Исследования соответствовали следующим темам, договорам и проектам:

1. Плану научно-исследовательской работы ИО РАН на 2019-2021 гг. по темам № 0149-2019-0013 «Морские природные системы Балтийского моря и Атлантического океана: формирование природных комплексов Балтийского моря и их изменение под влиянием Атлантического океана и антропогенного воздействия» (руководитель Сивков В.В.) и № 0149-2019-0008 «Морские и океанские экосистемы в условиях меняющегося климата и антропогенного воздействия: структура и биологическая продуктивность экосистемы Арктического бассейна и морей России, экосистемы и потенциальные биологические ресурсы открытого океана» (руководитель Флинт М.В.).

2. Договорам АО ИО РАН о совместной научной деятельности между Всероссийским научно-исследовательским геологическим институтом им. А.П. Карпинского и Атлантическим филиалом федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии».

4. Гранту РФФИ № 18-05-80031 «Формирование и воздействия на морскую экосистему опасных явлений, обусловленных химическим оружием, затопленным в Балтийском море после 2-й Мировой войны» (рук. Голенко М.Н.).

В экспедиции приняли участие 28 сотрудников, из них 18 молодых.

Задачи экспедиции:

1. Совершенствование методов и проведение оперативных измерений структуры гидрофизических полей на непрерывных разрезах;
2. Отбор проб воды, взвешенного вещества, планктона, бентоса и донных осадков в рамках мониторинга морской экосистемы;
3. Непрерывное геоакустическое профилирование с отбором колонок донных осадков и придонной воды.

3 – исключительная экономическая зона (ИЭЗ); 4 – геоакустический полигон

Предварительные научные результаты

Отряд геологии и геоакустики

Малоизученной особенностью седиментогенеза восточной части Финского залива является развитие протяженных ложбин, развитых вдоль подводных моренных возвышенностей, периферии седиментационных бассейнов, также и на выровненных поверхностях дна. В ходе 35-го и 39-го рейсов НИС «Академик Николай Страхов» с использованием профилографа и многолучевого эхолотирования были обнаружены ложбины, развитые в бассейновых илистых отложениях в северо-западной части российской акватории Финского залива от о. Гогланд до о. Большой Фискар. Интерпретация сейсмоакустического разреза показала, что течения, действующие в ложбинах, не эродируют донные осадки, но препятствуют их накоплению, что приводит к уменьшению мощности отложений вблизи ложбины. В ходе рейса на станциях АИ55018 и АИ55019 были опробованы локально развитые вдоль ложбин аккумулятивные тела, сложенные преимущественно алевропелитовыми и алевроглинистыми голоценовыми отложениями.

В восточной части Финского залива на площадях выходов гляциолимниевых отложений приледниковых озер было отобрано четыре грунтовых колонки, представленные ленточными глинами, образованными в непосредственной близости к краю последнего скандинавского ледника.

В Финском заливе, а также российском секторе Юго-Восточной Балтики был выполнен отбор проб донных отложений для геохимического анализа (нефтепродукты, тяжелые металлы) с целью определения антропогенного загрязнения в ключевых районах российских секторов Балтики. Продолжение исследований, начатых в 2015 г., является неотъемлемой частью экологического мониторинга состояния Балтийского моря (Сергеев А.Ю., Данченков А.Р.)

Отряд гидрофизики

Гидрофизические разрезы, пересекающие западную часть Восточно-Готландской впадины, не выявили признаков затоковых интрузий севернее 56,4° с.ш. Возможно, дальнейшее продвижение вод на север происходит в восточной части Восточно-Готландского бассейна.

Учитывая ранее выполненные исследования вдоль трассы умеренно аэрированных затоковых течений по 19° в.д. в пределах российской ИЭЗ с глубинами более 100 м, в которых производился отбор геологических и биологических проб, и, сопоставляя полученные результаты с аналогичными исследованиями в расположенных рядом бескислородных зонах на тех же глубинах, можно предположить, что на трассе затоковых течений заморы не происходили на протяжении многих десятилетий. По-видимому, эта зона перманентного обитания продолжается вдоль подводного склона на север, что следует проверить в следующих рейсах (Пака В.Т, Крек А.В.).

Отряд планктона и бентоса

По результатам камеральной обработки части проб, выполненной в лаборатории морской экологии АО ИО РАН и в лаборатории Балтийского моря АтлантНИРО (ихтиопланктон), получены предварительные данные по видовому составу, количественным показателям, особенностям структуры макрозообентоса и фитопланктона, выполнены наблюдения за цианобактериальным цветением.

Зообентос в восточной части Финского залива. Получены данные со станций на глубинах 25-89 м. На трех станциях с глубинами 64-89 м на черных, сероводородных пелитовых илах не обнаружено функционирующих сообществ макробентоса, отмечены лишь остатки организмов. На алевро-пелитовых илах с примесью глины и характерным окисленным светло-желтым наилком (10 станций), где гидрологические условия благоприятствовали значительному (до 12 кг/м²), формированию железо-марганцевых корок и конкреций (ЖМК) разнообразной формы (шаровидные, бобовидные, дисковидные, сростковые), макробентос был представлен сообществами с доминированием полихет-вселенцев Marenzelleria spp., двустворок Limecola (Macoma) balthica, изопод Saduria entomon. Численность последних достигала 20 экз/м², что сопоставимо с данными последних лет, но в 5 раз меньше значений 1960-70 гг. На глубинах 25-45 м (5 станций) с грубообломочными грунтами, крупнозернистым песком и корками ЖМК отмечено таксономически более бедное, но с высокой биомассой сообщество с доминированием Limecola (Macoma) balthica и Saduria entomon. Численность двустворок достигала 550 экз/м², изопод – 23 экз/м².

На 8 станциях трансбалтийского разреза, проходящих от центральной части Финского залива до южной оконечности восточной части о. Готланд, отмечено практически полное отсутствие форм макробентоса. В западной части Финского залива на глубинах 57-70 м преобладали сероводородные глинисто-алевритовые илы c ЖМК. На более глубоководных (109-190 м) станциях в Центральной Балтике на серых илах или ленточных глинах с ледовым разносом с отчетливым, слабым запахом H2S или без него, макробентос отсутствовал. На всех станциях центрального разреза кислород отсутствовал с горизонтов 90-100 м. Лишь на одной станции (57 м), в Финском заливе отмечены ^{L. balthicа}.

В российской Юго-Восточной Балтике мелководные сообщества (10-52 м) разнообразны, довольно богаты по видовому составу и характеризуются количественными показателями типичными для данного района и сезона года. К зоне «бентической пустыни» в период работ можно отнести дно и склоны Гданьской впадины (81-112 м), где отмечено полное отсутствие макроформ, изредка встречаются их остатки на станциях, где живые организмы присутствовали в 2019 г. В сравнении с 2018-2019 гг. отмечена деградация субгалоклинных сообществ зообентоса на южном склоне Готландской впадины. Встречена единичная особь полихеты Bylgides sarsi – характерного доминанта этого типа сообществ, вида, исчезающего последним при приближении аноксии (Ежова Е.Е., Багиров Н.Э.).

Фитопланктон Балтийского моря характеризуется тремя основными пиками цветения: весенний – в массовом количестве развиваются диатомовые и динофлагеляты, летний – доминантный комплекс формируют преимущественно сине-зеленые водоросли (цианобактерии), и осенний – третий годовой максимум цветения фитопланктона, характеризующийся цветением диатомовых.

От восточной части Финского залива до Гданьского бассейна было зарегистрировано поверхностное цианобактериальное цветение. Разные бассейны Балтийского моря характеризовались различным составом доминантов и количественным развитием фитопланктона. В восточной части Финского залива (ИЭЗ РФ) на большей части опробованных станций отмечено массовое развитие нитчатой цианобактерии Aphanizomenon floseaquae. Вне российской ИЭЗ в Финском заливе по мере приближения к Центральной Балтике и непосредственно в Центральной Балтике в составе доминантного комплекса были обильны нитчатые формы цианобактерий из рода Dolichospermum, а также Aphanizomenon floseaquae. В юго-восточной части Балтийского моря, в частности, над Гданьской впадиной, отмечен наиболее разнообразный состав доминантного комплекса. По биомассе доминировали нитчатые формы цианобактерий Aphanizomenon floseaquae – биомасса составила 149,2 мкг/л и токсичная Nodularia spumigena – 58,4 мкг/л, а также мелкоклеточные формы, такие как Aphanothecia paralleliformes (?) – 89,3 мкг/л, Aphanocapsa spp. – 46,5 мкг/л. Массовыми видами были Cyanodiction planctonica – 32,6 мкг/л, а также диатомовая Chaetoceros spp. (24,3 мкг/л).

Отличительной особенностью цветения в Юго-Восточной Балтике была высокая численность мелкоклеточных видов цианобактерий – суммарное значение численности фитопланктона – 16132,9 тыс. кл/л, нитчатых форм цианобактерий – 148,96 тыс. кл/л (Мельник А.С., Ежова Е.Е.).