавучий университет», на котором обсуждались проблемы и перспективы формата «обучения через исследование» с участием 6 представителей из НИУ ВШЭ, АО ИО РАН, РГГМУ и САФУ. Кроме того, состоялся традиционный круглый стол Калининградского регионального отделения общественной организации «Российское геологическое общество» «Экологическое равновесие – главный приоритет в развитии минерально-сырьевой базы Балтийского моря» с участием 14 членов общества. Заслушано 6 сообщений.

Таким образом, в работе Школы приняло участие 22 организаций: 13 университетов, 6 научных организации, 1 музей, и 2 производственные компании.

Всего было проведено:

- 39 лекций (39 часов),

- 6 мастер-классов (18 часов),

- практические занятия в научных отрядах (400 часов).

Студенты и аспиранты приобрели ценный экспедиционный опыт, узнали, как подготовить научную морскую экспедицию, как планировать бесконфликтную деятельность на море, а также рассказали о своем исследовании и обсудили направления дальнейшей научной работы с ведущими российскими учеными. По окончании Школы участники получили сертификаты слушателей, а особо отличившиеся – специальные подарки от АО ИО РАН, БФУ, РГО и «Фертоинг».

Мы благодарим экипаж ПС «Академик Сергей Вавилов» за помощь в выполнении научных исследований и гостеприимство.