Цель. Исследование потока взвешенного вещества (ВВ) в глубоководной части Черного моря, его изменчивости и трансформации состава в анаэробных условиях по данным 2021–2022 гг. – цель настоящей работы.
Методы и результаты. Данные получены с помощью седиментационных ловушек, установленных на пяти горизонтах на разрезе мыс Херсонес – пролив Босфор (Черное море). Автоматическая глубоководная седиментационная обсерватория (АГОС) была установлена в ходе 119-го рейса НИС «Профессор Водяницкий», подъем осуществлялся в 124-м рейсе в 2022 г. Исследования охватили все сезоны 2021–2022 гг. Для сбора материала в составе АГОС были использованы два типа ловушек – для определения вертикального распределения ВВ и для исследования его сезонного хода. Обработка проводилась по единой для всех проб методике, включающей фильтрацию, высушивание, гравиметрический анализ для расчета потоков ВВ, а также определение содержания органического и неорганического углерода методом кулонометрического титрования в лаборатории Морского гидрофизического института РАН. В ходе исследования были получены данные как вертикального распределения потока ВВ, так и его сезонного хода. Выявлены закономерности распределения ВВ, а также органического и неорганического углерода, входящего в его состав.
Выводы. Динамика потока ВВ и углерода определяется различными процессами, включая физические и биогеохимические. Потоки ВВ имеют неоднородное распределение по глубине и характеризуются сезонной изменчивостью. Анализируя данные интегральных ловушек, можно отметить, что поток ВВ изменяется в пределах 62–99 мг·м‒2·сут‒1 на различных глубинах. На глубинах 218 и 1568 м поток ВВ достигает пиковой интенсивности. Его снижение зависит от различных биогеохимических процессов – растворения, окисления и минерализации. В свою очередь, увеличение потока ВВ может быть связано как с глубинными течениями, так и с физико-химическими процессами сорбции. Сезонные изменения потока ВВ представлены двумя пиками – максимумом в период с июля по сентябрь и минимумом в марте. Концентрация углерода во ВВ также меняется в зависимости от глубины и сезонного хода, который в основном определяется биологическими процессами. Отставание между пиками «цветения» кокколитофорид на поверхности и максимальными значениями потока неорганического углерода, зафиксированного ловушкой, может объясняться скоростями осаждения.
Purpose. The purpose of the work is to research the suspended matter (SM) flux in the deep part of the Black Sea, its variability and transformation of composition under the anaerobic conditions based on the data of 2021–2022.
Methods and Results. The data were obtained using the sediment traps installed at five horizons at the transect Cape Chersonesos – Bosphorus Strait in the Black Sea. The automatic deep-sea sedimentation observatory (AGOS) was installed during the 119th cruise of the RV «Professor Vodyanitsky» and lifted during the 124th cruise in 2022. The research covered all the seasons in 2021–2022. To collect the material, two types of traps were included in AGOS: to determine the SM vertical distribution and to study its seasonal variation. The processing was carried out by the method common for all the samples, including filtration, drying, gravimetric analysis for calculating suspended particulate matter fluxes, as well as determination of the organic and inorganic carbon contents by the coulometric titration method in the laboratory of Marine Hydrophysical Institute of RAS. The study made it possible to obtain the data both on the vertical distribution of SM flux and its seasonal variation. The patterns of distribution of SM, as well as organic and inorganic carbon involved in its composition were revealed.
Conclusions. The dynamics of SM and carbon fluxes are determined by different processes including the physical and biogeochemical ones. The SM fluxes are distributed unevenly over depth and change seasonally in course of a year. Analysis of the integral trap data shows that at different depths the SM flux changes within 62–99 mg·m‒2·day‒1. At depths 218 and 1568 m it reaches its peak intensity. Its decrease depends on various biogeochemical processes, namely dissolution, oxidation and mineralization. The increase of SM flux, in its turn, can be related both to the deep-sea currents, and to the physical and chemical sorption processes. The seasonal changes in SM flux are represented by two peaks: its maximum falls on the period July – September and its minimum – on March. The carbon concentration in SM also varies with depth and seasonal variations which are conditioned mainly by the biological processes. The lag between the peaks of coccolithophore bloom at the surface and the maximum values of the inorganic carbon flux recorded by the trap can be explained by the sedimentation rates.