Поле содержания растворенного органического вещества в Таганрогском заливе (Азовское море)

П. Д. Ломакин

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

e-mail: p_lomakin@mail.ru

Аннотация

На основе фактических и климатических океанологических данных получены представления о структуре поля содержания растворенного органического вещества в Таганрогском заливе, от устья реки Дон до прилегающей акватории Азовского моря. Рассмотрены свойства естественного маргинального фильтра устьевой зоны Дона и стокового фронта залива. В дельте Дона обнаружены существенные неоднородности в поле содержания рассматриваемой характеристики с концентрацией, превышавшей природную норму, что может быть вероятным следствием антропогенных источников этого вещества, связанных со сточными водами населенных пунктов. Вдоль мористой части устьевой области Дона в узкой прибрежной полосе шириной около 0,5–1,0 мили в поле растворенного органического вещества обнаружен отчетливо выраженный фронтальный раздел – естественный маргинальный фильтр. Поперек этого образования концентрация растворенного органического вещества резко падала по направлению к открытой части моря. На фильтре задерживалось до 50% растворенных органических веществ, которые поступали в морскую область дельты Дона. Выявлено, что соленость воды и содержание растворенного органического вещества в области маргинального фильтра связаны тесной обратной корреляционной зависимостью с коэффициентом –0,87. Показано, что концентрация растворенного органического вещества в Таганрогском заливе уменьшается между маргинальным фильтром и стоковым фронтом от 20 до 3 мг/л и что полная трансформация насыщенных растворенным органическим веществом вод залива наблюдается на стоковом фронте, который в течение преобладающей части года располагается на выходе из залива. Мористее внешней границы фронта (изохалина 10 единиц практической солености) для полей солености и содержания растворенного органического вещества характерна пространственная однородность с типичными для открытых вод Азовского моря соленостью 10–13 единиц практической солености и концентрацией растворенного органического вещества 1–3 мг/л. Установлено, что всем участкам исследованной акватории свойственна слабо выраженная вертикальная стратификация поля концентрации растворенного органического вещества.

Ключевые слова

растворенное органическое вещество, маргинальный фильтр, стоковый фронт, река Дон, Таганрогский залив

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственных заданий по темам № 0827-2014-0011 «Исследования закономерностей изменений состояния морской среды на основе оперативных наблюдений и данных системы диагноза, прогноза и реанализа состояния морских акваторий» и № 0827-2014-0010 «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем Черного и Азовского морей на основе современных методов контроля состояния морской среды и грид-технологий».

Для цитирования

Ломакин П. Д. Поле содержания растворенного органического вещества в Таганрог-ском заливе (Азовское море) // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 6. C. 501–514. EDN VNVPGX. doi:10.22449/0233-7584-2018-6-501-514

Lomakin, P. D., 2018. Field of the Dissolved Organic Matter Content in the Taganrog Bay (the Sea of Azov). Physical Oceanography, 25(6), pp. 459-471. doi:10.22449/1573-160X-2018-6-459-471

DOI

10.22449/0233-7584-2018-6-501-514

Список литературы

  1. Insights and issues with simulating terrestrial DOC loading of Arctic river networks / David W. Kicklighter [et al.] // Ecological Applications. 2013. Vol. 23, iss. 8. P. 18171836. URL: https://globalchange.mit.edu/sites/default/files/MITJPSPGC_Reprint_13-32.pdf (дата обращения: 05.07.2018).
  2. Aitkenhead J. A., McDowell W. H. Soil C:N ratio as a predictor of annual riverine DOC flux at local and global scales // Global Biogeochemical Cycles. 2000. Vol. 14, no. 1. P. 127138. URL: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1029/1999GB900083 (дата обращения: 05.07.2018).
  3. Aitkenhead-Peterson J. A., McDowell W. H., Neff J. C. Sources, Production and Regulation of Allochthonous Dissolved Organic Matter Inputs to Surface Waters // Aquatic Ecosystems: Interactivity of Dissolved Organic Matter. Academic Press, 2003. P. 2570. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780122563713500032 (дата обращения: 05.07.2018).
  4. Riverine coupling of biogeochemical cycles between land, oceans, and atmosphere / Anthony K. Aufdenkampe [et al.] // Frontiers in Ecology and the Environment. 2011. Vol. 9, iss. 1. P. 5360. https://doi.org/10.1890/100014
  5. Curtis P. J., Adams H. E. Dissolved organic matter quantity and quality from freshwater and saltwater lakes in east-central Alberta // Biogeochemistry. 1995. Vol. 30, no. 1. P. 5976. URL: https://www.jstor.org/stable/1468929?seq=1#page_scan_tab_contents (дата обращения: 05.07.2018).
  6. Флуоресценция растворенного органического вещества природной воды / О. М. Горшкова [и др.] // Вода: химия и экология. 2009. № 11. С. 3137. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=13921970 (дата обращения: 05.07.2018).
  7. Хайлов К. М. Экологический метаболизм в море. Киев : Наукова думка, 1971. 252 с.
  8. Spatial and temporal variability of absorption by dissolved material at a continental shelf / Emmanuel Boss [et al.] // Journal of Geophysical Research. 2001. Vol. 106, no. C5. P. 9499–9507. URL: http://misclab.umeoce.maine.edu/documents/JGR_CDOM.pdf (дата обращения: 09.07.2018).
  9. Fluorescence properties of dissolved organic matter in coastal Mediterranean waters influenced by a municipal sewage effluent (Bay of Marseilles, France) / M. Tedetti [et al.] // Environmental Chemistry. 2012. Vol. 9, no. 5. P. 438–449. doi:10.1071/EN12081
  10. Climatic Atlas of the Sea of Azov 2006. Southern Scientific Centre Russian Academy of Sciences, Russia; Murmansk Marine Biological Institute, Russia; Ocean Climate Laboratory, NODC/NOAA, USA. URL: https://www.nodc.noaa.gov/OC5/AZOV2006/start.html (дата обращения: 05.07.2018).
  11. Morell Julio M., Corredor Jorge E. Photomineralization of fluorescent dissolved organic matter in the Orinoco River plume: Estimation of ammonium release // Journal of Geophysical Research. 2001. Vol. 106, no. C8. P. 16,80716,813. https://doi.org/10.1029/1999JC000268
  12. Harvey E. T., Kratzer S., Andersson A. Relationships between colored dissolved organic matter and dissolved organic carbon in different coastal gradients of the Baltic Sea // Ambio. 2015. Vol. 44, suppl. 3. P. 392–401. doi:10.1007/s13280-015-0658-4
  13. Ferrari G. M., Dowell M. D. CDOM Absorption Characteristics with Relation to Fluorescence and Salinity in Coastal Areas of the Southern Baltic Sea // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 1998. Vol. 47, iss. 1. P. 91–105. doi:10.1006/ecss.1997.0309
  14. From Fresh to Marine Waters: Characterization and Fate of Dissolved Organic Matter in the Lena River Delta Region, Siberia / Rafael Gonçalves-Araujo [et al.] // Frontiers in Marine Science. Marine Biogeochemistry. 16 December 2015. https://doi.org/10.3389/FMARS.2015.00108
  15. Пугач С. П., Пипко И. И. Динамика растворенного окрашенного органического вещества на шельфе Восточно-Сибирского моря // Доклады Академии наук. 2012. Т. 447, № 6. С. 671674. URL: http://naukarus.com/dinamika-rastvorennogo-okrashennogo-organicheskogo-veschestva-na-shelfe-vostochno-sibirskogo-morya (дата обращения: 05.07.2018).
  16. Ломакин П. Д., Чепыженко А. И., Чепыженко А. А. Поле концентрации растворенного органического вещества в Азовском море и Керченском проливе на базе оптических наблюдений // Морской гидрофизический журнал. 2016. № 5. С. 7689. doi:10.22449/0233-7584-2016-5-76-88
  17. Комплекс гидробиофизический мультипараметрический погружной автономный «КОНДОР». URL: http://ecodevice.com.ua/ecodevice-catalogue/multiturbidimeter-kondor (дата обращения: 05.07.2018).
  18. Midas CTD+Valeport Ltd., United Kingdom. URL: https://www.valeport.co.uk/Portals/0/Docs/Datasheets/Valeport-MIDAS-CTD-plus.pdf (дата обращения: 05.07.2018).
  19. EXO2 Multiparameter Sonde. URL: https://www.ysi.com/EXO2 (дата обращения: 05.07.2018).
  20. Multiparameter probe CTD 90M | Multiparametersonde. URL: http://www.sea-sun-tech.com/marine-tech/hydrology/ctd-multiparameter-probe/ctd-90m-multiparameter-probe.html (дата обращения: 05.07.2018).
  21. Wetterzentrale. URL: http://www.wetterzentrale.de/ (дата обращения: 05.07.2018).
  22. Расписание погоды. URL: https://rp5.ru/ (дата обращения: 05.07.2018).
  23. Администрация морских портов Азовского моря, Таганрогский филиал. URL: http://taganrog.azovseaports.ru/index.php/info/pilot/ (дата обращения: 05.07.2018).
  24. Родионов Н. А. Гидрология устьевой области Дона / Под ред. Я. Д. Никифорова. Л. : Гидрометеоиздат, 1958. 95 с. URL: https://search.rsl.ru/ru/search#q=Родионов%20Н.%20А.%20Гидрология%20устьевой%20области%20Дона (дата обращения: 05.07.2018).
  25. Пономаренко Е. П., Сорокина В. В., Бирюков П. А. Сгонно-нагонные явления в дельте реки Дон в 2007–2010 гг. и их прогнозирование // Вестник Южного научного центра РАН. 2012. Т. 8, № 1. С. 2837. URL: http://www.ssc-ras.ru/ckfinder/userfiles/files/28-37(Ponomarenko).pdf (дата обращения: 05.07.2018).
  26. Дельта Дона. URL: http://stepnoy-sledopyt.narod.ru/geologia/samoilov/don2.htm (дата обращения: 05.07.2018).
  27. Лисицын А. П. Маргинальный фильтр океанов // Океанология. 1994. Т. 34, № 5. С. 735747. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=28938092 (дата обращения: 05.07.2018).
  28. Распределение растворенного органического углерода в маргинальном фильтре реки Кеми (Белое море) в летний период / В. П. Шевченко [и др.] // Органическое вещество и биогенные элементы во внутренних водоемах и морских водах. Материалы V Всероссийского симпозиума с международным участием 1014 сентября 2012 г. Петрозаводск, Республика Карелия, Россия. С. 279281. URL: http://resources.krc.karelia.ru/water/doc/nwpi_symp_org_v/OV_PTZ12.pdf (дата обращения: 05.07.2018).
  29. Федоров К. Н. Физическая природа и структура океанических фронтов. Л. : Гидрометеоиздат, 1983. 296 с.
  30. Гидрометеорологические условия морей Украины. Т. 1: Азовское море / Ю. П. Ильин [и др.]. Севастополь, 2009. 400 с.

Скачать статью в PDF-формате