Цель экспедиции: получение новых данных о состоянии и динамике природных комплексов Балтийского моря. Рейс выполнялся в соответствии с планом научно-исследовательской работы Института океанологии им П.П. Ширшова РАН на 2021-2023 гг. по темам № FMWE-2021-0012 «Морские природные системы Балтийского моря и Атлантического океана: формирование природных комплексов Балтийского моря и их изменение под влиянием Атлантического океана и антропогенного воздействия»; № FMWE-2021-0005 «Геоморфология морского дна, геофизические и биогеохимические характеристики литосферы океанов и морей: геоморфологические особенности рельефа дна Арктического бассейна; геолого-геофизические и биогеохимические исследования осадочной толщи и литосферы Арктического шельфа, переходной зоны от Тихого океана к Евразии, отдельных районов Атлантики и Индийского океана, морей России; № FMWE-2021-0002 «Механизмы формирования циркуляционных структур Мирового океана: ключевые процессы в пограничных слоях и их роль в динамике океана на основе экспедиционных исследований, численного и лабораторного моделирования, а также по проекту Российского научного фонда № 21-77-20004 «Абиссальная и глубинная циркуляция Атлантики». Начальник экспедиции – ведущий научный сотрудник лаборатории геологии Атлантики, к.г.н. Д.В. Дорохов. В экспедиции участвовали 5 сотрудников АО ИО РАН (г. Калининград) и 3 сотрудника ИО РАН (г. Москва).

Основные задачи экспедиции:

• Изучение современных и палео- ландшафтов Балтийского моря.
• Литологическое картографирование в юго-восточной части Балтийского моря.
• Исследование кинематической структуры течений верхнего слоя Балтийского моря с высоким горизонтальным и вертикальным разрешением.

Объем выполненных работ

Научная программа выполнена полностью. За время экспедиции всего пройдено 865 морских миль. Протяженность галсов многолучевой эхолотной съемки и высокоразрешающего сейсмоакустического профилирования составила 479 морских миль, непрерывного сейсмоакустического профилирования – 39 морских миль, измерения течений на ходу судна – 150 морских миль. Выполнено 4 станции измерения вертикального разреза скорости звука для ввода поправок в многолучевой эхолот.

Предварительные научные результаты

В восточной части Финского залива выполнен субширотный разрез через его центральную часть. Выявлены возвышенности рельефа дна, сложенные акустически непрозрачными породами с неровным интенсивным акустическим отражением кровли характерным для валунно-галечных отложений ледникового генезиса. Выровненные участки понижений рельефа дна заполнены слоистыми толщами с пилообразным акустическим фундаментом ледниковых отложений. Облекающая слоистость характерна для глин озерных стадий развития Балтийского моря, тогда как выровненные горизонтальные акустические рефлекторы свойственны заполняющей слоистости морской стадии. Наклонная поверхность стратифицированных осадков, обусловленная эрозионным срезанием, и многочисленные эрозионные врезы, примыкающие к возвышенностям рельефа дна, свидетельствуют об интенсивных придонных гидродинамических процессах. В осадочной толще зафиксированы акустические аномалии, обусловленные газонасыщенностью осадков.

В Гданьском бассейне геофизический полигон выполнен в северо-западной части плато Рыбачий. В результате многолучевой эхолотной съемки на поверхности дна выявлено около шести крупных протяженных моренных гряд длиной 3-6 км и высотой 1-5 м. Асимметричные гряды сложены валунами и гравием, о чем свидетельствуют характерные акустические отражения на сейсмопрофилях в виде гиперболических рефлекторов. Часть гряд расходятся веерообразно от южной части полигона на северо-запад, север и северо-восток. Другая серия гряд простирается субпараллельно друг другу с юго-запада на северо-восток. Межгрядовый рельеф представляет собой чешуйчатую поверхность, частично заполненную тонким слоем (до 1 м) разнозернистого песка с галькой, гравием и валунами. Секции мелких чешуйчатых гряд сонаправлены с крупными грядами. Вероятно, крупные гряды представляют краевые морены, а между ними залегает основная морена, сложенная базальным тиллом чешуйчато-надвигового строения. Такие формы рельефа характерны для краевых лопастей ледниковых потоков. Полученные данные позволят уточнить палеогеографическую модель последней дегляциации бассейна Балтийского моря.

На полигоне исследования в толще осадков на сейсмоакустических записях прослеживается два акустических рефлектора. Верхний наиболее интенсивный рефлектор соответствует поверхности дна, представленной грубозернистыми моренными отложениями. Второй акустический рефлектор представлен выровненной горизонтальной или слабонаклонной поверхностью и является акустическим фундаментом на записях профилографа. На записях НСП прослеживается моноклинальное залегание отложений второго сейсмоакустического комплекса, представленного верхнемеловыми алевролитами и мергелями. Мощность первого (верхнего) сейсмоакустического комплекса, сложенного вероятно мореной последнего вислинского оледенения, составляет 5-7 м при скорости звука 1500 м/с.

На переходных профилях через юго-восточный склон Гданьской впадины зафиксированы многочисленные погребенные реликтовые борозды айсбергового выпахивания. На траверсе п. Куликово на глубине 30 м подтверждено залегание песчаных тел с хаотичным акустическим заполнением, максимальная мощность которых составляет 7 м.

Также в рейсе силами представителей поставщиков оборудования и сотрудников АБФ ИО РАН проведены пуско-наладочные работы нового научного и судового оборудования, которое было установлено в ходе модернизации судна. Введены в строй многолучевой эхолот Reason SeaBat T50, параметрический профилограф Atlas Parasound P35, программно-аппаратурный комплекс Geodevice (в составе 24-х канальная буксируемая гидрофонная коса морского исполнения с устройством сбора и хранения, одноканальная буксируемая гидрофонная коса морского исполнения с буксировкой на каротажном кабеле с устройством сбора и хранения, накопитель энергии MultiJack-25000HP12.0 с электроискровым источником SWS-25000 с рабочей частотой 0,1-8 кГц), судовая проточная измерительная система ОсеаnPaсk FerryBox. Проведено испытание новых лебедок. Новое оборудование успешно использовано в ходе выполнения научной программы экспедиции. Научный состав экспедиции выражает благодарность капитану и всему экипажу НИС «Академик Николай Страхов», а также инженерной группе АБФ ИО РАН.

Рисунок 1 – Схема работ в 54-м рейсе НИС «Академик Николай Страхов» в восточной части Финского залива.

Рисунок 2 – Схема работ в 54-м рейсе НИС «Академик Нколай Страхов» в юго-восточной части Балтийского моря.

Рисунок 3 – Схема треков измерений течений на ходу судна (SADCP) в 54-м рейсе НИС «Академик Николай Страхов» в Балтийском море. А – в восточной части Финского залива; Б – в юго-восточной части Балтийского моря.