Isbn 978-5-89118-479-4 А. А. Ветров, В. И. Пересыпкин

Опубликовано: Геология морей и океанов: Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. IV. – М.: ГЕОС, 2009. – С 29-33. ISBN 978-5-89118-479-4 А.А. Ветров, В.И. Пересыпкин (Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, e-mail: vetrov@ocean.ru) Органический углерод отшнуровывающихся водоемов Кандалакшского залива Белого моря A.A. Vetrov, V.I. Peresypkin (P.P. Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences, Moscow) Organic carbon separated reservoirs of Kandalaksha bay of the White Sea В истории Земли неоднократно чередовались периоды потеплений и похолоданий (ледниковые периоды). С изменением климата менялся и уровень океана – повышение уровня при потеплении (трансгрессия) и понижение (регрессия) при похолодании. При трансгрессии часть шельфа затапливалась, а при понижении уровня океана море отступало, оставляя в ряде понижений рельефа замкнутые или проточные водоемы, которые эволюционировали из морских акваторий в пресноводные. В настоящее время процесс трансформации морских акваторий в пресноводные можно наблюдать на Карельском берегу Белого моря, на примере отделения от его акватории кутовых частей многочисленных заливов с образованием небольших озер. Это отделение происходит не за счет понижения уровня океана, а вследствие медленного подъема суши, освободившейся 10 тысяч лет назад от многокилометровой толщи ледника. По геологическим понятиям скорость подъема суши в этом районе все еще большая, в среднем 4 мм/год [1, 2]. По свидетельству наблюдателей некоторые отшнуровывающиеся водоемы, отделенные от залива «полупрозрачной» перемычкой, всего лишь 10–15 лет назад имели открытое с заливом сообщение во время приливов. В этих водоемах устанавливается специфический гидрологический режим, изменяющийся по мере их обособления от моря [3, 4]. Работа посвящена исследованию особенностей формирования донных осадков, их органического состава, в условиях постепенной трансформации морских водоемов в пресноводные. Сбор проб донных осадков и воды проводился 29.08-10.09.2008 г. в отшнуровывающихся водоемах – озере на Зеленом мысу и оз. Кислосладкое, а также в открытых частях и небольших лагунах Ругозерской, Кислой и Чернореченской губ Кандалакшского залива (рис. 1). Географическая характеристика, гидрологический и гидрохимический режимы исследовавшихся озер приведены в работе [4]. Все пробы отбирались с берега или с прибрежных камней на глубинах до 1 м с помощью пробоотборника, укрепленного на 2 м шесте. Замороженные пробы донных осадков были доставлены в лабораторию, высушены при 60ºС и растерты в агатовой ступке. Содержание органического углерода в пробах донных осадков и воде определяли на анализаторе углерода TOC V-cph (Shimadzu) В открытых частях Кандалакшского залива осадки преимущественно представлены заиленным песком, вкрапленным в бенч. В кутовых частях губ, где отсутствует сортировка осадков течениями, а гидрологическая обстановка определяется приливами и отливами, верхний слой осадков имеет ярко выраженную двухслойную структуру. Как правило, это заиленный песок или ил темно-серого цвета, покрытый рыхлым илом серо-желтого цвета слоем от нескольких миллиметров до 3 см. Такая же структура донных осадков наблюдается в прибрежных частях отшнуровывающихся водоемов. В озерах, проточных и непроточных, отделение которых от моря произошло сотни лет назад и более, осадки представлены преимущественно торфом различной степени зрелости. В озерах, образовавшихся в начале голоцена (оз. Водопроводное и оз. Верхнее), содержание Сорг в торфе (пробы 1, 2) достигает 47%. В оз. Верхнее Ершовское, находящемся немного выше уровня моря, торф менее зрелый (29% Сорг, проба 9). В соединенном с ним протокой оз. Нижнее Ершовское, отшнуровавшемся позднее, осадок (проба 8) представлен сапропелем (5.4% Сорг от сухого осадка). Осадки открытых частей залива представлены грубозернистым материалом, подвергшимся сортировке течениями, содержание Сорг наименьшее (0.025–0.07%, пробы 24, 25, 29). В затишных частях губ формируются мелкозернистые осадки, содержащие илы богатые органическим веществом. Примером могут служить пробы, взятые в кутовой части Кислой губы (пробы 3, 4), заселенной колонией пескожилов. Верхний рыхлый осадок характеризуется Сорг 2.0%, под ним залегает слежавшийся темно-серый ил, содержащий 3.0% Сорг. Более свежий верхний осадок содержит меньше ОВ, чем диагенетически преобразованный нижний. Возможно, верхний осадок представлен смесью свежего ОВ с материалом, переработанным пескожилами. Озеро на Зеленом мысу соединено неглубокой протокой с губой Кислая. Расход воды во время отлива составляет около 10 л/сек, соленость поверхностной воды 23–25 ‰ [4]. В южной части озера, наиболее удаленной от протоки, имеется поступление пресной воды из заболоченного мелколесья. Осадок, взятый в протоке (заиленный песок) характеризуется довольно высоким содержанием Сорг – 2.1% (проба 12). В западной части озера, представляющей обширное мелководье, донные осадки сложены темно-серым илом (Сорг − 1.6%, проба 14), покрытым рыхлым серо-желтым наилком (~ 1 см, Сорг − 3.4%, проба 13). В южной части озера, принимающей сток пресной воды из заболоченной местности, структура осадка такая же, как в западной части, но осадки сильнее обогащены органическим веществом – Сорг 3.9 и 4.9% (пробы 16, 15), соответственно. Озеро Кислосладкое находится в более поздней стадии обособления от моря, чем озеро на Зеленом мысу. Озеро отделено от моря двумя перемычками, одна из которых заросла травой, а другая сложена окатанными валунами и галькой, через которую осуществляется слабый водообмен с Кандалакшским заливом, не превышающий 1 – 1.5 л/сек во время сизигийных приливов [4]. Источниками пресной воды в озеро являются его слабо заболоченный южный берег, атмосферные осадки и, возможно, подземные источники. Поверхностная вода во время отбора проб была почти пресной, но может осолоняться до 22‰ [4]. Образцы осадков брались в восточной части озера в 50 м от каменистой протоки. Слой наилка серо-желтого цвета с высоким содержанием Сорг (8.3%, проба 17) достигал 3 см. Осадок, залегающий под наилком, темный песок, наоборот, оказался очень бедным ОВ (Сорг − 0.25%, проба 18). Возможно, это вызвано сортировкой осадка во времена, когда протока еще была открыта. В Кандалакшском заливе наряду с отшнуровывающимися озерами встречаются небольшие лагуны размерами 10-20 метров, отделенные от залива во время отлива перемычками. Их поверхность почти полностью покрыта макрофитами, забрасываемыми в них во время штормов. В Кислой губе в 70 м от оз. Зеленого мыса находится лагуна, полностью заполненная в основном нитчатыми водорослями, сохраняющими свою жизнеспособность за счет периодического смачивания во время приливов. Осадок под этими водорослями значительно обогащен ОВ (Сорг − 3.9% от сухого осадка, проба 10). Лагуна, расположенная в Ругозерской губе в 300 м к северу от пос. Приморский, диаметром около 10 м, в приливы затапливается морской водой, а в отлив полностью промывается пресной, поступающей с заболоченного склона. В шторм в лагуну забрасываются водоросли, в основном бурые, а также зеленые нитчатые. В отличие от лагуны в Кислой губе морские водоросли попадают в крайне неблагоприятные для жизни условия – чередование морской и пресной воды, вследствие этого интенсивно разлагаются и обеспечивают высокую скорость осадконакопления. Осадок под ними имеет запах сероводорода с высоким содержанием Сорг (18.7%, проба 26). В этой же лагуне в местах не покрытых водорослями содержание Сорг низкое – в заиленном песке 0.38% (проба 27) и в встречающейся голубой глине 0.31% (проба 28). В Ругозерской губе недалеко от Кислосладкого озера находится также небольшая лагуна с активным поступлением пресных вод. Вода в лагуне слабосоленая, пресноводный сток из болота не успевает заместить морские воды, поступившие в лагуну с приливом. Лагуна в протоке и в затишных местах заселена колониями пурпурных серных бактерий Thiocapsa roseopersicina и Amoebobacter sp., а также зеленых цианобактерии Microcystis sp. и Oscillatotia sp. (пробы 19, 20). Илистый осадок под матами бактерий имеет сероводородный запах и содержит очень высокий Сорг (19%, проба 23). На протоке из оз. Нижнее Ершовское в Кислую губу расположена небольшая лагуна (около 10 м в диаметре), отделенная «прозрачной» каменистой перемычкой от губы во время отлива. Лагуна интересна тем, что в результате приливов и отливов происходит почти полная замена в ней пресной воды на морскую и наоборот. Благодаря защищенности здесь губы от ветров в ней не возникает больших волн, способных забросить в лагуну макрофиты. Однако для биоты, попадающей в лагуну, создаются губительные условия. В результате донные осадки, представленные черным илом, обогащены органическим веществом (Сорг – 6.3%, проба 7). За перемычкой дно губы каменистое, заселено фукусами и колониями мидий. Осадок – заиленный песок между камнями, под створками погибших мидий, содержит 1.6% Сорг (проба 5). Для сравнения были исследованы осадки в Чернореченской Губе в лагуне, которой заканчивается устье р. Черная. В приливы морская вода далеко заходит в устье реки. В конце лагуны (примыкающем к заливу, соленость ~10‰) осадки представлены заиленным песком с низким содержанием Сорг (0.27%, проба 29). В начале лагуны (соленость ~3–4‰) осадок представлен темным илом (Сорг − 1.0%, проба 31) с наилком серо-желтого цвета, содержащим 0.40% Сорг от сухого осадка (проба 30). Таким образом, вследствие подъема суши в Кандалакшском заливе происходит медленное отшнуровывание небольших заливов и превращение их в пресноводные озера. В этих водоемах устанавливается специфический гидрологический режим, изменяющийся по мере их обособления от моря. Вследствие большого поступления с суши терригенного органического материала, происходит их заиление и изменение окислительно-восстановительного режима. В осадках преобладают резко восстановительные условия, и как следствие этого появление большого количества колоний пурпурных серных бактерий Thiocapsa roseopersicina и Amoebobacter sp., а также зеленых цианобактерии Microcystis sp. и Oscillatotia sp. и бесцветных серобактерий − Beggiatoa alba (B. Gigantea).Осадки насыщены сероводородом и имеют специфический черный цвет с большим содержанием Сорг − 5 ÷ 20%. 1. Арманд А.Д., Самсонова Л.Я. Морские отложения и голоценовая тектоника района Кандалакши // Основные проблемы геоморфологии и стратиграфии антропогена Кольского полуострова. Л.: Наука, 1969. С. 96-112. 2. Олюнина О.С., Романенко Ф.А. Поднятие Карельского берега Белого моря в голоцене по результатам изучения торфяников // Фундаментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований. Материалы V Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. М.: ГЕОС, 2007. С. 312–315. 3. Сапожников В.В., Аржанова Н.В., Титов О.В. и др. Гидрохимические и микробиологические особенности оз. Могильного // Водные ресурсы. 2001. Т. 28. № 1. С. 58–66. 4. Шапоренко С.И., Корнеева Г.А., Пантюлин А.Н., Перцова Н.М. Особенности экосистем отшнуровывающихся водоемов Кандалакшского залива Белого моря // Водные ресурсы. 2005. Т. 32. № 5. С. 517–532. Small bays are separated and transitioned into freshwater lakes in consequence of land rising in Kandalaksha bay. Specific hydrological type is formed in such lakes and changed depending on isolation from the sea. Опубликовано: Геология морей и океанов: Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. IV. – М.: ГЕОС, 2009. – С 125-128. ISBN 978-5-89118-479-4 Пересыпкин В.И., Беляев Н.А. (Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, e-mail: peresypkin@ocean.ru) Состав н-алканов в донных осадках и бактериальных матах отшнурованных озер Кандалакшского залива Белого моря Peresypkin V.I., Belyaev N.A. (Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences, Moscow) The composition of n-alkanes in the sediments and bacterial matte separated lakes of Kandalaksha bay of the White Sea В настоящее время на Карельском берегу Белого моря идет поднятие большей части суши. В связи с этим геологическим явлением небольшая часть губ, заливов и проливов превратилась в отшнурованные озера, практически потерявшие связь с морем. За годы наших исследований с 1989 по 2008 гг. в районе ББС МГУ суша поднялась ~ на 8-10 см. В связи с этим особую актуальность приобретают органо− геохимические исследования отшнуровывающихся водоемов, направленные на изучение органического вещества (ОВ), его трансформации в процессах седиментации при изменении гидрохимических и гидробиологических параметров среды. Такие водоемы также являются эталонами развития и прогноза возникновения аноксии в полярных экосистемах. Аноксия характеризуется повышенным поступлением органического углерода (Сорг) (ключевого элемента в возникновении аноксии) на дно с различными источниками природного и антропогенного характера. В связи с этим особую актуальность приобретают измерения, позволяющие оценить количество и состав органического вещества, поступающего на дно водоема. Наиболее отчетливые представления о генезисе исходного ОВ донных осадков таких водоемов дает изучение молекулярного и группового состава н-алканов. Алкано-нафтеновые углеводороды (УВ) в донных осадках этих озер практически не исследовались. Целью нашей работы является изучение распределения и состава н-алканов в донных осадках и бактериальных матах в условиях постепенной трансформации морских водоемов в пресноводные (описание осадков и распределение в них Сорг см. тезисы Ветров, Пересыпкин в настоящем сборнике). Анализ углеводородов проводился на высокоэффективном газовом хроматографе GC-2010 «Shimadzu». В изученных донных осадках концентрации н-алканов колеблются в довольно больших пределах – 0.12 ÷ 126.5 мкг/г воздушно-сухого осадка.Такой разброс значений, в общем, характерен для различных районов Кандалакшского залива и это связано в основном c различиями в гранулометрическом составе осадков (от грубозернистых песков до тонких пелитовых илов с примесью почвы и торфа). Максимальные значения углеводородов > 20 мкг/г приурочены как раз для заливов, губ и озер, где при ограниченной гидродинамике (обмене вод) происходит интенсивное накопление органических остатков различного происхождения и их захоронение в донных отложениях. Содержание алканов в пробах бактериальных матов низкие < 2 мкг/г, и это, по всей видимости, связано с малой продуктивностью микробиоты в арктических условиях. Распределение н-алканов с достаточной точностью отражает поступление в донные осадки ОВ различного генезиса. Так в большинстве проб преобладает терригенное ОВ – остатки восков высших растений с максимумами в области С23 – С35 > 80% (рис. 1). Для осадков насыщенных H2S и покрытых бактериальными матами с колониями пурпурных серных бактерий Thiocapsa roseopersicina и Amoebobacter sp., а также зеленых цианобактерий Microcystis sp. и Oscillatotia sp., распределение несколько иное. Отмечено появление повышенных концентраций низкомолекулярных гомологов С14 – С17 с ярко выраженным максимумом С17. По всей видимости, бактерии в примерно равных частях синтезируют эту группу н-алканов (рис. 2). Доля терригенных УВ несколько ниже, но остается довольно высокой (> 60%). В осадках отобранных в лагуне на литорали, с активным поступлением пресных вод, характерны крупные поселения бесцветных серобактерий − Beggiatoa alba (B. Gigantea). Вода и осадки насыщены сероводородом. Распределение н-алканов аналогично, как и на рис. 2, но с максимумом С16 (рис. 3). Вероятно, разные виды бактерий имеют свой характерный маркер в классе липидов, но это требует дополнительных исследований. Во всех хроматографических спектрах наблюдается большой «горб» нафтеновых соединений, т.е. в донных осадках активно идут процессы биодеградации исходного ОВ и УВ в частности. Отношения CPI – 5.97 и i-C19/i-C20 – 0.81 (приведены средние значения для всех отобранных проб) также свидетельствуют о глубоком уровне диагенетических преобразованиях ОВ в восстановительных условиях. Среднее значение отношения суммы низкомолекулярных соединений к высокомолекулярным − ΣС12-С22/ΣС23-С35 − 0.48 низкое и предполагает постоянное поступление терригенного ОВ в донные осадки озер и заливов. В таких водоемах с постоянной сменой гидрохимических условий, заиленностью осадков, плохим водообменном с морем происходит постепенное вымирание морской биоты, а поток органики с суши остается постоянным. Планктоногенные организмы в таких условиях существовать не могут, а бентос и водоросли, забрасываемые во время штормов в отшнуровывающийся залив, гибнут, тем самым создавая благоприятную обстановку для развития микробиальных сообществ и возникновения аноксии. Таким образом, можно утверждать, что ОВ исследованных водоемов в основном сложено терригенными остатками высших растений с примесью продуктов микробиального происхождения. Пока трудно что-либо сказать об экологических последствиях этих природных процессов и изменении экологии Кандалакшского залива в целом. Это требует более детальных многолетних органо-геохимических исследований с привлечением специалистов в области биологии и микробиологии. It was concluded that the composition of organic matter consist of terrestrial remains with microbial products admixture predominantly.

Похожие:

	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Бух учет, анализ и аудит / под ред. В. И. Трухачева; Стгау. М. Финансы и статистика; Ставрополь : агрус, 2008. 656 с ил. (Гр. Умо)....		Курс лекций московский государственный институт международных отношений... Современные политические теории. — М.: «Российская политиче­ская энциклопедия» (росспэн), 2000. — 479 с. Isbn 5-9228-0008-6, Isbn...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... РФ/ В. М. Найдыш. 3-е изд.,перераб и доп. М.: Альфа-М;инфра-м,2009. 704 с. Библи­огр.: с. 671-673. Имен указ.: с. 685-699. Словарь:...		Морозова О. В., Бахвалова В. Н. Вакцины против клещевого энцефалита:... Морозова О. В., Бахвалова В. Н. Вакцины против клещевого энцефалита: прошлое, настоящее и будущее. Isbn 978-3-8433-1159-5, изд. Lap...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Окружающий мир. 4 класс [Текст] : поурочные планы по учебнику О. Т. Поглазовой, В. Д. Шилина / авт сост. Н. В. Лободина. Изд. 2-е,...		Сборник задач по высшей математике : учеб пособие / В. П. Минорский.... Шипачев,В. С. Курс высшей математики : учебник / В. С. Шипачев; под ред. А. Н. Тихонова. 4-е изд., испр. М. Оникс, 2009. 608 с ил....
	Кочева, О. Н. Большой словарь имен. Ростов н/Д: Феникс, 2008. 329... Кочева, О. Н. Большой словарь имен. — Ростов н/Д: Феникс, 2008. — 329 с. — (Словари). Isbn 978-5-222-12776-6 Переплет		Нейронные сети: основы теории / А. И. Галушкин. М. Горячая линия...
	Бережливое производство 1 ...		Дмитрия Зимина "Династия" Дбз Бог как иллюзия / Ричард Докинз; пер с англ. Н. Смелковой. М.: Издательство КоЛибри, 2о 560 с. Isbn 978-5-389-00334-7
	Сборник задач по высшей математике : учеб пособие / В. П. Минорский.... Письменный, Д. Т. Конспект лекций по высшей математике: полный курс / Д. Т. Письменный. 9-е изд. М. Айрис-пресс, 2009. 608 с ил....		Isbn 978—5—89774—998—0 © Прихожан А. М., 2007 ...
	Бюллетень новых поступлений за январь март 2015 года Мобилизация генетических ресурсов цветковых растений на основе их идентификации и систематизации / А. А. Жученко. М., 2012. 584 с....		Ббк 60. 842. 6+76. 006. 5 С48 С48 Настотьная книга копирайтера | Слободянюк Элина Петровна. — М. Вершина, 2008. — 256 с ил., табл. — Isbn 978-5-9626-0493-0
	Образовательная программа гоу сош №479 «Славянских культур» Кировского района Санкт-Петербурга Образовательная программа является нормативно-управленческим документом гоу сош №479«Славянских культур», Кировского р-на спб характеризует...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Текст]. Tallinn : Trukikoda Greif ou, 2012. 235 p., [10] p IL il. С дарств надписью авт. Isbn 978-9985-3-2663-3