КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 24-77-00025
НазваниеРоль инвазивных видов диатомовых водорослей в осадочном веществе и донных отложениях Баренцева и Норвежского морей и их значение для палеогеографических реконструкций.
Руководитель Агафонова Елизавета Андреевна, Кандидат географических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук , г Москва
Конкурс №97 - Конкурс 2024 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-513 - Морская геология, литология, сейсмостратиграфия и геохимия донных отложений
Ключевые слова Диатомовые водоросли, палеоокеанология, Арктика, потепление климата, микропалеонтология, инвазивные виды
Код ГРНТИ38.31.15
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Усиленная реакция на современное глобальное изменение климата в Арктике связана с увеличением теплообмена из Северной Атлантики, повышением температуры воздуха и поверхности океана, а также сокращением морского ледяного покрова (Johannessen et al., 2004; 2019; ACIA, 2004; Stroeve et al., 2007; Mahoney et al., 2008; Stocker et al., 2012). В связи с этим особенно актуально изучать как прошлые, так и текущие изменения в морских экосистемах Арктики и субарктических морей и реконструировать эти вариации с целью установления причин и количественной оценки естественной изменчивости окружающей среды и разработки прогностических моделей природно-климатических изменений, происходящих в океане под воздействием антропогенного влияния. Фитопланктон, и среди него диатомеи, одним из первых реагирует на изменения природной среды. Высокая чувствительность к изменению разнообразных факторов внешней среды позволяет использовать индикаторные виды диатомовых водорослей как для определения изменения современных параметров экосистем, так и в целях реконструкции палеообстановок прошлых геологических эпох (Диатомовые водоросли СССР, 1974; Методы палеогеографических реконструкций, 2010). Палеореконструкции основаны на принципе, заключающемся в том, что в формировании диатомовых танатоценозов поверхностного слоя донных осадков морей и океанов ведущее значение имеет состав биоценозов вышележащих водных масс, а видовой состав танаценозов в целом отражает океанологические условия над соответствующими участками дна. При этом, в последних исследованиях все чаще отмечается наличие как в биоценозах, так и в танатоценозах диатомовых водорослей относительно тепловодных видов в более северных районах шельфовых морей западного сектора Российской Арктики, так и ледово-морских и ледово- неритических видов в районах свободных от сезонного ледяного покрова. Более того, в Северной Атлантике отмечены и северотихоокеанские виды, для которых она является районом выселения. Поэтому возникла необходимость определить границы распространения инвазивных видов как в поверхностном слое донных осадков, так и во взвешенном осадочном веществе, из которого образуются донные осадки, для установления возможности использования этих видов в качестве индикаторных при палеоокеанологических реконструкциях.
В данном проекте исследование инвазивных видов диатомовых водорослей будет проводится в составе диатомовых танатоценозов донных отложений и осадочного вещества Норвежского и Баренцева морей. Комплексное одновременное исследование состава диатомовых водорослей в поверхностном слое донных осадков и осадочном веществе, накапливавшемся в течение года, статистический анализ связей с изменениями абиотических факторов природной среды позволят судить о направленности океанологических процессов и их причинах, а также выделить индикаторные виды диатомовых водорослей. Диатомовый анализ наряду с пока еще малоприменяемыми результатами геохимических исследований вертикального распределения элементов (индикатор Si/Al, изменчивость Fe, Mn, Cl и Al, Ti, K) колонки донных отложений позволит убедиться в возможности их применения для палеореконструкций. Новизна исследования также заключается в получении самых современных данных на основе анализа образцов, собранных в течение последних лет (2016-2019 гг).
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Впервые выполненное детальное исследование и многомерный анализ состава и потоков инвазивных видов диатомовых водорослей в осадочном веществе Лофотенской котловины Норвежского моря показал, что изменчивость состава ассоциаций диатомовых водорослей наиболее достоверно взаимосвязана с содержанием N, Р, Сорг и отношением Si/Al в осадочном веществе. Установлено, что северотихоокеанский планктонный вид Neodenticula seminae поступает в Лофотенскую котловину под воздействием переноса водных масс в северо-восточном направлении из более южных частей Северной Атлантики вместе с теплыми водами мощного Северо-Атлантического течения, куда в свою очередь этот вид, проникает вместе с промежуточными водами из моря Лабрадор (куда он мигрирует через Канадский Арктический архипелаг в летний сезон). Внутригодовая изменчивость вертикальных потоков ледово-морских и ледово-неритических видов обусловлена сезонностью ледяного покрова в Северном Ледовитом океане и выносом льда через пролив Фрама в Северную Атлантику. Появление N. seminae наряду с Shionodiscus oestrupii в голоценовых отложениях Норвежского моря — однозначный индикатор усиления влияния Северо-Атлантического течения в субполярной Северной Атлантике. Палеоокеанологическая интерпретация ледово-морских и ледово-неритических видов в составе сообществ диатомовых водорослей донных отложений требует большей осторожности, поскольку их присутствие в осадках может указывать как на наличие или близость ледяного покрова, так и отражать влияние поверхностных течений, переносящих дрейфующий морской лед в теплое время года.
Исследование инвазивных видов диатомовых водорослей в поверхностном слое донных отложений показало, что северотихоокеанский планктонный вид N. seminae не был обнаружен в осадках Баренцева моря и был представлен в Норвежского-Гренландском бассейне. При этом, наиболее восточные находки этого вида ограничиваются 12° в.д. (эта работа) и 15° в.д. (согласно Miettinen et al., 2013) и не выходят за пределы влияния Шпицбергенской ветви Норвежского течения. Интересным представляется наличие локального пика (24,6%) ледово-морских видов в поверхностном слое донных отложений в центральной части Баренцева моря, находящейся в непосредственной близости к краевой ледовой зоне. Обнаруженные высокие содержания ледово-морских видов вероятно связаны с воздействием таяния сезонного морского льда во время весеннего цветения. В небольших количествах (0,5-3,8%) ледово-морские диатомовые водоросли были обнаружены в Норвежско-Гренландском бассейне в области воздействия Восточно-Гренландского течения. Распространение обнаруженных относительно тепловодных видов Shionodiscus oestrupii, Coscinodiscus radiatus и C. asteromphalus строго связано с проникновением теплых течений из южной части Атлантического океана в северную и затем в Баренцево море.
В колонке АМК-6179, полученной в центральной части высокоширотного дрифта Квейтола (74° 50,687' N, 17° 38,245' E, глубина — 296 м) в ходе 75-го рейса научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш» в 2019 г. (Клювиткин и др., 2020), вскрывающей оливково-серые и серо-коричневые алевро-пелитовые илы мощностью 701 см, возраст которых не превышает по данным радиоуглеродного датирования 10 тыс.кал.л. были обнаружены относительно тепловодные инвазивные виды Coscinodiscus asteromphalus, C. radiatus, Shionodiscus oestrupii, и Thalassionema nitzschioides, попадающие в Баренцево море с атлантическими водами и не характерные для флоры арктических вод.