Сезонные изменения физико-химических характеристик донных отложений в районе прибрежных струйных газовыделений метана

К. И. Гуров✉, М. А. Мыслина, С. К. Коновалов

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: gurovki@gmail.com

Аннотация

Исследованы особенности сезонных изменений физических (влажность, гранулометрический состав) и химических (содержание органического углерода и карбонатность) характеристик донных отложений в местах струйных газовыделений метана в южном секторе полуострова Тарханкут – вблизи с. Окуневка Черноморского района. Показано, что донные осадки исследуемого района представлены мелко-и среднезернистым песком с включениями алеврито-пелитовых илов и ракушечного детрита. Получение новых натурных данных о вертикальном распределении в донных отложениях Сорг и CaCO3 позволило исследовать внутригодовую динамику основных геохимических характеристик в районах выходов струйных газовыделений метана и оценить воздействие на нее образования матовых конструкций. Исследуемый период можно разделить на три части: до формирования бактериальной массы (май), период максимума образования мата (июнь – сентябрь), время разрушения матовых конструкций (ноябрь). Показано, что содержание Сорг в поверхностном слое 0–2 см до образования матовых конструкций в мае низкое (0,5%), в июне увеличивается до 15,5%, затем снижается, достигая 9,7% в сентябре и 2,3% в ноябре. В поверхностном слое содержание CaCO3 максимально в конце мая (93,5%), в период образования мата в июне оно уменьшается до 16,6%, затем возрастает с августа по ноябрь от 23,5 до 49,1% соответственно. Анализ данных вертикального распределения исследуемых геохимических характеристик показал, что образование скоплений бактериальных матов влияет на внутригодовой ход исследуемых параметров.

Ключевые слова

Крым, полуостров Тарханкут, метановые сипы, донные отложения, гранулометрический состав, органический углерод, карбонатность

Для цитирования

Гуров К. И., Мыслина М. А., Коновалов С. К. Сезонные изменения физико-химических характеристик донных отложений в районе прибрежных струйных газовыделений метана // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 2. С. 147–155. EDN YNHCQX. doi:10.22449/0233-7584-2018-2-147-155

Gurov, K.I., Myslina, M.A. and Konovalov, S.K., 2018. Seasonal Changes of the Bottom Sediments’ Physicochemical Characteristics in the Region of the Near-Coastal Methane Seeps. Physical Oceanography, 25(2), pp. 136-143. doi:10.22449/1573-160X-2018-2-136-143

DOI

10.22449/0233-7584-2018-2-147-155

Список литературы

  1. Reeburgh W. S. Oceanic Methane Biogeochemistry // Chem. Rev. 2007. Vol. 107, no. 2. P. 486–513. doi:10.1021/cr050362v
  2. Егоров В. Н., Артемов Ю. Г., Гулин С. Б. Метановые сипы в Черном море –средообразующая и экологическая роль / Под ред. Г. Г. Поликарпова. Севастополь : НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика», 2011. 405 с.
  3. Леин А. Ю., Иванов М. В. Биогеохимический цикл метана в океане. М. : Наука, 2009. 575 с.
  4. Гуров К. И., Мыслина М. А., Коновалов С. К. Особенности сезонной изменчивости основных физико-химических характеристик донных отложений в районе прибрежных струйных газовыделений // Понт Эвксинский-2017 / Тезисы X Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых по проблемам водных экосистем (11–16 сентября 2017 г.). Севастополь : DigitPrint, 2017. С. 70–73.
  5. Биогеохимические характеристики распределения метана в воде и донных осадках в местах струйных газовыделений в акватории севастопольских бухт / В. Н. Егоров [и др.] // Морской экологический журнал. 2012. Т. 11, № 3. C. 41–52.
  6. Микробные процессы цикла метана и сульфатредукция в осадках акватории севастопольских бухт / Н. В. Пименов [и др.] // Микробиология. 2013. Т. 82, № 5. C. 614–624. doi:10.7868/S0026365613050108
  7. Methane in the Sevastopol coastal area, Black Sea / L. V. Malakhova [et al.] // Geo-Mar. Let. 2010. Vol. 30, iss. 3–4. Р. 391–398. doi:10.1007/s00367-010-0198-7
  8. Биогеохимия цикла углерода в районе метановых газовыделений Черного моря / М. В. Иванов [и др.] // Докл. АН СССР. 1991. Т. 320, № 5. С. 1235–1240.
  9. Observation of microbial carbonate build-ups growing at methane seeps near the upper boundary of the gas-hydrate stability zone in the Black Sea / S. B. Gulin [et al.] // Морской экологический журнал. 2005. Т. 4, № 3. С. 5–14.
  10. Микробиологические процессы цикла углерода в районе черноморского метанового сипа / И. И. Русанов [и др.] // Микробиология. 1994. Т. 63, № 5. С. 890–895.
  11. Бактериальные обрастания на коралловидных постройках в местах выхода метановых газовыделений в Черном море / Н. В. Пименов [и др.] // Там же. 1997. Т. 66, № 3. С. 421–428.
  12. Геохимические характеристики карбонатных построек, образующихся при микробном окислении метана в анаэробных условиях / А. Ю. Леин [и др.] // Там же. 2002. Т. 71, № 1. С. 89–102. doi:10.1023/A:1017906501726
  13. Microbial Reefs in the Black Sea Fueled by Anaerobic Oxidation of Methane / W. Michaelis [et al.] // Science. 2002. Vol. 297, iss. 5583. P. 1013–1015. doi:10.1126/science.1072502
  14. Орехова Н. А., Коновалов С. К., Овсяный Е. И. Изменение геохимических характеристик в донных осадках Крымского побережья // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2013. № 27. С. 284–288.
  15. Горячкин Ю. Н., Репетин Л. Н. Штормовой ветро-волновой режим у Черноморского побережья Крыма // Там же. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2009. № 19. С. 56–69.
  16. Шуйский Ю. Д. Механический состав пляжевых наносов на западных берегах Крымского полуострова // Там же. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2007. № 15 (15). С. 370–385.
  17. Gulin M. B. Dependence of location and intensity of the methane cold seeps on geophysical factors: the Black Sea near-shore shallow-water seeps, underwater video-materials // Geophys. Res. Abstracts. 2004. Vol. 6, 05394. URL: http://www.cosis.net/members/meetings/abstracts/file.php/13/34982/jpdf/EGU04-J-05394.pdf (дата обращения: 20.10.2017).
  18. Петелин В. П. Гранулометрический анализ морских донных осадков. М. : Наука, 1967. 128 с.

Скачать статью в PDF-формате