Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В соответствии с планом работ первый год реализации проекта был посвящен сбору исходной информации о районе исследований, выполнению рекогносцировочных и полевых выходов с отбором проб. Проведена закупка необходимого для реализации проекта оборудования, а также расходных материалов. Коллектив проекта принял участие в организации и работе одной морской экспедиции. Природно-климатическая характеристика района анализировалась на основе сбора данных с открытых литературных источников, обработки архива данных метеостанции «Имеретинская» (АИС «МетеоЦентр», ФТ «Сириус»), данных с портала Росводресурсы по водному режиму рек Большого Сочи за период 2008-2022 годов, уровню загрязнения атмосферного воздуха по данным ФГБУ «СЦГМС ЧАМ» (Росгидромет). Определено, что ключевыми параметрами окружающей среды для дальнейшего использования в проекте с целью расчетов интенсивности газообмена в системе вода-атмосфера выступают: водный режим водотоков (сезонный и среднегодовой расход, скорость течения, площадь водосбора), физико-химические параметры (температура, соленость/минерализация, мутность, pH, содержание биогенных элементов), физические параметры атмосферы (температура, скорость ветра, давление). Кроме того, важным фактором влияния является уровень антропогенного влияния на разных участках водосборной площади и влияние комплекса геологических факторов (тектоника, магматизм, сейсмичность и др.). Общеизвестна, роль эстуарных участков рек как уникального геохимического барьера (маргинального фильтра) [Лисицын, 1994], где происходит активное физико-химическое и биогеохимическое преобразование речного стока. Одной из рабочих гипотез нашего проекта является предположение о том, что эстуарные участки рек также являются и уникальным газогеохимическим барьером, на котором происходит активная эмиссия метана в атмосферу. Повышенное содержание метана в речных водах формирует пересыщение им поверхностных вод в зоне речных плюмов и широкие пространственные вариации потоков метана на границе вода–атмосфера. В различных речных системах интенсивность эмиссии может быть различной, что обусловлено как региональными биогеохимическими особенностями, так и разным уровнем антропогенной нагрузки на водосборные площади рек. Применяемые подходы к классифицированию эмиссии парниковых газов в морской среде и искусственным водным объектам суши должны быть адаптированы к условиям динамичных речных систем. Исходя из этого, важно подобрать оптимальный набор водных объектов-аналогов, с которыми можно будет сравнить получаемые значения, для уточнения/классифицирования интенсивности газообмена, а также набрать достаточную статистику по измерению потоков. В рамках первого года выполнения проекта нами были выбраны 2 объекта-аналога, горные реки Приморского края с разным уровнем антропогенного воздействия: трансграничная река Туманган (Хасанский район) и река Киевка (Лазовский район). Исследованиями установлено, что содержание растворенного метана в поверхностной воде внутренней части эстуария реки Туманган достигало 1013 нмоль/л; на внешней части эстуария, на границе речной плюм – морская акватория концентрации метана достигали 990 нмоль/л. По направлению от устья в морскую акваторию концентрации метана резко падали до 3,6–4,1 нмоль/л на станциях в открытой части моря. Установлено, что наибольшие значения потоков метана в атмосферу (на 3 порядка выше, чем в открытом море) зафиксированы на границе распространения речного плюма с максимальным значением эмиссии метана до 981 моль/км2·сут вблизи устья р. Туманган. Подобный уровень концентраций и поток метана ураганной интенсивности ранее не наблюдались для Японского моря, включая даже прибрежные акватории. Данный факт подтверждает влияние барьерной зоны речной плюм-морская акватория на интенсивность потоков метана в системе вода -атмосфера. Результаты данных исследований отражены в статье: Mishukova G.I., Yatsuk A.V., Mishukov V.F. (2025). Distribution of methane fluxes at water–atmosphere boundary within the Peter the Great Gulf and adjacent slope in autumn season // Russian Geology and Geophysics, DOI: 10.2113/RGG20254828. По второму объекту-аналогу (р. Киевка) также установлен общий тренд возрастания концентраций и потоков метана в районе эстуарной части р. Киевка, хотя максимальные значения интенсивность эмиссии метана в 3 раза меньше чем по эстуарию р. Тумангана. Это может быть обусловлено как более низким уровнем антропогенной нагрузки, так и локальными биогеохимическими и сезонными особенности водного режима водотока. По результатам первого года выполнения проекта в ходе полевых выездов по водным объектам Большого Сочи отобрано и проанализировано 335 проб воды и 268 проб атмосферы. На основании рекогносцировочных обследований федеральной территории «Сириус» и рек Большого Сочи выделены контрольные пункты для измерения потоков парниковых газов камерным методом, а также выбраны участки для продолжения сезонного газогеохимического мониторинга (реки Мзымта, Кудепста, Хоста, Мацеста, Сочи, Шахе), намечены перспективные локации для организации экспериментальных суточных измерений. В результате выполнения рейса № 137 на НИС «Профессор Водяницкий» получены новые сведения о распределении метана в шельфовых районах Кавказского побережья. В отдельных секторах северо-восточной части Черноморской акватории выявлены повышенные содержания метана в районе Адлера, Шахе, Архипо-Осиповки, Геленджика. Проведенное вертикальное зондирование и профилирование проточной системой на Адлерском полигоне установило влияние распресненного стока речных плюмов р. Мзымты на расстоянии 3 км от берега. Рассчитанные потоки метана в системе вода-атмосфера будут объединены с информацией по прибрежным данным с построением площадных карт распределения в отдельных участках акваторий.