Экспедиционные исследования СО ФГБУ «ГОИН» в районе Карадагского природного заповедника и Коктебельской бухты

В рамках работ по теме 3.1.4 в 2024 г. на легкомоторных лодках типа «Zodiac» выполнено 2 съемки (22 мая и 17 сентября) шельфовых вод Карадагского природного заповедника (Карадагского ПЗ) и Коктебельской бухты.

Состав экспедиций:

Дьяков Н.Н. – директор СО ФГБУ «ГОИН»

Липченко А.Е. – с.н.с. ЛГМ СО ФГБУ «ГОИН»

Белогудов А.А. – н.с. ЛГМ СО ФГБУ «ГОИН»

Жиляев С.А. – м.н.с. ЛХМ СО ФГБУ «ГОИН»

Жиляев Д.А. – м.н.с. ЛГМ СО ФГБУ «ГОИН»

Мартынов Е.С. – м.н.с. ЛГМ СО ФГБУ «ГОИН»

Зубачук Н.Ф. – капитан НИС «Профессор Грузинов»

Дьяков В.Н. – электрик СО ФГБУ «ГОИН»

Жиляев П.А. – водитель СО ФГБУ «ГОИН»

В результате экспедиций:

— проведены гидрологические работы;

— взяты пробы воды для гидрохимических исследований.

Было выполнено 25 гидрологических и гидрохимических станций. На всех станциях были взяты гидрохимические пробы, проводились измерения температуры и солености на горизонтах от поверхности до дна с помощью высокоточного зонда немецкого производства СТD-48, относительной прозрачности (диск Секки) и цветности вод (по шкале цветности). Гидрологические измерения сопровождались попутными метеорологическими наблюдениями.

Исследования проводились в прибрежной зоне Карадагского ПЗ и Коктебельской бухты, схема станций приведена на рисунке 1.

Краткие результаты: Гидрологические исследования. Получены данные по вертикальному распределению температуры, солености и плотности морских вод, о прозрачности и цветности воды, метеорологические характеристики.

По данным съемки СО ФГБУ «ГОИН», выполненной 22 мая 2024 г., прослеживался по сравнению с маем 2022 – 2023 гг. более интенсивный прогрев поверхностных вод до 17,2 – 18,9 °С, на глубинах 26 – 27 м температура постепенно понижалась до 14,0 – 15,3 °С. Средняя температура воды поверхностного слоя составила 17,85 °С, при разбросе значений от 17,15 до 18,93 °С. Средний вертикальный градиент температуры воды составлял минус 0,11 °С/м и изменялся от минус 0,03 до минус 0,23 °С/м. Термоклин в слое 0 – 27 м не прослеживался., см. рисунок 2. Вертикальное распределение температуры воды на разрезе (рисунок 3) показало, что в районе прибрежной станции № 4 в районе шельфа Карадагского ПЗ, где наблюдался очаг более холодной поверхностной воды, наблюдался подъем вод в районе свала глубин, где температура на глубине 27 м не превышала 15 °С. В халинной структуре вод, по данным съемки в мае 2024 г., наблюдалось практически однородное поле с повышенной соленостью от поверхности до дна. В поверхностном слое соленость изменялась в пределах 18,63 – 18,71 ‰ при среднем значении 18,67 ‰ (рисунок 4). В придонном слое средняя соленость составила 18,68 ‰. В целом, по результатам выполненной съемки 22 мая 2024 г. отмечалось значительное возрастание солености по сравнению с аналогичной съемкой, выполненной СО ФГБУ «ГОИН» в прошлом году 24 мая 2023 года, когда в поверхностном слое на этих же станциях соленость изменялась в пределах 17,75 – 17,89 ‰ при среднем значении 17,83 ‰.

Рисунок 1 – Схема выполненных гидролого-гидрохимических станций во время экспедиционных исследований СО ФГБУ «ГОИН» шельфовых вод Карадагского ПЗ и Коктебельской бухты 22 мая и 17 сентября 2024 г.

Рисунок 2 – Вертикальные профили распределения температуры (°С, красная линия), солености (‰, синяя линия) и условной плотности (кг/м³, коричневая линия). 22 мая 2024 г.

Рисунок 3 – Распределение поля температуры (°С) на вертикальном разрезе вдоль побережья от п. Курортное до зал. Коктебель по данным гидрологической съемки 22 мая 2024 г.

Рисунок 4 – Карты пространственного распределения солености (‰) в поверхностном слое воды по данным гидрологической съемки 22 мая 2024 г.

14 сентября 2024 г. на вертикальном профиле распределения температуры воды (рисунок 5) заметен значительный равномерный прогрев вод от поверхности до глубин 34 – 38 м, температура на глубоководной станции № 6 в слое глубин 0,4 – 38,0 м постепенно понижалась c 25,16 °С до 21,36 °С, на глубине 41 м резко снижаясь до 12,35 °С. Здесь, в придонном слое на глубине 38 – 41 м, наблюдался мощный термоклин с градиентом температуры, достигающим минус 4 °С/м. Средняя температура воды поверхностного слоя, по данным измерений на всех станциях, составила 25,18 °С, при разбросе значений от 24,62 до 25,46 °С, а у дна 23,06 °С при разбросе значений от 12,35 до 25,37 °С, см. рисунок 6. В целом температура воды в сентябре 2024 была максимальна за весь период наблюдений и в поверхностном слое в среднем более чем на 6 °С превышала температуру воды, отмеченную в 2022 – 2023 гг. Такой интенсивный прогрев прибрежного водного слоя в районе Карадагского ПЗ и Коктебельского залива наблюдался впервые и больше характерен для августа. Последовательный рост температуры воды в районе Карадагского ПЗ и Коктебельской бухты свидетельствует о потеплении поверхностного слоя воды и объясняется региональными проявлениями изменений глобального климата. В халинной структуре вод 14 сентября наблюдалось практически однородное поле солености от поверхности до дна. В поверхностном слое соленость изменялась в пределах 18,35 – 18,42 ‰ при среднем значении 18,40 ‰ (рисунок 7). В придонном слое средняя соленость по всем станциям составила 18,42 ‰, при небольшом разбросе значений от 18,40 до 18,45 ‰ Вертикальные градиенты не превышали 0,004 ‰/м.

Рисунок 5 – Вертикальные профили распределения температуры (°С, красная линия), солености (‰, синяя линия) и условной плотности (кг/м³, коричневая линия) 14 сентября 2024 г.

Рисунок 6 – Распределение поля температуры (°С) на вертикальном разрезе вдоль побережья от п. Курортное до зал. Коктебель по данным гидрологической съемки 14 сентября 2024 г.

Рисунок 7 – Карты пространственного распределения солености (‰) в поверхностном слое воды по данным гидрологической съемки 14 сентября 2024 г.

Гидрохимические исследования. В мае 2024 г. исследуемая акватория (по данным съемки СО ФГБУ «ГОИН») была хорошо аэрирована на поверхностном и придонном горизонтах, насыщение вод кислородом изменялось в пределах от 101 % до 144 % нас., при средней величине 114 % и 111 % – в поверхностном слое и у дна соответственно. В районе Карадагского ПЗ весной 2024 г. на большей части акватории в поверхностном слое воды величина БПК₅ в среднем составила 1,74 мгО₂/дм³ (0,8 ПДК), см. рисунок 8 а, б. Только в юго-западной части полигона были отмечены случаи достижения и превышения норматива на поверхностном и придонном горизонтах до 2,35 – 11,62 (1,1 – 5,5 ПДК). Образование этой локальной области загрязнения, по-видимому, было связано со сбросом неочищенных вод пос. Курортное. В сентябре 2024 г., на большей части изученной акватории величина БПК₅ в большей части проанализированных проб была ниже ПДК, составив в среднем в поверхностном и придонном слоях 0,60 – 0,67 мгО₂/дм³ (0,3 ПДК).

Рисунок 8 – Распределение величин БПК₅ (мгО₂/дм³) в водах Черного моря (морская акватория Карадагского ПЗ и Коктебельской бухты): 22 мая 2024 г. (а – поверхностный; б – придонный горизонт) и 14 сентября 2024 г. (в – поверхностный; г – придонный горизонт)

В 2024 г. в весенний сезон концентрации общего азота в целом были близки к характерным климатическим величинам и составляли в среднем 393 – 402 мкг/дм³. В сентябре 2024 содержание общего азота увеличилось и изменялось в пределах от 324 мкг/дм³ до 556 мкг/дм³, при среднем значении 555 мкг/дм³. Пространственное распределение элемента в 2024 г. было аналогично предыдущему периоду (2022 – 2023 гг.), см. рисунок 9.

Рисунок 9 – Распределение величин общего азота (мкг/дм³) в водах Черного моря (морская акватория Карадагского ПЗ и Коктебельской бухты): 22 мая 2024 г. (а – поверхностный; б – придонный горизонт) и 14 сентября 2024 г. (в – поверхностный; г – придонный горизонт)

В сентябре 2024 г. высокие концентрации нефтепродуктов наблюдались по всей акватории Карадагского природного заповедника и в Коктебельском заливе, при среднем значении 0,10 мг/дм³ изменялись от 0,05 мг/дм³ до 0,16 мг/дм³ (> 3 ПДК), что связано с рекреационным сезоном, см. рисунок 10.

Рисунок 10 – Распределение величин концентраций НП (мг/дм³) в водах Черного моря (морская акватория Карадагского ПЗ и Коктебельской бухты) на поверхностном горизонте:

а) 22 мая 2024 г.; б) 14 сентября 2024 г.

В мае 2024 г. величина концентрации анионных поверхностно-активных веществ (АПАВ) распределялась равномерно на поверхности и у дна, при среднем значении 41 мкг/дм³. Наиболее высокие концентрации (52 мкг/дм³) наблюдались на поверхности и выявлены на прибрежных станциях. К осени 2024 г. концентрация АПАВ понизилась до 37 мкг/дм³ и была в 3 раза ниже ПДК, см. рисунок 11.

Рисунок 11 – Распределение величин АПАВ (мкг/дм³) в водах Черного моря (морская акватория Карадагского ПЗ и Коктебельской бухты): 22 мая 2024 г. (а – поверхностный; б – придонный горизонт) и 14 сентября 2024 г. (в – поверхностный; г – придонный горизонт)

ФОТООТЧЕТ ЭКСПЕДИЦИЙ