Український антарктичний журнал

Том 20 № 2(25) (2022): Український антарктичний журнал
Articles

Зависла речовина прибережних акваторій Антарктичного півострова для дослідження геологічних процесів і стану антарктичних екосистем

PDF (English)
  • Є. Насєдкін,
  • О. Ольштинська,
  • Г. Іванова,
  • О. Митрофанова
Є. Насєдкін
Інститут геологічних наук НАН України, Київ, 01054, Україна
О. Ольштинська
Інститут геологічних наук НАН України, Київ, 01054, Україна
Г. Іванова
Інститут геологічних наук НАН України, Київ, 01054, Україна
О. Митрофанова
Державна наукова установа «Центр проблем морської геології, геоекології та осадового рудоутворення НАН України», м. Київ, 01054, Україна
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2022.696
Опубліковано December 30, 2022
Ключові слова
  • Аргентинські острови,
  • комплексні дослідження,
  • моніторинг,
  • морська зависла речовина,
  • седиментаційні пастки,
  • процеси сучасного осадконакопичення
    • ...Більше
    Менше
Як цитувати
Насєдкін, Є., Ольштинська, О., Іванова, Г., & Митрофанова, О. (2022). Зависла речовина прибережних акваторій Антарктичного півострова для дослідження геологічних процесів і стану антарктичних екосистем. Український антарктичний журнал, 20(2(25), 135-150. https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2022.696

Авторське право (c) 2022 Український антарктичний журнал

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Анотація

У роботі оглянуто й проаналізовано міжнародні комплексні дослідження мінеральної та органічної складової морської зависі у водах Південного океану, а також запропоновано систему моніторингу складових морської зависі для впровадження цього наукового напрямку на Українській антарктичній станції «Академік Вернадський». Якісні та кількісні властивості завислої речовини у водах регіону є предметом активних прикладних досліджень, зокрема при проведенні комплексних робіт геологічного, біологічного, кліматологічного спрямування; підвищена увага до розподілу завислої речовини у водному середовищі шельфової зони Антарктиди визначається важливістю морської зависі для формування осадового покриву дна та перебігу низки фізичних та біохімічних процесів у водній товщі. Дослідження охоплюють якісні та кількісні властивості зависі, вміст органічної речовини й мінеральної компоненти, динаміку надходження та транспортування завислих твердих частинок та характер седиментаційних процесів, їх сезонності та зв’язку з напрямом течій і пересуванням морського льоду. Для визначення можливості проведення робіт з вивчення завислої речовини в акваторіях навколо станції «Академік Вернадський» аналізується власна багаторічна практика використання придонних пасток для дослідження процесів морської седиментації та перенесення речовини у шельфовій зоні, а також визначаються раціональні методи використання в специфічних полярних умовах створеної і впровадженої у попередні роки вітчизняної системи моніторингу потоків осадової речовини в морських і річкових басейнах України. Розроблений комплекс польового обладнання може бути застосованим для відбору зависі з водного середовища акваторій, прилеглих до станції «Академік Вернадський». Зразки устаткування, зокрема, легкі одноциліндрові седиментаційні пастки, використовуватимуться для проведення експерименту з відбору завислої речовини з вертикальних седиментаційних потоків під час майбутніх сезонних робіт українських антарктичних експедицій.

PDF (English)

Посилання

  1. Anadón, R., & Estrada, M. (2002). The FRUELA cruises. A carbon flux study in productive areas of the Antarctic Peninsula (December 1995 – February 1996). Deep-sea Research. Part II, Topical Studies in Oceanography, 49(4–5), 567–583. https://doi.org/10.1016/S0967-0645(01)00112-6
  2. Arrigo, K., van Dijken, G., & Bushinsky, S. (2008). Primary production in the Southern Ocean, 1997–2006. Journal of Geophysical Research. Oceans, 113(C08). https://doi.org/10.1029/2007jc004551
  3. Balks, M., Paetzold, R., Kimble, J., Aislabie, J., & Campbell, I. (2002). Effects of hydrocarbons spills on the temperature and moisture regimes of Cryosols in the Ross Sea region. Antarctic Science, 14(4), 319–326.
  4. Belcher, A., Tarling, G., Manno, C., Atkinson, A., Ward, P., Skaret, G., Fielding, S., Henson, S., & Sanders, R. (2017). The potential role of Antarctic krill faecal pellets in efficient carbon export at the marginal ice zone of the South Orkney Islands in spring. Polar Biology, 40(10), 2001–2013. https://doi.org/10.1007/s00300-017-2118-z
  5. Brewer, P., Bruland, K., Eppley, R., & Mc Carthy, J. (1986). The Global ocean flux study: status of the U.S. GOFS program. EOS. Science News of AGU, 67(44), 827–832.
  6. Chiarini, F., Ravaioli, M., & Capotondi, L. (2019). Interannual variability of vertical particle fluxes in the Ross Sea (Antarctica). Nature Conservation, 34, 417–440. https://natureconservation.pensoft.net/article/30732
  7. Collier, R., Dymond, J., Honjo, S., Manganini, S., Francois, R., & Dunbar, R. (2000). The vertical flux of biogenic and lithogenic material in the Ross Sea: Moored sediment trap observations 1996–1998. Deep-sea Research. Part II, Topical Studies in Oceanography, 47(15–16), 3491–3520. https://doi.org/10.1016/S0967-0645(00)00076-X
  8. Deprez, P., Arens, M., & Locher, H. (1999). Identification and assessment of contaminated sites at Casey station, Wilkes Land, Antarctica. Polar Record, 35(195), 299–316.
  9. Ducklow, H., Erickson, M., Kelly, J., Montes-Hugo, M., Ribic, C., Smith, R., Stammerjohn, S., & Karl, D. (2008). Particle export from the upper ocean over the continental shelf of the west Antarctic Peninsula: A long-term record, 1992–2007. Deep-sea Research. Part II, Topical Studies in Oceanography, 55(18–19), 2118–2131. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2008.04.028
  10. Ducklow, H., Wilson, S., Post, A., Stammerjohn, S., Erickson, M., Lee, S., Lowry, K., Sherrell, R., & Yager, P. (2015). Particle flux on the continental shelf in the Amundsen Sea Polynya and Western Antarctic Peninsula. Elementa: Science of the Anthropocene, 3, 000046. https://doi.org/10.12952/journal.elementa.000046
  11. Dunbar, R., Leventer, A., & Mucciarone, D. (1998). Water column sediment fluxes in the Ross Sea, Antarctica: Atmospheric and sea ice forcing. Journal of Geophysical Research. Oceans, 103(C13), 30741–30759. https://doi.org/10.1029/1998JC900001
  12. Fischer, G., Gersonde, R., & Wefer, G. (2002). Organic carbon, biogenic silica and diatom fluxes in the marginal winter sea-ice zone and in the Polar Front Region: Interannual variations and differences in composition. Deep-sea Research. Part II, Topical Studies in Oceanography, 49(9–10), 1721–1745. https://doi.org/10.1016/S0967-0645(02)00009-7
  13. Forest, A., Tremblay, J., Gratton, Y., Martin, J., Gagnon, J., Darnis, G., Sampei, M., Fortier, L., Ardyna, M., Gosselin, M., Hattori, H., Nguyen, D., Maranger, R., Vaqué, D., Marrasé, C., Pedrós-Alió, C., Sallon, A., Michel, C., Kellogg, C., … & Piepenburg, D. (2011). Biogenic carbon flows through the planktonic food web of the Amundsen Gulf (Arctic Ocean): A synthesis of field measurements and inverse modeling analyses. Progress in Oceanography, 91(4), 410–436. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2011.05.002
  14. Frignani, M., Langone, L., Labbrozzi, L., & Ravaioli, M. (2000). Biogeochemical processes in the Ross Sea (Antarctica): present knowledge and perspectives. In F. M. Faranda, L. Guglielmo, & A. Ianora (Eds), Ross Sea Ecology (pp. 39–50). Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-59607-0_4
  15. Honjo, S., Krishfield, R., Eglinton, T., Manganini, S., Kemp, J., Doherty, K., Hwang, J., McKee, T., & Takizawa, T. (2010). Biological pump processes in the cryopelagic and hemipelagic Arctic Ocean: Canada Basin and Chukchi Rise. Progress in Oceanography, 85(3–4), 137–170. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2010.02.009
  16. Kim, M., Yang, E. J., Kim, H. J., Kim, D., Kim, T.-W., La, H. S., Lee, S., & Hwang, J. (2019). Collection of large benthic invertebrates in sediment traps in the Amundsen Sea, Antarctica. Biogeosciences, 16(13), 2683–2691. https://doi.org/10.5194/bg-16-2683-2019
  17. Laws, E., Falkowski, P., Smith, W. O. Jr., Ducklow, H., & McCarthy, J. (2000). Temperature effects on export production in the open ocean. Global Biogeochemical Cycles, 14(4), 1231–1246. https://doi.org/10.1029/1999GB001229
  18. Liu, S., Xing, J., Westervelt, D. M., Liu, S., D. Ding, Fiore, A. M., Kinney, P. L., Zhang, Y., He, M. Z., Zhang, H., Sahu, S. K., Zhang, F., Zhao, B., & Wang, S. (2021). Role of emission controls in reducing the 2050 climate change penalty for PM2.5 in China. Science of the Total Environment, 765, 144338. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144338
  19. McDonnell, A. M. P., & Buesseler, K. O. (2010). Variability in the average sinking velocity of marine particles. Limnology and Oceanography, 55(5), 2085–2096. https://doi.org/10.4319/lo.2010.55.5.2085
  20. Mitropolsky, O., Nasedkin, E., Fedoseenkov, S., Ivanova, A., & Dovbysh, S. (2016). Recovery and adaption of the project of monitoring sedimentary processes on the Black sea shelf at the testing ground «Zaporizhzhia». Geology and Mineral Resources of World Ocean, 3, 89–94. (In Ukrainian)
  21. Nasedkin, E. (2013). Features in the distribution of copper in the composition of matter sedimentation on the Southern coast of Crimea. Hydroacoustic journal, 10, 127–138. (In Ukrainian)
  22. Nasedkin, Ye., & Ivanova, A. (2014). Monitoring sedimentacionnyh procesov v zone vzaimodejstvija sushi i morja [Monitoring of sedimentation processes in the zone of land-sea interaction]. In V. A. Ivanov, & V. A. Dulov (Eds.), Monitoring of the coastal zone in the Black Sea experimental sub-satellite testing area (pp. 490–503). (In Ukrainian)
  23. Nasiedkin, Ye., Osokina, N., Ivanova, G., & Kuznietsov, O. (2009). Sezonnyi rozpodil pestytsydiv v zavyslii rechovyni Chornoho moria [Seasonal distribution of pesticides in the suspended matter of the Black Sea]. Geology and Mineral Resources of World Ocean, 1, 80–86. (In Ukrainian)
  24. Nasiedkin, Ye., Mytropolskyi, O., & Ivanova, G. (2013). Monitorynh sedymentatsiinykh protsesiv u zoni vzaiemodii sukhodolu ta moria [Monitoring of sedimentation processes in the area of interaction between the land and the sea]. EKOSIHidrofizyka. (In Ukrainian)
  25. Nasedkin, Ye., Bondar, K., Tsyupa, I., Dovbysh, S., & Ivanova, G. (2019). Results of comprehensive ecological studies of sediment substance by geochemical and magnetic methods. Geological Journal, 3(367), 15–23. https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2019.3.177967 (In Ukrainian)
  26. Nasedkin, Ye., Olshtynska, O., Ivanova, G., & Mytrofanova, O. (2022). Some features of iron distribution in the suspended matter of the Dnieper river within Zaporizhzhia city. Geochemistry of technogenesis, 7(35), 24–28. https://doi.org/10.32782/geotech2022.35.03
  27. Olshtynskaya, A., Nasedkin, Ye., & Ivanova, A. (2019). Preliminary results of investigations of diatoms (Bacillariophyta) from the water suspension of the Dnipro river within Zaporizhzhia city (Ukraine). International Journal on Algae, 21(2), 177–190. https://doi.org/10.1615/InterJAlgae.v21.i2.70
  28. Tymchenko, Yu., & Nasiedkin, Ye. (2012). Perspektyvy zastosuvannia metodiv diatomovoho analizu dlia monitorynhu vplyvu hidrometeorolohichnykh faktoriv na protsesy osadko nakopychennia [Prospects of using methods of diatom analysis to monitor the hydrometeorological factors’ effect on sedimentation processes]. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv: Geology, 58, 4–10. (In Ukrainian) http://www.geolvisnyk.univ.kiev.ua/en/archive/2012/N58/tymchenko.pdf
  29. Riaux-Gobin, C., Dieckmann, G., Poulin, M., Neveux, J., Labrune, C., & Vétion, G. (2013). Environmental conditions, particle flux and sympagic microalgal succession in spring before the sea-ice break-up in Adélie Land, East Antarctica. Polar Research, 32, 19675. http://dx.doi.org/10.3402/polar.v32i0.19675
  30. Sampei, M., Sasaki, H., Forest, A., & Fortier, L. (2012). A substantial export flux of particulate organic carbon linked to sinking dead copepods during winter 2007–2008 in the Amundsen Gulf (southeastern Beaufort Sea, Arctic Ocean). Limnology and Oceanography, 57(1), 90–96. https://doi.org/10.4319/lo.2012.57.1.0090
  31. Schloss, I., Ferreyra, G. A., & Kowalke, J. (1999). Particle flux in an Antarctic shallow coastal environment: a sediment trap study. Scientia marina, 63(1), 99–111.
  32. Siegenthaler, U., Stocker, T. F., Monnin, E., Lüthi, D., Schwander, J., Stauffer, B., Raynaud, D., Barnola, J.-M., Fischer, H., Masson-Delmotte, V., & Jouzel, J. (2005). Stable carbon cycle-climate relationship during the late Pleistocene. Science, 310(5752), 1313–1317. https://doi.org/10.1126/science.1120130
  33. Smith, W. O. Jr., & Nelson, D. M. (1986). The importance of ice edge phytoplankton blooms in the Southern ocean. Bio Science, 36(4), 251–257. https://doi.org/10.2307/1310215
  34. Wefer, G., Fisher, G., Fütterer, D. K., Gersonde, R., Honjo, S., & Ostermann, D. (1990). Particle sedimentation and productivity in Antarctic waters of the Atlantic sector. In: U. Beil, & J. Thiede (Eds.), Geological History of the Polar Oceans: Arctic Versus Antarctic (pp. 363–379). Kluwer Academic Publishers.
  35. Weston, K., Jickells, T., Carson, D., Clarke, A., Meredith, M., Brandon, M., Wallace, M., Ussher, S., & Hendry, K. (2013). Primary production export flux in Marguerite Bay (Antarctic Peninsula): Linking upper water-column production to sediment trap flux. Deep-sea Research. Part I, Oceanographic Research Papers, 75, 52–66. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2013.02.001