Исследователи Морского гидрофизического института РАН впервые охарактеризовали долгосрочную динамику холодного промежуточного слоя вод в прибрежных акваториях Южного берега Крыма и обнаружили явление, которое не укладывается в привычные представления о реакции морской среды на климатическое потепление.
Результаты работы опубликованы в журнале «Physical Oceanography».
Холодный промежуточный слой (ХПС) – один из основных структурных элементов гидрологии Чёрного моря. Залегая между сезонным и постоянным пикноклином, он служит барьером, защищающим верхний деятельный слой от насыщенных сероводородом глубинных вод. Одновременно этот слой, формирующийся в ходе зимне-весеннего конвективного перемешивания, насыщается кислородом и биогенными элементами, которые затем поступают в фотическую зону и обеспечивают развитие первичной биологической продукции.
«За последние 15 лет тёплые зимы стали климатической нормой для Чёрного моря. Это оказало влияние на состояние и динамику всех компонентов черноморской экосистемы, и закономерности формирования ХПС в этих условиях стали особенно актуальной научной задачей» – говорит ведущий научный сотрудник МГИ РАН, доктор географических наук Елена Совга.
Основу исследования составили данные Банка океанографических данных МГИ РАН, накопленные за два периода наблюдений – 1986-2000 и 2007-2023 годов. В общей сложности был обработан массив из 13 286 определений параметров ХПС на двух полигонах – в заливах Голубом (включая океанографическую платформу Черноморского гидрофизического подспутикового полигона МГИ в пгт Кацивели) и Ялтинском. Температура, электропроводность и гидростатическое давление измерялись с помощью CTD-зондов непосредственно в толще воды.
Полученные данные зафиксировали отчётливые изменения в структуре холодного промежуточного слоя. Если в 1986-2000 годах средние температуры ядра ХПС не превышали 8 °С, то в 2022-2023 годах они устойчиво держались в диапазоне от 8,1 до 8,9 °С. Средняя условная плотность воды на глубине 100 м возросла с 14,57 до 15,25 кг/м³. Но главным сюрпризом стало другое.
«Впервые для шельфовых акваторий Крыма на основе осреднённых данных примерно за 40 лет нами выявлено увеличение содержания растворённого кислорода в границах холодного промежуточного слоя на фоне роста температуры и условной плотности вод и заглубления ядра ХПС», – подчёркивает Елена Совга.
Это явление противоречит ожидаемой при потеплении тенденции к снижению насыщения вод кислородом. Его природа пока не объяснена и требует дальнейшего изучения.
По всей видимости, существенную роль здесь играют интенсивные прибрежные апвеллинги, характерные для района в весенне-летний период. Они способствуют не только подъёму верхней границы ХПС, но и значительному увеличению содержания кислорода в поверхностных водах.
Результаты исследования наглядно показывают, что шельфовая экосистема реагирует на внешние воздействия острее, чем глубоководная часть моря.
«При незначительном в абсолютном выражении росте температуры воды и изменения её плотности в шельфовой зоне наблюдаются существенные аномалии в структуре ХПС», – отмечает Елена Совга.
Учитывая высокую рекреационную и биологическую значимость прибрежных акваторий Южного берега Крыма, эти данные приобретают практическую важность для оценки и прогнозирования состояния морской среды региона.
В дальнейшем исследование будет продолжено. Авторы статьи намерены изучить изменение содержания кислорода по всему вертикальному профилю, в том числе для оценки сезонной динамики зон гипоксии, при которой кислородное голодание становится критическим или даже летальным для водных биологических сообществ.
Работа выполнена в рамках тем государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ FNNN-2024-0001 «Океанологические процессы» и FNNN-2024-0016 «Прибрежные исследования».
Источник: Минобрнауки России
