НИС «Профессор Мультановский». Гидрохимия

В любое время дня и ночи без устали работают пять гидрохимиков из ААНИИ, МГУ, Приморского УГМС и ДВФУ. Сегодня, как и вчера они что-то переливают, добавляют по капле, размешивают, нагревают и охлаждают. А двое гидрологов по очереди меняются на гидрохимическую и гидрологическую вахту, чтобы продолжать круглосуточные измерения щёлочности. Пробы для сложных видов анализа, невозможных на борту, отбирает Василий Поважный.

Гидрохимики работают на каждой CTD-станции, а во время долгих переходов между океанографическими разрезами отбирают поверхностные пробы воды. Вода из каждого батометра заранее поделена между всеми участниками. Под покровом ночи, когда Розетту поднимают на борт, в жёлтой гидрологической палатке гидрохимики собирают пробы воды со всех батометров. Наполненные склянки подписывают, сортируют и распределяют по своим местам: ставят греться до комнатной температуры, убирают в морозильник для более поздних исследований или сразу фильтруют, а затем гидрохимики возвращаются к титраторам и спектрофотометрам.

Руководитель гидрохимического отряда Иван Гангнус рассказал мне про важность изучения биогенных веществ, которыми занимается в этом рейсе:
– Биогенные вещества – это соединения фосфора, азота и кремния с кислородом и водородом. Эти соединения - фосфаты, нитраты и силикаты, – в некотором смысле «кормовая база» для фитопланктона, без них пищевая цепочка просто не сформируется. Вместе с тем концентрации биогенов на различных глубинах помогают выделить определённые водные массы. Зная характеристики водных масс, можно выделить место, где она образовалась или обнаружить, куда она переместилась. В физической океанологии для этого используют температуру и солёность, но биогенные вещества и концентрация кислорода помогают точнее определить откуда сюда попала данная водная масса. Взаимодействие морской воды с атмосферой, льдом или дном имеет определенный «отпечаток»: например, в поверхностных водах после контакта с атмосферой мы видим много кислорода, а в придонном слое его мало.

Одна из самых важных водных масс – речные воды. Реки выносят песок, он состоит из кремния. Поэтому, когда пресная речная вода почти смешивается с солёной морской водой, её можно определить по высокой концентрации силикатов и жёлтого вещества.

Другая принципиально важная водная масса – Атлантическая. Она попадает из тёплого и солёного Атлантического океана с запада. Из-за высокой солёности Атлантические воды скользят вдоль континентального склона под поверхностным слоем на глубине около 200 метров. В них обычно много биогенных веществ. С востока в Арктику попадают Тихоокеанские воды, богатые кремнием и фосфором. Все эти «воды» перемещаются на мелководном шельфе и в открытом океане под действием ветров и течений. Какие-то из них смешиваются очень быстро, другие путешествуют на тысячи километров. Благодаря такому транспорту полезных веществ, в морях есть более «удачные» зоны, например, с точки зрения рыболовства.

С полезными веществами понятно, а что насчёт вредных? С этим вопросом я обратилась к Марии Онищук, которая занимается анализом загрязняющих веществ:
– Мы определяем количество детергентов, фенолов и нефтепродуктов. Пробы воды регулярно отбираются с поверхности. Пока ни в одной пробе не были превышены ПДК [предельно допустимые концентрации], рекомендуемые для рыбохозяйственного промысла.
Я задаю последний на сегодня вопрос:
– Что нам поможет определить щёлочность?
– С помощью щёлочности можно определить, как неорганический углерод ведёт себя в воде, с чем соединяется и во что превращается. В конечном итоге, можно опосредованно оценить количество того самого углекислого газа CO2, который так важен для оценок изменения климата.

Наши измерения в Восточно-Сибирском море близятся к концу. Совсем скоро появятся первые графики с распределениями всех характеристик, водными массами и первыми выводами.

Репортаж ведёт сотрудник отдела океанологии ФГБУ «ААНИИ» Анастасия Тарасенко