Российские ученые исследовали содержание и свойства растворенных органических веществ, важнейшей составляющей вод Северного Ледовитого океана, в арктических морях России. Выяснилось, что в них проникновение солнечного света и цвет воды напрямую связаны с количеством растворенной органики. Результаты работы помогут лучше интерпретировать данные спутников о состоянии океанов и морей, а также отслеживать влияние глобального потепления на состояние вод. Статья опубликована в журнале Remote Sensing. Исследования поддержаны грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ).

 
Потепление в Арктике, регистрируемое в последнее время, приводит к увеличению стока рек, сокращению площади морского льда и таянию вечной мерзлоты. В результате перераспределяются потоки вещества, включая одну из важнейших компонент цикла углерода — растворенную органику, в которую входят гуминовые вещества и  аминокислоты. Растворенная органика поглощает часть солнечного излучения, уменьшая зону, в которой возможен фотосинтез, служит источником энергии для ряда микроорганизмов и участвует в переносе загрязнителей. Поэтому ее исследование важно для понимания процессов, происходящих в регионе.

Ученые из Института океанологии имени П.П. Ширшова РАН (Москва) взяли пробы воды и получили данные о содержании и свойствах растворенного органического вещества в арктических морях России (Карское, Лаптевых и Восточно-Сибирское). Это позволило определить источники поступления органики, а также изучить особенности ее распространения при впадении в моря крупнейших рек Сибири. Работы выполнялись в рамках комплексных арктических экспедиций 2015 и 2017 годов.

Показано, что воды Восточно-Сибирского моря, по-видимому, обеднены органикой из-за меньшего объема стока Индигирки и Колымы, а также из-за того, что содержание органического вещества в этих реках невелико. Низкое содержание органики говорит о том, что проникновение света выше, чем в других морях российской Арктики, из чего следует уникальное для этого моря изменение цвета воды. Это можно использовать для мониторинга растворенной органики с помощью спутниковых систем. Кроме того, немаловажным фактором изменений в биосфере Северного Ледовитого океана стало разложение растворенного вещества, поступающего из моря Лаптевых, под действием солнечного света. Из-за этого меняется цвет воды, и, наблюдая за ним, экологи смогут лучше оценить количество растворенной органики.

Также обнаружено, что во всех изученных морях для определения содержания растворенной органики можно использовать единую зависимость поглощения света. То есть чем больше содержится растворенного органического вещества, тем меньше света проникает в толщу воды. Это позволит значительно улучшить качество интерпретации данных космической съемки.

«Знание оптических свойств природного растворенного органического вещества необходимо для разработки экспрессных in situ и лабораторных методов оценки качества природных вод. Мы также надеемся, что полученные данные позволят верифицировать и усовершенствовать алгоритмы использования спутниковых данных. Подобные системы мониторинга очень экономичны и открывают новые возможности непрерывного наблюдения за изменениями, происходящими в океане. Сегодня это очень важно для изучения российской Арктики, так как все еще не известно, какое влияние оказывают антропогенные факторы и меняющиеся климатические условия на экосистему», — комментирует Анастасия Дроздова, руководитель проекта по гранту РНФ, PhD, старший научный сотрудник Института океанологии имени П.П. Ширшова РАН.

 
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда

 
На фото: места отбора проб: черные крестики — во время экспедиции 2015 года, синие точки — во время экспедиции 2017 года. Источник: Drozdova et al. / Remote Sensing, 2021

Источники

Органика в водах морей Северного Ледовитого океана улучшит интерпретацию спутниковых данных
Частный корреспондент (chaskor.ru), 08/05/2021
Органика в водах Северного Ледовитого океана улучшит работу со спутниковыми данными
Россия Новости (russianovosti.ru), 07/05/2021
Органика в водах Северного Ледовитого океана улучшит работу со спутниковыми данными
Газета.Ru, 07/05/2021
Изменение цвета вод Северного Ледовитого океана связали с объемом растворенной органики
ТАСС, 04/05/2021
Состояние вод. Изучение органики в морях поможет улучшить интерпретацию спутниковых данных
Поиск (poisknews.ru), 04/05/2021
Органика в водах морей Северного Ледовитого океана улучшит интерпретацию спутниковых данных
Российский научный фонд (rscf.ru), 04/05/2021
Органика в водах морей Северного Ледовитого океана улучшит интерпретацию спутниковых данных
Научная Россия (scientificrussia.ru), 04/05/2021
Органика в водах морей Северного Ледовитого океана улучшит интерпретацию спутниковых данных - Naked Science
Naked Science (naked-science.ru), 04/05/2021

Похожие новости

  • 25/03/2021

    В авроральном режиме. Как уберечь технику в Арктике?

    Разворачивание современной инфраструктуры в Арктической зоне Российской Федерации (АЗРФ) сталкивается со специфической для высоких широт проблемой: воздействием космической погоды. При этом чем шире внедряются передовые технологии, тем чувствительнее становятся их сбои из-за воздействия негативных природных факторов.
    426
  • 29/12/2018

    Самый большой российский телескоп будет изучать массивные звезды

    ​В Нижнем Архызе начались плановые астрономические наблюдения на БТА с обновленным шестиметровым зеркалом. Российские астрономы ждали этого больше 10 лет. В Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук (САО РАН), что находится в Нижнем Архызе в Карачаево-Черкесии, наконец-то возобновились плановые наблюдения на Большом азимутальном телескопе (БТА) с самым большим в Евразии шестиметровым зеркалом.
    1965
  • 31/08/2020

    Большая норильская экспедиция подходит к концу

    Взятие проб донных отложений озера Пясино станет последним этапом полевых работ Большой норильской экспедиции Сибирского отделения Российской академии наук, которая завершится в ближайшее время. Об этом сообщил ТАСС руководитель экспедиционного отряда Николай Юркевич.
    761
  • 19/12/2016

    Для изучения климата в Арктике ученые будут использовать беспилотники

    ​Российские ученые планируют запускать метеорологические зонды и беспилотные летательные аппараты (БПЛА) для сбора проб воздуха на специальных площадках, расположенных в российской Арктике.  Использование современного аналитического оборудования позволит получать данные для исследования изменений климата в регионе, сообщил ТАСС руководитель лаборатории физики климата и окружающей среды Уральского федерального университета (УрФУ), профессор Вячеслав Захаров.
    3050
  • 12/12/2020

    «Академик М.А. Лаврентьев» вернулся в порт после двух экспедиций в Арктике

    ​11 декабря научно-исследовательское судно «Академик М.А. Лаврентьев» вернулось в порт Владивостока, завершив изучение морей российской Арктики, Дальнего Востока и северной части Тихого океана. Две экспедиции, которые следовали одна за другой и имели общую продолжительность в 100 суток, прошли в рамках нацпроекта «Наука».
    957
  • 17/08/2021

    Большая норильская экспедиция не обнаружила признаков загрязнения на севере Таймыра

    Большая норильская экспедиция Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) не обнаружила внешних признаков вторичного загрязнения после половодья на севере Таймыра. Об этом сообщает 17 августа пресс-центр экспедиции.
    886
  • 27/08/2018

    Зачем ученые собирают образцы льда с горных ледников и отвозят их в Антарктиду

    Из-за глобального потепления площадь почти всех ледников мира сокращается, а некоторые из них уже полностью исчезли. Ученые из России, Европы и США с 2015 года отправляются в экспедиции в горные районы, собирают образцы льда с ледников, которые находятся под угрозой, а затем отправляют их в Антарктиду на хранение.
    2009
  • 15/05/2018

    Итоги научной экспедиции в высокие широты к берегам Шпицбергена

    ​Сюжет телеканала ГТРК "Мурман" об исследованиях Мурманского морского биологического института, поддержанных грантом РНФ.В порт приписки вернулось судно Мурманского морского биологического института "Дальние Зеленцы".
    1026
  • 25/09/2018

    В России создадут систему прогнозов состояния арктических морей

    ​Создание системы оперативного прогноза ситуации в арктических морях представляется для России крайне важным проектом, ввиду стоящей задачи освоения Арктики. Такая система сможет предоставлять прогностическую информацию о гидрометеорологических изменениях в акватории.
    1339
  • 30/10/2019

    Очистку Арктики начнут с Заполярья

    ​В Мурманской области запустят пилотный проект по очистке территории региона от стойких органических загрязнителей (СОЗ), разработанный учеными новосибирского Института органической химии Сибирского отделения РАН.
    1033