Зимние экспедиции по изучению водоемов, отделяющихся от Белого моря, на ББС МГУ уже стали традицией. Каждый год мы все дальше продвигаемся в понимании, как устроены эти водоемы, кто в них живет, и как им там живется. Мы изучили гидрологическую структуру этих водоемов и продолжаем наблюдать за изменениями. Но каждый год они преподносят нам сюрпризы. Устойчивая вертикальная стратификация, которая выражается в том, что водоем состоит из нескольких слоев, не перемешивающихся друг с другом на протяжении многих лет, потому что эти слои обладают разной соленостью, а, следовательно, и разной плотностью — иногда, вдруг нарушается.
В этом году «отличилась» бухта Биофильтров, где нижняя половина водной толщи долгое время была застойной, без кислорода, зато с высокой концентрацией сероводорода. Нынешней зимой к нашим берегам пришла вода с необычно высокой соленостью, как мы полагаем — из Баренцева моря. Если в предыдущие зимы соленость морской воды здесь не превышала 25 промилле, то в конце марта по нашим измерениям она оказалась 27 единиц. В желобе бухты Биофильтров соленость воды довольно высокая, и превышает таковую в верхних слоях, но при солености 27 промилле и отрицательной температуре плотность воды оказалась еще больше. Свежая морская вода опустилась на дно, заместила прежнюю сероводородную, и вместо меромиктического водоема получилась однородная водная масса, перемешанная от поверхности до дна. Как это отразится на обитателях дна, которые привыкли к прежним условиям? Что будет с войлочным поселением полихет Polydora ciliata, которое сформировалось на границе аэробной и сероводородной зон, а теперь этой границы не стало? Хуже им станет, или лучше? Восстановится ли хемоклин и приуроченная к нему чудесная планктонная экосистема из серных бактерий, водорослей-перидиней и личинок полидор? Дальнейшие исследования покажут.
Главной темой этой зимней экспедиции стали спектральные измерения. Большинство участников – физики: Светлана Викторовна Пацаева, руководит оптическими исследованиями на кафедре общей физики Физфака, ее аспирантка Анна Жильцова, ответственная за спектральные исследования бактериохлорофиллов, ассистент этой кафедры Юлия Глебовна Соколовская, чьи задачи связаны с растворенными органическими веществами. Профессор кафедры биофизики физического факультета МГУ Валентин Иванович Лобышев — благодаря его участию и привезенному им погружному спектрометру мы смогли измерить спектры пропускания света на разной глубине прибрежных водоемов, в разной степени отделившихся от моря. Профессор биофизики Биологического факультета МГУ Дмитрий Николаевич Маторин измерял активность фотосинтеза в разных слоях воды. Во всех работах участвовал выпускник кафедры биофизики физфака, а ныне — с.н.с. отдела фотобиофизики Научно-исследовательского института физико-химической биологии им. А.Н.Белозерского Василий Витальевич Птушенко и юный помощник Тимофей Птушенко.
Измерения спектров пропускания в совокупности с оценкой количества хлорофилла а (которого, ожидаемо, зимой практически не оказалось) позволили определить светопоглощающие свойства самой воды, без вклада фитопланктона, который есть в воде в теплое время года.
На несколько дней к нам присоединились микробиологи — заведующий лабораторией микробиологии и биогеохимии водоемов Института микробиологии РАН, д.б.н. Александр Сергеевич Саввичев, молодая сотрудница его лаборатории Валерия Беленкова, а также с.н.с. Института океанологии РАН, к.г.н. Николай Александрович Демиденко. Перед приездом на ББС они несколько дней выполняли полевые исследования в искусственном меромиктическом водоеме — губе Канда, а в прибрежных озерах возле ББС их интересовала микрофлора зоны контакта донных осадков с водой.
Благодаря судам на воздушной подушке, которые недавно появились у биостанции, мы смогли добраться до самого далекого из изучаемых озер — Елового Наволока, неподалеку от острова Костьян. Несколько лет назад мы впервые посетили его зимой при помощи туристического центра «Полярный круг» и были поражены необычным температурным режимом. В озере, на поверхности которого стоял толстый лед, на глубине 4 м температура оказалась почти 10 градусов! В этом году мы смогли убедиться — это по-прежнему так.
Впрочем, в эту зиму без судна на воздушной подушке мы не добрались бы и до другого важного озера — Трехцветного (в Пеккелинской губе), поскольку на проливе Великая Салма не было льда и снегоход пройти не смог бы. Но мы туда добрались и узнали, что на озере лед такой же толщины, как и в прежние зимы, зато снега гораздо больше, из-за чего света подо льдом очень мало. Свет не доходит до зоны с зелеными серными бактериями, которая и зимой, и летом находится на одной и той же глубине 2 м. Ну и самим бактериям, по всей видимости, плоховато: цвет их слоя не такой яркий, как мы привыкли. Что подтвердили измерения оптические измерения: оптическая плотность на длине волны поглощения их бактериохлорофилла оказалась втрое меньше, чем в прошлом году.
Те водоемы, на которые мы поехали не на воздушной подушке, а как обычно, на снегоходах подарили нам незабываемые приключения. Из-за толстого снежного покрова из-подо льда на его поверхность выступила вода. На льду лагуны на Зеленом мысе воды было по щиколотку, а на Нижнем Ершовском озере — почти по колено. У кого сапоги были короткими — промочили ноги, а если сапоги высокие — намокли штанины брюк. Но хуже всего было то, что в снежной «каше» завязли снегоходы, на которых мы приехали. Чтобы вытащить тяжелые машины на берег, их водителям пришлось проявить мужество и недюжинную силу. Все получилось. И со снегоходами, и с измерениями, которые, несмотря на трудности, мы выполнили в полном объеме.
А вечерами… Нет, не то, о чем вы подумали 🙂 Научные семинары! Это еще одна традиция наших зимних экспедиций. В этом сезоне их было два. На одном Василий Птушенко озвучил «Этюды из истории науки», на втором была лекция «О терминологии в науке о меромиктических водоемах» Елены Дмитриевны Красновой. На одном дыхании!
Очень хочется поблагодарить всех, благодаря кому все это состоялось. Администрацию биостанции. Весь штат, кто поддерживает зимой биостанцию в рабочем и очень комфортном для ученых состоянии. Отважных снегоходчиков Александра Зайкова и Александра Васильева.
Пусть им больше никогда не придется вязнуть в снежной каше! Водителя воздушной подушки Алексея Курбатова за быструю и безопасную доставку нас и нашего оборудования в самые дальние точки. И за помощь в размораживании трубки насоса. И за компактную погрузку нашего объемистого снаряжения. И за ловкий разворот воздушной подушки нужным бортом к яркому солнцу, чтобы мы могли получше снять спектр пропускания света водой.
А за солнце, искрящийся снег, безмятежных тюленей на льдинах, за ветер и безветрие, за метель и ее прекращение, за северное сияние и чудесное наше настроение, мы благодарим… Судьбу! Белое море! И замечательную научную тему по изучению прибрежных меромиктических водоемов, отделившихся от Белого моря.
Автор: Е.Д.Краснова, руководитель экспедиции, с.н.с. ББС МГУ, к.б.н.
