46-й научный рейс НИС «Академик Николай Страхов» проводился 02-18 декабря 2019 г. в Северной Атлантике и исключительных экономических зонах Польши и Российской Федерации в южной и юго-восточной части Балтийского моря. Цель экспедиции: изучение Антарктической донной воды в Северо-Восточной Атлантике и ее седиментологического эффекта, а также мониторинг пространственно-временных изменений абиотических и биотических компонентов экосистемы Балтийского моря. Начальник экспедиции к.г.н. Д.В. Дорохов. В экспедиции участвовали 9 сотрудников АО ИО РАН и 2 польских наблюдателя от Министерства окружающей среды Польши.

Основные задачи экспедиции:

• Батиметрическая съемка и геоакустическое профилирование участков дна Атлантического океана в районах глубоководных котловин и абиссальных аккумулятивных осадочных тел.
• Получение данных о пространственной структуре и динамике вод на всех глубинах, включая придонный слой, на высокоразрешающих разрезах в зоне распространения соленых плотных североморских вод в Балтийское море.
• Доработка и внедрение перспективных средств и методов исследования мезо- и микромасштабной структуры придонного слоя.
• Геоакустические исследования и вибрационное бурение реликтовых песчаных отложений на плато Рыбачий Балтийского моря в целях определения их возраста и генезиса.

Виды работ на борту судна и использованное оборудование

• Геоакустические исследования на полигонах и переходах с использованием многолучевого эхолота RESON SeaBat 8111 и акустического профилографа донных отложений EdgeTech 3300.
• Работа на высокоразрешающих гидрологических разрезах, воспроизводящих мезомасштабную термохалинную структуру и распределение кислорода в толще воды с использованием оснащенного специальным образом зонда Sea&Sun CTD48M в режиме свободного вертикального падения с достижением дна при каждом зондировании.
• Работа на комплексных станциях с использованием зонда Sea&Sun CTD48M, батометра Нискина для отбора проб воды на различных горизонтах и дночерпателя «Океан» для отбора проб донных осадков.
• попутная регистрация метеорологических параметров автоматической судовой метеостанцией AirMar 220WX.

Объем выполненных работ

За время рейса выполнено 847 км непрерывных геофизических профилей и 105 км высокоразрешающих гидрофизических разрезов, где проведено 49 CTD-зондирований на ходу судна. Забортные работы проведены на 10 судовых станциях, где было выполнено 2 CTD-зондирования, отобрано 8 проб воды на 2 станциях общим объемом 80 л и 10 проб донных осадков на различные виды анализов для определения геоэкологического состояния района исследования. Из-за неблагоприятных погодных условий были отменены геоакустические работы в Северной Атлантике и вибробурение на плато Рыбачий в Балтийском море.

Схема работ в 46-м рейсе НИС «Академик Николай Страхов» в Балтийском море. А – схема работ на разрезах, Б – схема работ на океанологических станциях.

Предварительные научные результаты

• Пополнена многолучевая эхолотная съемка и уточнены границы распространения крупных песчаных тел на поверхности морены в районе плато Рыбачий, которые предположительно являются затопленными реликтовыми дюнами.
• Геоакустический профиль вдоль глубоководной части Слубского желоба показал наличие в плотных глинах морены и Балтийского ледникового озера следы айсбергового выпахивания, которые в самой глубокой его части скрыты под литориновыми илами. В Слупском желобе выявлены многочисленные захороненные газовые кратеры (покмарки) и палеоврезы, а также под слоем голоценовых осадков выявлена волнистая структура, которая требует дополнительных исследований.
• Пополнен массив батиметрических данных и геофизических профилей с целью идентификации и картирования донных ландшафтов.
• В ходе непрерывного высокоразрешающего CTD-зондирования обнаружены свидетельства прекращения перетока придонных соленых вод через Слупский порог. Учитывая отсутствие признаков перетока вод Борнхольмской впадины через порог, а также значительно более высокую соленость (14 PSU) и концентрацию кислорода (DO>4 mg/l) на дне Слупского желоба, сделан вывод, что возникла интрузия из Гданьского бассейна в западную часть Слупского желоба. Причиной является создаваемый западными ветрами подъем уровня моря в Юго-Восточной Балтике и результирующее компенсационное течение глубинных вод на запад. Появление гипоксидной воды под галоклином вблизи Слупского порога обнаружено впервые. Отток гипоксидных придонных вод Гданьской впадины в Слупский желоб может ослабить вентиляцию вод Готландской впадины на промежуточных глубинах, что имеет важное экологическое значение для Балтийского моря.
• Пополнен массив данных для комплексной оценки геоэкологического состояния российского сектора юго-восточной части Балтийского моря.

Многолучевая эхолотная съемка песчаных тел («реликтовых дюн») на плато Рыбачий.

Эхограмма донных отложений на склоне Гданьской впадины. Погребенные борозды айсбергового выпахивания на различных горизонтах.

Эхограмма донных отложений в Слупском желобе. Погребенный газовый кратер (покмарк) и акустическая аномалия под ним.

Разрезы через Слупский порог и Слубский желоб Балтийского моря в полях температуры, солености, условной плотности и растворенного кислорода. Вертикальная структура, TS и OS диаграммы представлены в области аномалии, отмеченной красной линией.