Новости
Полевые работы на льду требуют большого оснащения и оборудования
29 марта 2023
Карельские ученые вернулись из экспедиции, которая проходила на Беломорской биологической станции ЗИН РАН на мысе Картеш в Кандалакшском заливе. Исследователи собрали новые данные, необходимые для создания первой численной модели экологии льда Белого моря. Эта разработка может применяться как в фундаментальной науке, так и практических целях, например, в навигации, строительстве арктической инфраструктуры, развитии аквакультуры и прогнозировании последствий антропогенного воздействия.
Экспедиция на Беломорскую биологическую станцию (ББС) «Картеш» проходила 21–28 марта под руководством руководителя лаборатории географии и гидрологии Института водных проблем Севера КарНЦ РАН Алексея Толстикова. Ранее в марте ученые также проводили работы в устье реки Кемь акватории Белого моря, близ поселка Рабочеостровск. Обе экспедиции состоялись в рамках проекта по гранту Российского научного фонда. Он предполагает создание численной модели льда Белого моря. Для этого необходимо собрать данные о биологических, физических и химических процессах во время ледостава.

– В ходе первой экспедиции в Рабочеостровск нас интересовала граница смешения морской и речной воды. Мы установили две станции, на которых использовали CTD-зонды – приборы для определения температуры, солености и плотности морской воды. Мы сравнивали их показания, брали образцы льда и пробы воды во время прилива и отлива на разных горизонтах. Несмотря на небольшое расстояние – два километра между станциями, лед сильно отличается по структуре и содержанию биогенных элементов, – рассказал руководитель проекта Алексей Толстиков.

Лед на разных станциях различался по толщине и слоистости. В устье реки, благодаря пресной воде, он более прочный. Морской лед – более рыхлый. В зоне смешения морской и речной воды ученые обнаружили на самом нижнем слое покрова перекристаллизованный лед в виде крупиц, похожих на снег.

Химический анализ проб воды показал превышение ряда показателей по фосфатам, что говорит об антропогенном загрязнении в этом районе.

В экспедиции, помимо карельских ученых, также принимали участие представители Биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и Санкт-Петербургского филиала Института океанологии РАН. Гидрофизикам, в частности, предстоит оценить трансформацию приливной воды, а биологам – показатели по хлорофиллу и фитопланктону. Так, в прошлом году ученые обнаружили более 50 таксонов водорослей в толще льда Белого моря.

Участники экспедиции на ББС "Картеш", слева направо: Александр Коник, Егор Свергун, Алексей Толстиков и Роман Здоровеннов
Участники экспедиции на ББС "Картеш", слева направо: Александр Коник, Егор Свергун, Алексей Толстиков и Роман Здоровеннов

Несмотря на то, что ББС «Картеш» находится значительно севернее Кеми, в Кандалакшском заливе Белого моря, лед там оказался тоньше. Если в районе Рабочеостровска его толщина составляла порядка 50 см, то близ станции – около 30 см, а в некоторых местах – 10–15 см. Специалисты отмечают, что уже в течение нескольких лет лед в этом заливе становится тоньше, позднее формируется зимой и раньше разрушается весной. Ученые установили CTD-зонды и в течение трех суток непрерывно наблюдали колебания физических процессов. Кроме того, с помощью специальных датчиков на льду, под ним и на глубине 50 сантиметров они исследовали, как ледяной покров задерживает и рассеивает солнечную радиацию.

Все полученные данные нужны для уточнения работы создаваемой численной модели криосистемы. Проект рассчитан на 2022–2023 годы. По результатам первого года участники уже показали, что модель правильно воспроизводит все этапы жизненного цикла льда: образование, увеличение площади ледяного покрова зимой, появление участков свободной воды и таяние весной. Корректность работы модели доказали, сверив ее работу с реальными спутниковыми наблюдениями.

– Эта работа применима для навигации в Белом море в зимний период, ведь лед представляет опасность для движения судов, когда формируется и когда разрушается. Она может использоваться для проектирования и строительства конструкций, подверженных воздействию морского льда, или поиска участков в акватории Белого моря, оптимально подходящих для разведения аквакультуры, – пояснил ученый.

На территории Беломорской биологической станции
На территории Беломорской биологической станции

Кроме того, модель может помочь установить зоны наибольшего антропогенного воздействия на акваторию, а также спрогнозировать динамику и область распространения различных загрязнителей.

– Она позволит рассчитать: через сколько часов пятно достигнет того или иного района, какие вещества разбавятся или депонируются, то есть будут захоронены на дне, а какие распространятся дальше и как повлияют на экосистемы. С помощью моделирования в Белом море в предыдущие годы мы уже нашли такие районы, например, гидродинамическую ловушку в Онежском заливе, где из-за изрезанности береговой линии и динамики течений вещество удерживается несколько месяцев, – добавил Алексей Толстиков.

Наконец, разрабатываемая модель имеет большое значение для фундаментальной науки. Полевые работы зимой, на льду, технически могут быть не просто сложными, но опасными для исследователей. Кроме того, за один сезон экспедиции не позволяют собрать информацию по всему пространству Белого моря. Численные модели помогают получить данные и на большом временном интервале, и в максимальном пространственном разрешении.

Фото: Алексей Толстиков / Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН
Участники экспедиции в устье реки Кемь CTD-зонды Лед на Белом море неоднороден по своей структуре и толщине Перекристаллизованные крупицы нижнего слоя льда Датчик PAR – фотосинтетической активной радиации Ученые организовали лабораторию в гостинице

Смотрите также:

Лед весной в устье реки Нижний Выг
26 июня 2025
Период ледяных явлений на реках, впадающих в Белое море, стал короче на три недели за последние 60 лет

На северных реках лед стал образовываться позднее, а сходить, наоборот, раньше. Это подтвердили карельские ученые, проанализировав данные морских и метеорологических наблюдений за 64 года в устьях рек, впадающих в Белое море в районе западного побережья. Из-за изменения климата период, когда реки покрыты льдом, стал короче на три недели. При этом наиболее резкие сокращения произошли за последние 30 лет, что соответствует тенденциям глобального потепления для водоёмов арктической зоны.
Anthocomus rufus – вид жуков, принадлежащих к семейству Мелериды – впервые обнаружен в Карелии с помощью пользователей iNaturalist
23 июня 2025
Гражданская наука и интернет-технологии помогают исследователям изучать насекомых Карелии

Более 30 ранее не встречавшихся в Карелии видов насекомых обнаружили энтомологи КарНЦ РАН по итогам своих экспедиций, а также с привлечением данных активных участников портала iNaturalist - открытой платформы для сбора данных о биоразнообразии.
Карельский научный центр РАН
20 июня 2025
В КарНЦ РАН стартовал прием в аспирантуру на 2025/2026 учебный год

20 июня в Карельском научном центре РАН начался прием документов от поступающих в аспирантуру. В этом году выпускники вузов смогут выбрать одну из десяти научных специальностей в области точных, естественных, гуманитарных и общественных наук.
Объявление результатов выборов в конференц-зале КарНЦ РАН 17 июня
17 июня 2025
Прошел важный этап по выборам генерального директора КарНЦ РАН

Избирательная комиссия подвела итоги голосования работников КарНЦ РАН по выборам кандидатуры на должность генерального директора КарНЦ РАН. Явка составила более 80%. Наибольшее число голосов – 391 получил директор Института леса Александр Крышень, и.о. генерального директора КарНЦ РАН Ольгу Бахмет поддержали 252 избирателя, заместитель генерального директора КарНЦ РАН Юрий Заика получил 17 голосов. Избирательная комиссия зафиксировала эти результаты своим протоколом, который будет отправлен в Департамент кадровой политики Министерства науки и высшего образования РФ. Теперь кандидатам предстоит пройти согласования в федеральных ведомствах и с победителем конкурса будет заключен трудовой договор.
НИС "Посейдон", фото из архива. Автор фото – Игорь Георгиевский
11 июня 2025
Научно-исследовательское судно "Посейдон" вернулось из первой в этом сезоне комплексной экспедиции

Сотрудники Института водных проблем Севера КарНЦ РАН совершили экспедицию по Онежскому озеру на научно-исследовательском судне "Посейдон". Комплексная экспедиция охватила 19 станций в заливах, Центральном Онего и Кижских шхерах. Ученые отобрали пробы воды для химических и биологических анализов.