Ученые БФУ имени Иммануила Канта с коллегами выяснили, что с 2018 года в Гданьской впадине на юге Балтийского моря установились постоянные бескислородные условия, которые способствуют накоплению сероводорода. К такому выводу авторы пришли, проанализировав содержание кислорода в этой впадине с 2003 по 2023 год. Полученные данные помогут специалистам точнее оценивать состояние экосистем Балтики и планировать хозяйственную деятельность в регионе с учетом экологических рисков.
Экосистемы Балтийского моря очень чувствительны к изменению климата и деятельности человека из-за уникальной особенности этого водоема — очень сильного «расслоения» воды по плотности. Соленая и тяжелая вода преимущественно находится на глубине, а более пресная и легкая — у поверхности, и между собой они практически не перемешиваются. В результате кислород из атмосферы не достигает глубин моря, и единственным его источником для придонных обитателей служат редкие поступления воды из Северного моря. Проблему недостатка кислорода (гипоксии) на дне усугубляет накопление сероводорода, который образуется при переработке органики (например, отмерших водорослей) бактериями. Однако до сих пор продолжительных наблюдений за тем, как меняется количество кислорода на глубинах Балтийского моря, не было.
Исследователи из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта (Калининград) с коллегами из Института океанологии имени П.П. Ширшова РАН (Москва) проследили за изменениями концентрации кислорода в Гданьской впадине на юге Балтийского моря с 2003 по 2023 год. При этом исследования 2022–2023 годов авторы проводили в рамках консорциума «Океан: мониторинг и адаптация», одна из целей которого — климатический и экологический непрерывный долговременный мониторинг в российской части Балтийского моря.
Гданьская впадина интересна тем, что она особо подвержена накоплению сероводорода — газа, создающего на дне безжизненную зону и способного привести к гибели морских обитателей при попадании в вышележащие воды. При этом сероводород образуется исключительно в условиях гипоксии, поэтому отслеживать количество кислорода в глубоководных зонах крайне важно.
Авторы измеряли не только количество кислорода и сероводорода в Гданьской впадине, но и температуру, а также соленость воды. Оказалось, что температура придонных слоев (на глубине 70 метров и ниже) за исследуемый период выросла примерно на 1,6°С. Ученые связывают это не только с изменением климата, но и более частыми теплыми летними поступлениями воды из Северного моря. За период 2003–2018 годов количество кислорода в исследуемых водах упало в несколько раз: с 2–3 миллилитров в литре практически до нуля. Бескислородные условия сохранились вплоть до конца 2023 года.
Анализ показал, что кислород преимущественно поглощали донные осадки, в которых за прошлые десятилетия накопился большой запас органического вещества. По мере потепления воды бактерии в этих осадках активнее разлагали органические соединения, потребляли все больше кислорода и выделяли сероводород.
Однако под конец 2023 года ученые зафиксировали неожиданное увеличение концентрации кислорода в придонном слое. Исследователи связывают это с проникновением в глубинные слои моря богатых кислородом поверхностных вод, к которому привели сильные западные ветры.
«Наше исследование показало, что даже в отсутствие поступлений воды из Северного моря есть другие механизмы, в частности перемешивание из-за сильных ветров, благодаря которым некоторое количество кислорода доставляется в глубины Балтики. Однако выявленная нами тенденция остается негативной: количество кислорода в Гданьской впадине остается очень низким, что способствует образованию сероводорода. Это важно учитывать при прогнозировании состояния морских экосистем и планировании антропогенной деятельности», — рассказывает Лейла Баширова, кандидат геолого-минералогических наук, директор НОЦ «Геоэкология и морское природопользование» БФУ имени Иммануила Канта.
«В дальнейшем мы планируем продолжить мониторинг основных экологических параметров как по экспедиционным данным, так и с учетом данных моделирования. Рост придонной температуры во впадинах согласуется с общим потеплением вод Балтики и способствует уменьшению содержания растворенного кислорода. Таким образом, долгосрочного улучшения состояния придонного слоя ожидать не приходится, что крайне негативно отразится на запасах рыбы. Уже сейчас вылов балтийской трески упал в разы, а все европейские страны ввели запрет на ее добычу в Балтике. И причина этого – именно ухудшение кислородных условий», — подводит итог Марина Ульянова, заведующая лабораторией геоэкологии Атлантического отделения Института океанологии имени П.П. Ширшова РАН.
Результаты исследования опубликованы в журнале Regional Studies in Marine Science.
Источник: Минобрнауки России
