Научная статья на тему 'ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЗВЕШЕННОГО ОСАДОЧНОГО ВЕЩЕСТВА И ЕГО ПОТОКОВ (МУРМАНСКОЕ И КАРЕЛЬСКОЕ ПОБЕРЕЖЬЕ) СОТРУДНИКАМИ МУРМАНСКОГО МОРСКОГО БИОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА'

ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЗВЕШЕННОГО ОСАДОЧНОГО ВЕЩЕСТВА И ЕГО ПОТОКОВ (МУРМАНСКОЕ И КАРЕЛЬСКОЕ ПОБЕРЕЖЬЕ) СОТРУДНИКАМИ МУРМАНСКОГО МОРСКОГО БИОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
51
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БАРЕНЦЕВО МОРЕ / БЕЛОЕ МОРЕ / ЛИТОДИНАМИКА / ВЗВЕШЕННОЕ ВЕЩЕСТВО / АБРАЗИЯ / АЭРОЗОЛИ / BARENTS SEA / WHITE SEA / LITHODYNAMICS / SUSPENDED MATTER / ABRASION / AEROSOLS

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Митяев М.В., Герасимова М.В.

В работе отражены результаты многолетних исследований современной литодинамики на побережьях Баренцева и Белого морей сотрудниками Мурманского морского биологического института.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Митяев М.В., Герасимова М.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HISTORY OF STUDYING THE WEIGHED SEDIMENTARY SEDIMENT AND SEDIMENT FLOWS (MURMAN AND KAREL COAST), AT THE MURMAN MARINE BIOLOGICAL INSTITUTE

The work reflects the results of many years of research on modern lithodynamics on the coasts of the Barents and White Seas, employees of the Murmansk Marine Biological Institute.

Текст научной работы на тему «ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЗВЕШЕННОГО ОСАДОЧНОГО ВЕЩЕСТВА И ЕГО ПОТОКОВ (МУРМАНСКОЕ И КАРЕЛЬСКОЕ ПОБЕРЕЖЬЕ) СОТРУДНИКАМИ МУРМАНСКОГО МОРСКОГО БИОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА»

Пинчуков М.А. Камчатский краб // Состояние биологических сырьевых ресурсов Баренцева моря и Северной Атлантики в 2009 г. Мурманск: Изд. ПИНРО, 2009. С. 48-51.

Climate change and distribution shifts in marine fishes / A.L. Perry, P.J. Low, J R. Ellis, J.D. Reynolds // Science. 2005. Vol. 308. P. 1912-1915.

Effects of climate change on global seaweed communities / C.D. Harley, K M. Anderson, K.W. Demes, J.P. Jorve, R.L. Kordas, T.A. Coyle, M.H. Graham // J. Phycology. 2012. Vol. 48(5). P. 1064-1078.

Harley C.D. Climate change, keystone predation, and biodiversity loss // Science. 2011. Vol. 334, № 6059. P. 1124-1127.

Parmesan C., Yohe G. A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems // Nature. 2003. Vol. 421. P. 37-42.

DOI: 10.37614/2307-5252.2020.11.4.002 УДК 551.35, 551.3 (268.45, 268.46)

М.В. Митяев, М.В. Герасимова

Мурманский морской биологический институт РАН, г. Мурманск, Россия

ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЗВЕШЕННОГО ОСАДОЧНОГО ВЕЩЕСТВА И ЕГО ПОТОКОВ (МУРМАНСКОЕ И КАРЕЛЬСКОЕ ПОБЕРЕЖЬЕ) СОТРУДНИКАМИ МУРМАНСКОГО МОРСКОГО БИОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА

Аннотация

В работе отражены результаты многолетних исследований современной литодинамики на побережьях Баренцева и Белого морей сотрудниками Мурманского морского биологического института.

Ключевые слова: Баренцево море, Белое море, литодинамика, взвешенное вещество, абразия, аэрозоли.

M.V. Mityaev, V.V. Gerasimova

Murmansk Marine Biological Institute RAS, Murmansk, Russia

HISTORY OF STUDYING THE WEIGHED SEDIMENTARY SEDIMENT AND SEDIMENT FLOWS (MURMAN AND KAREL COAST), AT THE MURMAN MARINE BIOLOGICAL INSTITUTE

Abstract

The work reflects the results of many years of research on modern lithodynamics on the coasts of the Barents and White Seas, employees of the Murmansk Marine Biological Institute.

Keywords: Barents Sea, White Sea, lithodynamics, suspended matter, abrasion, aerosols.

Геологические исследования, направленные на изучение верхней части земной коры в аквальных ландшафтах Арктики, проводятся сотрудниками Института (ММБИ АН СССР-ММБИ КНЦ РАН-ММБИ РАН) с 1963 г. В 1969 году была создана лаборатория геологии и геохимии моря, ее руководителем стал к.г-м.н. В.И. Гуревич. В 1977 году геологическое направление возглавил д.г.-м.н., профессор, Заслуженный деятель науки Российской Федерации Г.А. Тарасов. В 2017 году он ушел на заслуженный отдых, геологическое направление как структурное подразделение прекратило свое существование. Научные сотрудники геологического направления в разные годы работавшие в институте -к.г-м.н. В.И. Гуревич, к.г-м.н. Т.В. Яковлева, д.г-м.н. Г.А. Тарасов, к.г-м.н. В.В. Алексеев, к.г.н. В.Б. Хасанкаев, д.г.н. Л.Г. Павлова, д.г.н. Л.В. Разумовский, д.г-м.н. А.Ю. Шарапова, к.б.н. С.А. Корсун, к.г-м.н. И.А. Погодина, д.г-м.н. Э.В. Шипилов, к.г-м.н. М.В. Митяев, к.г.н. М.В. Герасимова, к.г-м.н. Н.А. Кукина, к.г-м.н. О.В. Кокин, к.г.н. Н.И. Мещеряков и др.

После ухода Г.А. Тарасова в институте была организована геологическая группа в составе лаборатории планктона, в группу вошли три сотрудника: д.г.н. Л.Г. Павлова, к.г.н. М.В. Герасимова и к.г-м.н. М.В. Митяев. Исследования группы направлены на изучение современных экзогенных геологических процессов в зоне сочленения морских и континентальных условий преобразования гипергенной оболочки Земли. Несомненно, что задолго до открытия и утверждения в ММБИ геологической темы исследований "Вертикальные и латеральные потоки осадочного вещества в береговых зонах Баренцева и Белого морей в условиях изменяющейся природной среды и климата", был длительный этап наработки фактического материала, позволивший сформулировать цель исследования.

Потоки осадочного вещества в береговой зоне складываются из нескольких составляющих: поставка вещества из питающей провинции (денудация побережий), мобилизация вещества в бассейне седиментации (подводная эрозия дна и берегового склона), рассеивание вещества в бассейне седиментации (латеральные потоки в толще воды) и аккумуляция вещества в бассейне седиментации (вертикальные потоки в толще воды). На всех этих этапах взвешенное вещество является главной формой осадочного материала. В настоящее время основным направлением работ геологической группы в Институте является изучение современной литодинамики, основанное на всестороннем количественном и качественном исследовании взвешенного в морских и пресных водах осадочного вещества. Исследование литодинамики взвешенного вещества позволяет оценить объемы мобилизуемого на побережьях осадочного вещества (эрозия и абразия) и аккумулируемого осадочного вещества в краевых бассейнах седиментации.

Исследования взвешенного вещества в аквальных ландшафтах западноарктических морей. Вероятно, началом геологического исследования взвешенного вещества в лаборатории морской палеоэкологии

следует считать 11 августа 1995 г., когда из морского порта г. Мурманска вышел в научную экспедицию СРТ "Ясногорск". Возглавил экспедицию С.А. Корсун. В составе экспедиции участвовали сотрудники ММБИ -В.В. Ларионов, Н.Н. Пантелеева, В.Б. Хасанкаев, М.В. Герасимова, В.Г. Аверинцев, А.А. Кондаков, В.А. Богушевич, студенты Санкт-Петербургского университета - А.А. Родимов, А.Б. Румянцев, Д.В. Моисеев и американские ученые - Д. Любинский, Р. Вай, У. Мэнли.

Несмотря на то, что фитопланктон является неотъемлемой частью взвешенного вещества и изучается в ММБИ с первых дней его образования, геологическое исследование взвешенного вещества было новым направлением. До этого основное научное направление геологических работ, как бы лаборатории не назывались (геологии и геохимии моря, морской палеоэкологии, геологии и геодинамики), было изучение донных отложений (корреляция, генезис, вещественный состав). Идейным вдохновителем изучения взвешенного в водной толще осадочного вещества в ММБИ по праву можно считать С.А. Корсуна.

Исследования взвешенного вещества на побережьях. Изучение денудации Мурманского побережья было начато в 1997 г. (рис. 1). Толчком к началу изучения динамики взвешенного вещества в водотоках Мурманского побережья послужили два фактора. Во-первых, знакомство с сотрудником ИО РАН к.г.-м.н. В.П. Шевченко, любезно предоставившим в распоряжение лаборатории морской палеоэкологии методические пособия и ядерные фильтры. Впоследствии Владимир Петрович оказывал всестороннюю поддержку (консультации, помощь в организации лабораторного изучения вещественного и химического состава взвесей) научному направлению исследований взвешенного вещества в институте. Во-вторых, активная помощь сотрудников института к.б.н. С.А. Корсуна и к.б.н. Н.В. Дружкова. В общении с ними были сформулированы основные направления работ и определены основные районы исследований. Н.В. Дружков впервые на Мурманском побережье провел изучение годовой динамики планктонных организмов в малых водотоках (Митяев и др., 2005). Результаты исследований освещены в диссертационной работе М.В. Герасимовой (2004), научных статьях (Митяев и др., 2005; Герасимова, Митяев, 2017; Митяев, Герасимова, 2018) и монографиях (Митяев, Герасимова, 2010б; Митяев, 2014).

Главные итоги многолетнего изучения динамики водного и твердого стоков взвешенного вещества водотоков Мурманского побережья:

1) суммарный пресный сток с побережья оценен в 50-80 км3/год, в зависимости от водности года;

2) максимальные скорости течения в водотоках отмечаются в весенний паводок и достигают 3.5 м/с. Летом скорости течения воды не превышают 1.6 м/с, зимой - 1 м/с;

3) во всех водотоках суммарный сток в паводковые периоды достигает 70 % годового стока;

4) меженные периоды нарушаются мини-паводками, вызванными метеорологическими аномалиями;

5) сток всех водотоков зависит от количества атмосферных осадков;

6) суммарный твердый сток взвешенного вещества с Мурманского побережья оценивается в 40-70 тыс. т в год. Суммарный вынос осадочного вещества водотоками Мурманского побережья оценен в 1.01.3 млн т в год;

7) твердый сток с Мурманского побережья подвержен цикличности с периодом 4-5 лет, в настоящее время наметилась тенденция к снижению твердого стока;

8) водотоки Мурманского побережья характеризуется низким модулем твердого стока (менее 2 т/км в год);

9) скорость эрозии водосборов Мурманского побережья не превышает 2 мкм/год, низкая скорость эрозии предопределена устойчивыми к эрозии породами, небольшим количеством тонкого осадочного материала в рыхлых отложениях, пенепленизированностью водораздельных пространств, разделенных широкими долинами, и географическим положением региона, но не зависит от изменения среднегодовых метеорологических показателей;

10) в зимне-весенний период более 85 % всей массы взвешенного вещества приходится на литогенный материал пелитовой размерности. В летне-осенний период доля литогенного материала в среднем менее 2/3 от массы взвешенного вещества. Содержание взвешенного органического вещества изменяется от 5-7 до 50 % от концентрации взвешенного вещества.

Рис. 1. Схема станций наблюдений на водотоках Мурманского побережья Fig. 1. The scheme of observation stations on the watercourses of the Murmansk coast

Изучение взвешенного вещества в заливах западноарктических морей. Исследования взвешенного вещества в заливах и на акватории Баренцева моря имеют длительную историю. Вероятно, первые наблюдения в середине 1970-х гг. были выполнены сотрудником ММБИ КФ АН СССР В.Л. Мясниковым (1972, 1976; Мясников, Карельская, 1980).

Результаты исследований освещены в диссертационной работе М.В. Герасимовой (2004) "Взвешенное вещество водотоков Мурманского побережья (Восточный Мурман)". В заливах Мурманского и Карельского побережья изучение количественных и качественных характеристик взвешенного вещества проводили сотрудники ММБИ к.г.н. М.В. Герасимова и к.г.-м.н. М.В. Митяев (Герасимова и др., 1998, 2001; Mityaev, Gerasimova, 1999; Митяев, Герасимова, 2009а,б, 2010а,б, 2011, 2014; Бергер, Митяев, 2012; Митяев и др., 2005а,б, 2012, 2013, 2015а,б, 2017, 2019б; Герасимова, Митяев, 2013; Митяев, 2014; Современная ..., 2019).

Основные итоги многолетнего исследования динамики взвешенного вещества в заливах Мурманского и Карельского побережий следующие:

1) в заливах Мурманского побережья отмечается низкая концентрация взвешенного вещества, редко превышающая 3 мг/л. Максимальные концентрации приурочены к придонным слоям воды, что в основном определяется двумя процессами: осаждением частиц на дно и взмучиванием верхнего слоя донных отложений приливоотливными течениями;

2) фоновые значения концентрации взвешенного вещества в губах и заливах побережья 0.45-1.2 мг/л (вероятность обнаружения более 0.620, п = 3100);

3) концентрации взвешенного вещества по площади губ изменяются более чем на 1.43 мг/л. Распределение концентраций жестко подчинено общей закономерности - максимальные концентрации взвешенного вещества прижаты к бортам губ;

4) концентрации взвешенного вещества в латеральном направлении зависят от солености морской воды. Скачкообразные изменения концентрации наблюдаются при солености воды от 1-2 до 17-18 %о. При солености выше 20 % она в латеральном направлении меняется плавно, а зависимость концентрации взвешенного вещества от солености воды слабая;

5) в губах чаще всего наблюдается два типа распределения (85-90 %, п = 195) взвешенного вещества по вертикали. Первый -постепенное увеличение концентрации взвешенного вещества с глубиной, второй - снижение концентрации взвешенного вещества от поверхности к промежуточному горизонту с последующим увеличением концентрации взвешенного вещества в придонном слое;

6) в губах Мурманского побережья в "валовом" запасе взвешенного вещества органического вещества меньше, чем литогенного, что принципиально отличает взвешенное вещество в прибрежных водах Баренцева моря от такового в прибрежных водах Кандалакшского залива Белого моря;

7) концентрация взвешенного вещества на отдельных горизонтах водной толщи за сутки в одной и той же точке изменяется от 1 до 24 % (вероятность события 0.857), изменения более чем на 35 % - события единичные;

8) по результатам исследования в заливах Мурманского побережья и прибрежной акватории Баренцева моря выделено три типа районов с разным поведением и концентрацией взвешенного вещества: I тип -фьорды и широкие открытые глубоководные заливы с большим пресным стоком (Варангер-фьорд, Кольский и Мотовский заливы). Средняя концентрация взвеси более 0.8 мг/л; II тип - небольшие губы и бухты с незначительным пресным стоком [губы Териберская, Ярнышная и Дальнезеленецкая (ныне Зеленецкая)]. Средняя концентрация взвеси 0.50.8 мг/л; III тип - прибрежные акватории моря с глубинами более 100 м. Средняя концентрация взвеси менее 0.5 мг/л.

В районах I и II типа преобладает вынос взвешенного осадочного вещества в прибрежную зону Баренцева моря. В прибрежных акваториях происходит рассеивание взвешенного вещества в толще воды.

Помимо исследований взвешенного вещества в заливах Мурманского побережья аналогичные работы проводились в прибрежных акваториях архипелагов Шпицберген, Новая Земля и Земля Франца-Иосифа (Герасимова, Корсун, 1996; Митяев и др., 2005; Митяев, Герасимова, 2007, 2014).

Исследования вертикальных потоков осадочного вещества в аквальных ландшафтах западноарктических морей. Начиная с 2003 г. сотрудники ММБИ проводят наблюдения за вертикальными потоками вещества в заливах Мурманского и Карельского побережий (рисунки 2, 3) (Поток ..., 2007; Митяев, Герасимова, 2010б, 2011; Митяев и др., 2012, 2013, 2015а,б, 2017, 2019б; Митяев, 2014). Для проведения исследований типовая "малая седиментационная ловушка" была модернизирована при участии д.б.н. М.В. Макарова, что позволило проводить массовые наблюдения в удаленных друг от друга районах одновременно.

Исследования в заливах Мурманского и Карельского побережий показали, что:

1) во всех губах взвешенное органическое вещество не участвует в осадконакоплении, оно, вероятно, утилизируется в процессе осаждения. В губе Чупа осаждается 1.4±0.3 %, в губе Ярнышная - 4.4±1.1 %, в губе Дальнезеленецкая - 0.9±0.1 %;

2) во всех губах доля осаждающегося взвешенного вещества не превышает 25 % от запаса осадочного вещества. В среднем в губе Чупа осаждается 7.0±1.0 %, в губе Ярнышная - 7.5±1.2 %, в губе Дальнезеленецкая -2.8±0.3 %. В губах Чупа и Ярнышная сопоставимы не только средние значения, но и диапазоны изменений;

3) в районах губ, где под действием силы Кориолиса водная масса движется в направлении открытого моря, наблюдается максимальный транзит вещества, а там, где эта сила направлена вглубь губ, фиксируется увеличение доли осаждаемого вещества;

4) во внутренних областях губы Чупа фиксируется максимальная доля осаждаемого вещества от его запаса, губы Ярнышная - минимальная;

5) во внешних областях губы Чупа доля осаждаемого вещества от его запаса минимальная, а во внешних областях губы Ярнышная может аккумулироваться до 18 % от запаса вещества;

6) депоцентр аккумуляции в губе Чупа - внутренний район, в губе Ярнышная - глубоководная часть.

Важной составляющей вертикального потока вещества является органическое вещество. Его вертикальный поток в губах Ярнышная и Дальнезеленецкая в среднем составляет 153±21 мг/м2 в сутки. Максимальные значения потока органического вещества отмечаются в летний сезон. Наиболее часто показатели потока органического вещества находятся в интервале 20-170 мг/м2 в сутки (вероятность - 0.629). Доля органического вещества в составе осаждающегося материала в среднем составляет 16.5±2 %, зимой этот показатель не превышает 2 % от общего потока. В целом доля органического вещества в вертикальном потоке в губе Ярнышная составляет 14.3±2.9 %, в губе Дальнезеленецкая - 17.3±2.4 %, но абсолютные значения различаются более чем в 2 раза (232±49 мг/м2 в сутки - губа Ярнышная и 111±19 мг/м2 в сутки - губа Дальнезеленецкая).

Рис. 2. Схема станций наблюдений за потоками взвешенного вещества на Мурманском побережье

Fig. 2. The scheme of stations for monitoring the flow of suspended matter on the Murmansk coast

Рис. 3. Схема станций наблюдений за потоками взвешенного вещества на Карельском побережье

Fig. 3. The scheme of stations for monitoring the flow of suspended matter on the Karelian coast

Исследования латеральных потоков осадочного вещества в аквальных ландшафтах Западной Арктики. При изучении взвешенного вещества и вертикальных потоков осадочного вещества в заливах Мурманского побережья были отмечены отдельные несоответствия литодинамики осадочного вещества в толще вод арктических морей общепризнанной теории "маргинальных фильтров" академика А.П. Лисицына (1988). В связи с этим основное внимание при исследовании литодинамических процессов было сосредоточено на проблеме поставки осадочного вещества в конечный бассейн седиментации при разрушении горных пород в субаквальных ландшафтах. Но решить данную проблему нам не удалось, так как в губах в целом более 90 % вещества (свыше 60 % литогенного вещества), находящегося во взвешенном состоянии, не участвует в вертикальном потоке. Однако возник вопрос, выносится ли осадочное вещество из заливов или нет? После консультаций с д.г-м.н. М.А. Левитаном возникла идея прибора улавливающего осадочное вещество в водной толще, перемещающееся в горизонтальном (латеральном) направлении.

Рис. 4. Латеральные потоки вещества в фазы отлива и прилива (Карельское побережье) Fig. 4. Lateral flows of matter in the ebb and flow phase (Karelian coast)

В 2016 году, благодаря помощи главного инженера ББС ЗИН РАН Ю.Н. Курзикова, был создан и запатентован прибор учета латерального потока осадочного вещества (ПУЛПОВ) (Прибор ..., 2017).

В 2016-2017 годах прибор прошел апробацию в заливах Мурманского и Карельского побережий (Митяев, 2019; Митяев и др., 2019а). Отметим главное - в краевых бассейнах западноарктических морей масштаб латерального перемещения осадочного вещества в десятки-сотни раз больше, чем вертикального. Так в губе Дальнезеленецкая через 1 м сечения (от дна до поверхности) за сутки в латеральном направлении перемещалось от 81 до 286 г осадочного вещества, при вертикальном потоке взвешенного вещества 263-723 мг/м2 в сутки, в губах Плохие Чевры - около 113 г (при вертикальном потоке 142 мг/м2 в сутки), Большие Чевры - около 101 г (при вертикальном потоке 190 мг/м2 в сутки), Подпахта - около 145 г (при вертикальном потоке 350 мг/м2 в сутки), Ярнышная - 163-421 г (при вертикальном потоке 386-432 мг/м2 в сутки).

В губах Карельского побережья в фазу отлива выносится в направлении Кандалакшского залива взвешенного вещества больше, чем приносится в фазу прилива (рис. 4). В разных частях губы Чупа в латеральном потоке через 1 м сечения губы (от поверхности до дна) за сутки перемещается от 40 до 200 г осадочного вещества, в губах Медвежья и Летняя - почти 110 г, при вертикальном потоке вещества менее 1.2 г/сут.

Исследования абразионного разрушения горных пород в субаквальных ландшафтах Западной Арктики. Причиной исследования абразионного разрушения горных пород в субаквальных ландшафтах побережья послужили два фактора: 1) несоответствие объемов поставляемого и аккумулируемого осадочного вещества в заливах побережья, что вызвало поиск дополнительных источников осадочного вещества; 2) статья Г.А. Тарасова "К изучению степени волновой обработки крупнообломочного материала в условиях Мурманского берега Баренцева моря" (1985), позволившая сформулировать методологию исследования и выбрать соответствующий метод решения поставленной задачи.

Экспериментальные работы по изучению разрушения крупнообломочного материала горных пород в литоральной зоне были начаты летом 2004 г., когда в средней литоральной зоне южного берега бухты Оскара (губа Дальнезеленецкая) было поставлено 3 образца горных пород. В 2006 году на северо-западном берегу бухты Оскара на разных литоральных горизонтах (верхнем, среднем и нижнем) было поставлено еще 9 образцов. Основное внимание при выборе экспериментального материала было уделено формам крупнообломочного материала (кубической, сферической, плитчатой и пирамидальной). До 2012 года было образовано 7 экспериментальных площадок, в 2012 г. заложен полигон с 4 площадками на о. Жилой (рис. 5), в 2017 г. впервые оборудована экспериментальная площадка в верхней сублиторальной

зоне. Параллельно аналогичные исследования проводились в губах Чупа и Медвежья Кандалакшского залива Белого моря, где были оборудованы 2 экспериментальные площадки.

Рис. 5. Схема расположения экспериментальных полигонов по изучению абразионного разрушения горных пород на Мурманском побережье: 1 - о. Жилой; 2 - южный берег бухты Оскара; 3 - мыс Проппа Fig. 5. The layout of the experimental sites for the study of abrasion destruction of rocks on the Murmansk coast:

1 - on the island of Zhiloy; 2 - on the south coast of Oscar Bay; 3 - at Cape Propp

Большую помощь в проведении исследований оказали С.С. Малавенда (МГТУ) и С.В. Малавенда (ММБИ). Основные результаты работ отражены в публикациях (Митяев, Герасимова, 2008, 2010б,в; Митяев, 2014; Обрастание ..., 2017; Малавенда и др., 2017).

Установлено, что среднемноголетняя скорость абразии крупнообломочного материала в литоральной зоне составляет 43±3 мкм/г (п = 191), угловатого (глыб) - 53±4 мкм/г (п = 135), окатанного (валунов) -19±2 мкм/г (п = 56).

Максимальная скорость разрушения горных пород в субаквальных ландшафтах происходит в первые два года нахождения глыб в береговой зоне и может достигать 150 мкм/год. На второй год скорости истирания уменьшаются в 2-7 раз. В последующие годы скорость разрушения горных пород зависит от гидрометеорологических условий: а) изменения температур воздуха как среднегодовых, так и среднесуточного градиента (физико-механическая подготовка материала к разрушению); б) изменения ветрового режима как среднегодовой скорости и доли ветров средней силы, так и преобладающего направления (повторяемость нагонных ветров); в) увеличение отношения количества штормов к количеству штилей (штормовой коэффициент Wq).

В результате разрушения неокатанного крупнообломочного материала горных пород с побережья в море поступает 650-850 т в год, а при разрушении хорошо окатанных валунов - 0.5 млн т минерального вещества в год.

Исследования аэрозольной поставки вещества в береговую зону западноарктических морей. Еще одним направлением в исследованиях геологической группы, начиная с 2018 г., стало изучение взвешенного вещества атмосферы (аэрозолей) (рис. 6), что также было обусловлено несоответствием объемов мобилизуемого и аккумулируемого осадочного вещества. Активную помощь в исследовании оказали сотрудники института к.б.н. И.В. Рыжик и Т.Г. Ишкулова.

В результате проведенных исследований установлено (Нерастворимые ..., 2019), что концентрация твердых аэрозольных частиц в свежевыпавшем снеге на севере Кольского полуострова в среднем более 4 мг/л талой воды (2018 г. - 4.04±0.24 мг/л, 2019 г. -4.68±0.37 мг/л), а средние значения концентраций металлов следующие, нг/г: Zn - 34.5±8.03, Си - 6.75±2.82, РЬ - 1.63±0.63, Cd - 0.992±0.325.

Средний поток аэрозольных частиц на поверхность земли за один снегопад > 2 мг/м2 (2018 г. - 2.10±0.09 мг/м2, 2019 г. - 2.28±0.15 мг/м2), или более 1.5 мг/м2 в сутки (2018 г. - 1.85±0.13 мг/м2 в сутки, 2019 г. -1.57±0.40 мг/м2 в сутки). С твердыми атмосферными осадками на поверхность земли в среднем выпадает Zn - 12.5-14.2 мкг/м2 в сутки, ^ -2.2-2.5 мкг/м2 в сутки, Pb - 0.58-0.66 мкг/м2 в сутки, Cd - 0.31-0.42 мкг/м2 в сутки.

re 3S- 3-Е

Рис. 6. Карта-схема станций наблюдений на автономных (А) и аккумулятивных (Б) ландшафтах:

1 - р. Воронья, 2 - р. Эйнч, 3 - р. Териберка, 4 - Канинтъявр, 5 - ручей Кильдинский, 6 - р. Кица, 7 - г. Мурманск, 8 - р. Тулома, 9 - 55-й км Туломского водохранилища, 10 - 90-й км Туломского водохранилища, 11 - 120-й км Туломского водохранилища, 12 - р. Акким, 13 - р. Ура, 14 - р. Западная Лица, 15 - р. Титовка, 16 -р. Печенга

Fig. 6. Map-scheme of observation stations on autonomous (А) and accumulative (Б) landscapes:

1 - Voron'ya, 2 - Ehjnch, 3 - Teriberka, 4 - Kanint'yavr, 5 - Kildinskiy, 6 - Kica, 7 -Murmansk, 8 - Tuloma, 9 - 55 km Tulom reservoir, 10 - 90 km Tulom reservoir, 11 - 120 km Tulom reservoir, 12 - Akkim, 13 - Ura, 14 - West Lica, 15 - Titovka, 16 - Pechenga

Минимальные концентрации нерастворимых частиц в свежевыпавшем снеге наблюдаются при поступлении воздушных масс с севера. Воздушные массы, пересекающие при своем движении континент, несут в себе повышенное содержание аэрозольных частиц и металлов.

Авторы выражают благодарность за помощь в проведении работ директору института д.б.н., проф. П.Р. Макаревичу, зав. лаб. альгологии д.б.н. Г.М. Воскобойникову и зав. лаб. планктона к.б.н. Е.И. Дружковой.

Литература

Бергер В.Я., Митяев М.В. Сезонные и межгодовые изменения концентрации органических веществ в сестоне Белого моря // Вопросы промысловой океанологии. 2012. Вып. 9, № 2. С. 123-124.

Герасимова М.В. Взвешенное вещество водотоков Мурманского побережья (Восточный Мурман) и его роль в прибрежном осадконакоплении: Автореф. дис. ... канд. географ. наук. Мурманск, 2004. 22 с.

Герасимова М.В., Корсун С.А. Концентрация взвеси в приледниковых водах Северного острова Новой Земли // Научный отчет экспедиции ММБИ "Ясногорск-95". Морские биологические и геологические исследования у ледников Новой Земли и в желобе Святой Анны. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1996. С. 27-29.

Герасимова М.В., Митяев М.В. Взвешенное вещество в губе Чупа, Карельское побережье Белого моря // Проблемы изучения, рационального использования и охраны природных ресурсов Белого моря, г. Петрозаводск, 30 сентября-4 октября 2013 г.: Сб. матер. науч. конф. Петрозаводск: Изд. КарНЦ РАН, 2013. С. 91-94.

Герасимова М.В., Митяев М.В. Сток взвешенных веществ и интенсивность эрозии водосборов губ Чупа, Медвежья, Кереть и Летняя Карельского побережья // Фундаментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований: Матер. X Всерос. совещания по изучению четвертичного периода, Москва, 25-29 сентября 2017 г. М.: ГЕОС, 2017. С. 87-88.

Герасимова М.В., Митяев М.В., Дружков Н.В. Некоторые особенности динамики взвешенного вещества в водотоках Мурманского побережья // Седиментологические процессы и эволюция морских экосистем в условиях морского перигляциала. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2001. С. 63-73.

Герасимова М.В., Митяев М.В., Шевченко В.П. Количественное распределение и состав водной взвеси в губах Восточного Мурмана // Морской перигляциал и оледенение Баренцево-Карского шельфа в плейстоцене: Тез. докл. Междунар. конф., 19-21 ноября 1998 г. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1998. С. 27-29.

Лисицын А.П. Лавинная седиментация и перерывы в осадконакоплении в морях и океанах. М.: Наука, 1988. 309 с.

Малавенда С.В., Малавенда С.С., Митяев М.В. Абразия и фитообрастание крупнообломочного материала на литорали Мурмана // Вестн. Мурм. гос. техн. ун-та. 2017. Т. 20, № 1/2. С. 261-271.

Митяев М.В. Мурманское побережье (геолого-геоморфологические и климатические особенности, современные геологические процессы). Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2014. 226 с.

Митяев М.В. Прибор учета латерального потока осадочного вещества // Океанология. 2019. Т. 59, № 5. С. 870-874.

Митяев М.В., Герасимова М.В. Геохимия взвешенного вещества вблизи активного ледника Павлова (залив Иностранцева, архипелаг Новая Земля) // Вестн. Южного науч. центра РАН. 2007. Т. 3, № 3. С. 51-62.

Митяев М.В., Герасимова М.В. Скорость абразии грубообломочного материала на литорали Мурманского побережья // Докл. РАН. 2008. Т. 420, № 1. С. 120-123.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Митяев М.В., Герасимова М.В. Содержание взвеси в поверхностном слое воды в губах Ярнышная и Дальнезеленецкая Мурманского побережья // Геология морей и океанов: Матер. XVIII Междунар. науч. конф. (Школы) по морской геологии. М.: ГЕОС, 2009а. Т. I. С. 83-87.

Митяев М.В., Герасимова М.В. Взвешенное вещество в южном и среднем коленах залива // Кольский залив: освоение и рациональное природопользование. М.: Наука, 2009б. С. 52-55.

Митяев М.В., Герасимова М.В. Динамика содержания взвеси в губе Чупа Карельского побережья Белого моря в летне-осенний период // Докл. РАН. 2010а. Т. 435, № 3. С. 399-402.

Митяев М.В., Герасимова М.В Современные экзогенные процессы. Карельский берег Кандалакшского залива Белого моря. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2010б. 102 с.

Митяев М.В., Герасимова М.В. Грубообломочный материал в литоральных зонах Мурманского и Карельского побережий // Океанология. 2010в. Т. 50, № 2. С. 277-284.

Митяев М.В., Герасимова М.В. Пространственно-временные изменения концентрации взвешенного вещества, в заливах Мурманского и Карельского побережий // Геология океанов и морей: Матер. XIX Междунар. науч. конф. (Школы) по морской геологии (г. Москва, 14-18 ноября 2011 г.). М.: ГЕОС, 2011. Т. III. С. 48-52.

Митяев М.В., Герасимова М.В. Геолого-геоморфологические особенности строения и современные условия седиментации архипелага Земля Франца-Иосифа // Тр. Кольского науч. центра РАН. 2014. Т. 4(23). Сер. Океанология. Вып. 2. С. 5-60.

Митяев М.В., Герасимова М.В. Сток воды, взвешенных веществ и интенсивность эрозии на Мурманском побережье // Изв. РАН. Сер. Географ. 2018. № 1. С. 111-128.

Митяев М.В., Герасимова М.В., Бергер В.Я. Взвесь и вертикальные потоки осадочного вещества в губе Чупа (Карельское побережье) и губе Ярнышная (Мурманское побережье) // XX Международная научная конференция (Школа) по морской геологии (ноябрь 2013 г., г. Москва). М.: ГЕОС, 2013. С. 59-63.

Митяев М.В., Герасимова М.В., Бергер В.Я. Взвесь и вертикальные потоки осадочного вещества губа Ярнышная (Мурманское побережье) // Геология морей и океанов: Тез. докл. XXI Междунар. науч. конф. (Школы) по морской геологии. М.: ГЕОС, 2015а. С. 60-64.

Митяев М.В., Герасимова М.В., Бергер В.Я. Взвесь и вертикальные потоки осадочного вещества губа Чупа (Карельское побережье) // Геология морей и океанов: Тез. докл. XXI Междунар. науч. конф. (Школы) по морской геологии. М.: ГЕОС, 2015б. С. 65-69.

Митяев М.В., Герасимова М.В., Бергер В.Я. Взвесь и вертикальные потоки осадочного вещества в заливах Мурманского берега Баренцева моря и Карельского берега Белого моря // Океанология. 2017. Т. 57, № 2. С. 339-347.

Митяев М.В., Герасимова М.В., Дружков Н.В. Перенос взвешенного вещества в водотоках Мурманского побережья // Водные ресурсы. 2005а. Т. 32, № 3. С.301-306.

Митяев М.В., Погодина И.А., Герасимова М.В. Фациальная изменчивость современных отложений залива Хорнсунн, Западный Шпицберген // Литология и полезные ископаемые. 20056. № 5. С. 465-471.

Митяев М.В., Герасимова М.В., Дружкова Е.И. Вертикальные потоки осадочного вещества в прибрежных районах Баренцева и Белого морей // Океанология. 2012. Т. 52, № 1. С. 121-130.

МитяевМ.В., ГерасимоваМ.В., Павлова Л.Г. Латеральные потоки осадочного вещества в береговых зонах Баренцева и Белого морей // Докл. РАН. 2019а. Т. 487, № 5. С. 573-577.

Митяев М.В., Герасимова М.В., Павлова Л.Г. Взвесь и потоки осадочного вещества в губах Карельского побережья в 2016-2018 годах // Тр. Кольского науч. центра РАН. 2019б. Т. 3(10). Сер. Океанология. Вып. 6. С. 5-13.

Мясников В.Л. О зональных концентрациях взвеси в прибрежных водах Мурмана // Совещание по вопросам океанологии комплексных исследований Баренцева и Белого морей: Тез. докл. Апатиты: Изд-во КФ АН СССР, 1972. С.15-18.

Мясников В.Л. Взвесь в прибрежных водах Восточного Мурмана // Биология Баренцева и Белого морей. Апатиты: Изд-во КФ АН СССР, 1976. С. 19-24.

Мясников В.Л., Карельская А.Г. Взвесь и биогенные элементы в морских водах береговой зоны Мурмана // Физико-химические условия формирования биологической продукции в прибрежной зоне Мурмана. Апатиты: Изд-во КФ АН СССР, 1980. С. 60-66.

Нерастворимые фракции аэрозолей и тяжелых металлов в свежевыпавшем снеге на северо-западе Кольского полуострова в 2018 г. / М.В. Митяев, М.В. Герасимова, И.В. Рыжик, Т.Г. Ишкулова // Лед и снег. 2019. Т. 59, № 3. С.307-318.

Обрастание макрофитами крупнообломочного материала в зависимости от скорости абразии (Мурманское побережье) / С.В. Малавенда, М.В. Митяев, С.С. Малавенда, М.В. Герасимова // Докл. РАН. 2017. Т. 474, № 1. С. 99-103.

Поток осадочного вещества в губе Дальнезеленецкой, Мурманское побережье Баренцева моря (август 2003 г., июль-октябрь 2004 г.) / М.В. Митяев, М.В. Герасимова, Е.И. Дружкова, Е.Ф. Марасаева // Арктика и Антарктика. М.: Наука, 2007. Вып. 5(39). С. 80-85.

Прибор учета латерального потока осадочного вещества: Пат. 173672 Российская Федерация, МПК51 G 01 N 1/10 / Заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ММБИ КНЦ РАН / М.В. Митяев. № 2017115950; заявл. 04.05.2017; опубл. 05.09.2017. Бюл. № 25. 8 с.

Современная динамика рассеянного вещества в губах Мурманского побережья / М.В. Митяев, М.В. Герасимова, Г.Г. Матишов, Л.Г. Павлова // Наука Юга России. 2019. Т. 15, № 2. С. 18-28.

Тарасов Г.А. К изучению степени волновой обработки крупнообломочного материала в условиях Мурманского берега Баренцева моря // Географические проблемы изучения и освоения арктических морей: Тез. докл. II Всесоюз. конф. По географии и картографированию океана, г. Мурманск, май 1985 г. Л.: ГО СССР, 1985. С. 119-120.

MityaevM.V., GerasimovaM.V. Seasonal dynamics of the Suspended Matter in the Yarnyshnaya and Dalnezelenetskaya Bays (East Murman) in 1997 // Polar symposium. Lublin, 1999. P. 67-76.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.