Государственное задание

В 2014-2016 году в АО ИО РАН исследования проходили в рамках следующих тем, проектов и договоров:

 

Госбюджетное финансирование

  • Тема «Особенности структуры и сезонной динамики термохалинного конвейера Балтийского моря».
    Руководитель – дф-мн, зав. лабораторией физики моря И.П. Чубаренко.
    Сроки выполнения: 2014-2016 гг. (№ 0149-2014-0018, госрегистрация 01201376669)

Аннотация.
Целью программы является (1) выяснение роли промежуточного слоя в общей циркуляции вод Балтики, (2) обобщение имеющихся данных и современных представлений о структуре и основных физических механизмах формирования «термохалинного конвейера» Балтийского моря, (3) оценка потоков вещества и энергии, соответствующих каждому из них. В качестве структурообразующих механизмов предполагается рассмотреть: (а) уже достаточно хорошо изученные водообмен с океаном и пресноводный сток (т.е. – эстуарийную циркуляцию) – по опубликованным исследованиям, (б) в рамках исследований по данному проекту – эффективность вклада в формирование промежуточного слоя: зимней вертикальной конвекции, осеннего и весеннего каскадинга более плотных вод с шельфа и склонов, ветрового пампинга (в результате штормового нагона, экмановской накачки, механизма «демона Стоммелла» – конвергенции экмановского транспорта в области выхода изопикн на поверхность), а также (в) продолжить анализ имеющихся экспедиционных натурных данных по проявлению специфического механизма медленной модификации свойств вод в промежуточных слоях за счёт послойной конвекции в области T~Tmd. Сравнительная оценка роли всех этих механизмов в формировании термохалинного конвейера Балтики позволит выработать новый и более детальный взгляд на его структуру
  • Тема «Эволюция прибрежных систем бесприливных морей в условиях изменения климата и техногенного воздействия, методы мониторинга, оценки и прогнозирования для комплексного управления прибрежными зонами».
    Руководитель – кф-мн, зав. лабораторией прибрежных систем Б.В. Чубаренко.
    Сроки выполнения: 2014-2016 гг. (№ 0149-2014-0017, госрегистрация 012013766670)
Аннотация.

Целью работы является (1) сбор натурных данных о функционировании прибрежных систем Юго-восточной Балтики в зимне-весенних условиях, (2) анализ натурных данных о гидрофизических, морфо-литодинамических и седиментационных процессах в прибрежных лагунах и на открытом побережье Балтики, (3) изучение динамики роста уровня Балтийского моря и его связи с атмосферным воздействием в климатическом масштабе времени, (4) моделирование течений и волнения в открытой прибрежной зоне в синоптическом масштабе, (6) численное моделирование процессов гидрофизических, морфо-литодинамических и седиментационных процессов в прибрежных лагунах и на открытом побережье Балтики, (7) сопоставление динамики роста уровня Балтийского моря и стока с водосборного бассейна, (8) анализ уточненных климатических сценариев и сценариев углубления входа в лагуну и локализованных навигационных каналов. В результате исследований будут получены массивы данных натурных измерений, карто-схемы структур течений и волнения, проект о состоянии берегов Юго-восточной Балтики; типизация процессов седиментации в бесприливных лагунах в зимний период, зонирование песчаных берегов Юго-восточной Балтики по степени штормового воздействия и величинам скорости отступания, калибрация и верификация модели затоков соленых вод в бесприливную лагуну; оценка изменений гидрологических и седиментационных условий в прибрежной лагуне за счет изменения режима затока морских вод в связи с углублением входа в лагуну и локализованных навигационных каналов при ожидаемых климатических изменениях.
  • Тема «Закономерности формирования населения и некоторые механизмы регуляции гомеостаза прибрежных морских экосистем в меняющихся условиях среды».
    Руководитель – кбн, зав. лабораторией морской экологии Е.Е. Ежова.
    Сроки выполнения: 2014-2016 гг. (№ 0149-2014-0055, госрегистрация 01201376664)
Аннотация.
Исследования распределения и динамики гидробионтов, гидрохимических параметров, цианотоксинов в прибрежных экосистемах. Изучение влияния температуры, солености, ионного состава, цианотоксинов на гидробионты. Таксономические исследования ракообразных. Исследование распределения гидробионтов в связи с ландшафтно-биотопическими характеристиками. Изучение экологии редких видов гидробионтов. Исследования по систематике п/семейства Discoidae, Calanoida. Обобщение результатов полевых и экспериментальных исследований 2014-2015 гг. Анализ закономерностей формирования населения прибрежных морских бассейнов в меняющихся условиях среды. Исследования по систематике Calanoida.
  • Тема «Развитие методов нестандартных гидрофизических измерений в рамках комплексных океанологических исследований».
    Руководитель – дф-мн, зав. лабораторией экспериментальных гидрофизических исследований В.Т. Пака.
    Сроки выполнения: 2014-2016 гг. (№ 0149-2014-0016, госрегистрация 01201376665)
Аннотация.

Исследование природы и характеристик придонных течений в замкнутых впадинах с илистыми грунтами на примере Борнхольмской впадины Балтийского моря. Обеспечение мониторинга водообмена через Слупский желоб Балтийского моря с оценкой роли придонного гравитационного течения и процессов вовлечения окружающих вод на его верхней границе. Получение качественных оценок воздействия ветрового волнения на динамические процессы в придонном слое в типичных и экстремальных штормовых условиях для различных глубин и удалений от берега.
  • Тема «Процессы формирования и современные изменения геологической среды в Балтийском море и на характерных участках Атлантического океана».
    Руководитель – кг-мн, директор В.В. Сивков.
    Сроки выполнения: 2014-2016 гг. (№ 0149-2014-0040, госрегистрация 01201376666)
Аннотация.

Экспедиционные и лабораторные исследования донного рельфа, осадков и условий седиментации, картирование геологической среды в Юго-Восточной Балтике и Северной Атлантике. Палеоокеанологические и палеогеографические реконструкции для периодов оледенений, дегляциаций и межледниковий. Подготовка обобщающей монографии по теме исследования.
  • Тема «Геолого – геохимические исследования в Балтийском море и Атлантическом океане, палеореконструкции геологической среды и палеоклимата.
    Руководитель – дгмн, гнс лаборатории геологии Атлантики Е.М. Емельянов.
  • Тема «Геология магматизма и минеральные ресурсы реперных участков Юго-восточной Балтики, Северной и Полярной Атлантики».
    Руководитель – дгмн, гнс лаборатории геологии Атлантики Г.С. Харин.
    Сроки выполнения: 2014-2016 гг. (№ 0149-2014-0041, госрегистрация 01201376667)
Аннотация.
Палеореконструкция климата за последние 20 тыс. лет. Гранулометрический, химический и минералогический анализы новых колонок осадков, отобранных в Атлантическом океане в 2013 г. Выявление роли вулканизма, климата и придонных течений в седиментогенезе в Атлантическом океане в последние 100 тыс. лет. Сбор и обработка данных по геологии Балтийского моря, Северной, Полярной Атлантики с целью выделения реперных участков по комплексу признаков (геология, магматизм, геодинамика и т.д.). Сравнение реперных участков и оценка степени их изученности. Систематизация и обработка данных по реперным участкам, поиск необходимых дополнительных данных, их обработка, каталогизация. Выявление роли климата в Балтийском море и придонных течений в Западной Атлантике за последние 100 тыс. лет. Анализ геолого-геофизических данных по геологической истории, магматизму и минеральным ресурсам Юго-Восточной Балтики и Полярной Атлантики. Подготовка и оформление статей в рецензируемых журналах.

 

В 2017-2018 году исследования в АО ИО РАН выполняются в рамках темы государственного задания № 0149-2018-0012 «Морские природные системы Балтийского моря и Атлантического океана: формирование природных комплексов Балтийского моря и их изменение под влиянием Атлантического океана и антропогенного воздействия»

Руководитель – директор АО ИО РАН, к.г.-м.н. В.В. Сивков.

Цель комплексных исследований: типизация природных комплексов бассейна Балтийского моря и ключевых районов Атлантического океана и выявление закономерностей их формирования и функционирования.

Предполагаемые научные результаты:

  1. Концептуальная модель гидрологических, геолого-геохимических и биологических эффектов, связанных с затоками североморских вод в Балтику.
  2. Атлас российского сектора Юго-Восточной Балтики (геология, геохимия, гидрология, донные ландшафты, биотопы, берега).
  3. Количественные оценки гидролого-гидрохимических условий Балтийского моря: верхний квазиоднородный слой, термоклин, галоклин, холодный промежуточный и придонные слои; береговая зона моря и мелководные лагуны.
  4. Количественные оценки антропогенного загрязнения для ключевых районов Балтийского моря (нефтепродукты, тяжелые металлы, взвесь, биогенные элементы, микропластик и др.).
  5. Методика мониторинга гидролого-седиментационных характеристик лагун бесприливных морей и прогноза их эволюции в условиях изменения климата Юго-Восточной Балтики.
  6. Количественные оценки седиментационного баланса в береговой зоне моря Юго-Восточной Балтики (включая лагуны).
  7. Палеоокеанологические и палеогеографические реконструкции ключевых районов Атлантического океана и бассейна Балтийского моря.
  8. Концепция гомеостаза экосистемы южной части Балтийского моря.
  9. Уточненные чек-листы (списки видов) биоты, классификация современных флористических и фаунистических комплексов Юго-Восточной Балтики;
  10.  Аппаратурные комплексы для мониторинга морской экосистемы эстуарного типа и для исследования штормовых воздействий на береговую зону моря.

Развитие представлений о задачах, объектах и методах исследований океанов и морей привело к широкому внедрению системного подхода в практику исследований. Современные проблемы морского и океанского природопользования требуют целостности знания, основанного на единообразном описании, выделении в различных явлениях общих элементарных составляющих одних и тех же законов, составления из них аналогичных друг другу структурных единиц.

Актуальность темы обусловлена наметившимися глобальными изменениями климата и растущим уровнем природопользования, вносящего изменения в процессы формирования и динамики природных комплексов Балтики.

Исследование истории формирования природных систем необходимо для понимания современных изменений в этих системах. Палеогеографические реконструкции позволяют понять, каким образом происходила смена ледниковых и межледниковых периодов, какие процессы контролировали эти изменения.

Структура общей термохалинной циркуляции Балтики важна для понимания абиотических и биотических компонент экосистемы. В Балтике структура циркуляции вод чрезвычайно сложна, поскольку является результатом взаимодействия крупномасштабного обмена эстуарийной природы и обмена протяжённых шельфов с глубокой частью, в условиях сильной расчленённости основной чаши моря и ограниченного обмена с океаном.

Отравляющие вещества из затопленного в Балтике химического оружия накапливаются в донных отложениях, попадают в процессе взмучивания в придонную воду и переносятся придонными течениями на большие расстояния, расширяя ареал негативного воздействия. Актуально создание специальных методов и средств мониторинга структуры и динамики придонного погранслоя в районах затопления химоружия и на трассах прогнозируемых придонных течений.

Загрязнение антропогенным мусором вод Мирового океана, донных осадков и берегов является нарастающей проблемой. Особое опасение вызывает распространение частиц микропластика, способных накапливать на своей поверхности токсины и химические вещества и проникать в пищевые цепи: ни степень загрязнения Мирового океана, ни механизмы переноса микропластика в морской среде пока неясны.

Экосистемы Балтики, характеризующегося нерегулярными затоками североморских вод, специфическими гидрологическими и гидрохимическими особенностями,  бедностью видового состава и незаполненностью экологических ниш, подвергаются выраженным климатическим колебаниям и одновременно испытывают высокую антропогенную нагрузку, что вызывает трансформацию региональной биоты. Цель удовлетворительного экологического прогнозирования  пока плохо достижима для Балтики т.к.: 1) на региональном и мезомасштабном уровне недостаточно документирован таксономический состав биоты и ее функциональная структура и мало изучены взаимодействия организмов и среды, определяющие вещественные круговороты (метаболизм экосистемы), 2) неясно, почему одни экосистемы испытывают резкие режимные перестройки, другие – сукцессионную последовательность стадий, третьи находятся в устойчивом состоянии.

В 2019-2021 гг исследования в рамках указанной темы будут продолжены под рег. номером № 0149-2018-0013.

 

2019 год:

Выполнение палеогеографических реконструкций для понимания процессов формирования современных морских природных комплексов.

Выявление закономерностей распространения загрязнений в море с использованием оригинальных методик и оборудования для учета антропогенного воздействия на природные комплексы.

Анализ реакции лагунных систем на интрузии морских вод при наличии ледового покрова для уточнения годовых балансовых оценок осадочного вещества.

Первые количественные оценки скорости весенней трансформации термической стратификации Балтийского моря, существенно влияющей на сезонную перестройку морских природных комплексов.

Анализ пространственно-временной изменчивости биоценозов Юго-Восточной Балтики

Количественные оценки характеристик горизонтального и вертикального водообмена в Балтике с использованием оригинальных методик и оборудования.

Разработка макетов аппаратурных комплексов для мониторинга морской экосистемы эстуарного типа и для исследования штормовых воздействий на береговую зону моря.

2020 год:

Выявление закономерностей распространения загрязнений с использованием оригинальных методик и оборудования.

Разработка методики оценки седиментационного баланса для прибрежных лагун бесприливных морей, ее применение для тестовых водоемов Балтики.

Разработка методики мониторинга гидролого-седиментационных характеристик лагун бесприливных морей и прогноза их эволюции в условиях изменения климата.

Количественные оценки характеристик водообмена в Балтике с использованием оригинальных методик и оборудования.

Анализ натурных данных и, впервые, обработка результатов реанализа HIROMB для исследования процесса сезонной перестройки структуры термохалинных полей Балтики.

Составление карт биоценозов зообентоса; растительных ассоциаций и биотопов Балтийского моря. Описание вековой изменчивости водной флоры и донной фауны в бассейне Южной Балтики.

Разработка макетов аппаратурных комплексов для мониторинга морской экосистемы эстуарного типа и для исследования штормовых воздействий на береговую зону моря.

 

2021 год:

Создание концептуальной модели гидрологических, геолого-геохимических и биологических эффектов, связанных с затоками североморских вод в Балтику.

Создание макета атласа российского сектора Юго-Восточной Балтики.

Получение и обобщение количественных оценок гидролого-гидрохимических условий Балтики. Составление обобщённой схемы ХПС Балтийского моря и (впервые) его определение как элемента термохалинной циркуляции вод, имеющего большое значение для переноса кислорода, питательных веществ, антропогенных загрязнений.

Получение и обобщение количественных оценок антропогенного загрязнения для ключевых районов Балтийского моря.

Получение количественных оценок седиментационного баланса для береговой зоны моря.

Обобщение выполненных палеогеографических реконструкций морских природных комплексов.

Разработка концепции гомеостаза экосистемы южной части Балтийского моря.

Составление уточненных чек-листов биоты и классификации современных флористических и фаунистических комплексов Юго-Восточной Балтики.

 

Контакты АО ИО РАН

236022, Россия,
г. Калининград , пр. Мира, 1

Телефон: +7 (4012) 956911
Факс: +7(4012) 916970

e-mail: ioran@atlas.baltnet.ru

Калининград, проспект Мира, 1

Калининград, ул. Пионерская, 61
googlemap2
 
 
© 2018 Атлантическое отделение ИО РАН
Все права защищены
Joomla templates by a4joomla