Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 3. С. 211-220
Оценка рисков загрязнения поверхности юго-восточной части Чёрного моря, обусловленного естественными выходами нефти с морского дна
М.И. Митягина
1 , О.Ю. Лаврова
1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 16.06.2020
DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-3-211-220
В статье рассматриваются вопросы дальнейшего развития методов спутникового дистанционного зондирования и их использования для выявления и длительного наблюдения нефтяных загрязнений поверхности моря, обусловленных естественными выходами углеводородов c морского дна. Исследование основано на анализе долговременных рядов данных спутниковых радиолокаторов с синтезированной апертурой и спутниковых многоспектральных сенсоров оптического диапазона, полученных в ходе многолетнего мониторинга юго-восточной части Чёрного моря. Район интереса охватывает акваторию над континентальным шельфом в грузинском секторе Чёрного моря на участке вдоль береговой черты Поти – Батуми. Здесь расположен кластер естественных выходов нефтеуглеводородов с морского дна (сипов), и этот район относится к зонам наиболее сильного нефтяного загрязнения поверхности Чёрного моря. На основе информации, полученной со спутников, построены карты нефтяного загрязнения, позволяющие оценить вероятность загрязнения различных участков морской поверхности. К числу основных результатов следует отнести обнаружение значительной сезонной изменчивости направления распространения нефтяных плёнок естественного происхождения под влиянием локальных ветров и поверхностных течений, преобладающих в различные периоды. Показано, что сезонная изменчивость должна учитываться при оценке рисков нефтяного загрязнения морской поверхности и побережья.
Ключевые слова: Чёрное море, спутниковое дистанционное зондирование, морская поверхность, нефтяное загрязнение, поверхностные плёнки, естественные выходы углеводородов с морского дна
Полный текстСписок литературы:
- Затягалова В. В. О некоторых особенностях естественных выходов углеводорода в восточной части Азово-Черноморского бассейна // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 4. С. 194–201.
- Лаврова О. Ю., Митягина М. И. Спутниковый мониторинг пленочных загрязнений поверхности Черного моря // Исслед. Земли из космоса. 2012. № 3. C. 48–65.
- Лаврова О. Ю., Костяной А. Г., Лебедев С. А., Митягина М. И., Гинзбург А. И., Шеремет Н. А. Комплексный спутниковый мониторинг морей России. М.: ИКИ РАН, 2011. 480 с.
- Лаврова О. Ю., Митягина М. И., Костяной А. Г. Спутниковые методы выявления и мониторинга зон экологического риска морских акваторий. М.: ИКИ РАН, 2016. 334 с.
- Лаврова О. Ю., Митягина М. И., Уваров И. А., Лупян Е. А. Текущие возможности и опыт использования информационной системы See the Sea для изучения и мониторинга явлений и процессов на морской поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 266–287. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-266-287.
- Лупян Е. А., Матвеев А. А., Уваров И. А., Бочарова Т. Ю., Лаврова О. Ю., Митягина М. И. Спутниковый сервис See the Sea — инструмент для изучения процессов и явлений на поверхности океана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С. 251–261.
- Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А., Балашов И. В., Барталев С. А., Ефремов В. Ю., Кашницкий А. В., Мазуров А. А., Матвеев А. М., Суднева О. А., Сычугов И. Г., Толпин В. А., Уваров И. А. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 263–284.
- Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А., Кашницкий А. В., Балашов И. В., Барталев С. А., Константинова А. М., Кобец Д. А., Мазуров А. А., Марченков В. В., Матвеев А. М., Радченко М. В., Сычугов И. Г., Толпин В. А., Уваров И. А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151–170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
- Митягина М. И., Лаврова О. Ю. Выход естественных углеводородов со дна Каспийского моря в районе туркменского шельфа, выявленный по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 2. С. 292–298. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-2-292-298.
- Daneshgar A. S., Dukhovskoy D. S., Bourassa M., MacDonald I. R. Hindcast modeling of oil slick persistence from natural seeps // Remote Sensing of Environment. 2017. V. 189. P. 96–107. URL: https://doi.org/10.1016/j.rse.2016.11.003.
- De Beukelaer S. M., MacDonald I. R., Guinnasso N. L., Murray J. A. Distinct side‐scan sonar, RADARSAT SAR, and acoustic profiler signatures of gas and oil seeps on the Gulf of Mexico slope // Geo-Marine Letters. 2003. V. 23. No. 3. P. 177–186.
- DiGiacomo P. M., Washburn L., Holt B., Jones B. H. Coastal pollution hazards in southern California observed by SAR imagery: stormwater plumes, wastewater plumes, and natural hydrocarbon seeps // Marine Pollution Bull. 2004. V. 49. P. 1013–1024.
- Evtushenko N. V., Ivanov A. Yu. Oil seeps in the southeastern Black Sea studied using satellite synthetic aperture radar images // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2013. V. 49. P. 913–918. URL: https://doi.org/10.1134/S0001433813090065.
- Fingas M., Brown C. A review of oil spill remote sensing // Sensors. 2018. V. 18. No. 1. P. 91. URL: https://doi.org/10.3390/s18010091.
- Ivanov A. Yu., Gerivani H., Evtushenko N. Characterization of natural hydrocarbon seepage in the South Caspian Sea off Iran using satellite SAR and geological data // Marine Georesources and Geotechnology. 2019. V. 38. Iss. 5. P. 527–538. DOI: 10.1080/1064119X.2019.1600175.
- Klaucke I., Sahling H., Weinrebe W., Blinova V., Boerk D., Lursmanashvili N., Bohrman G. Acoustic investigation of cold seeps offshore Georgia, eastern Black Sea // Marine Geology. 2006. V. 231. No. 1. P. 51–67.
- Körber J. H., Sahling H., Pape T., Ferreira C. S., MacDonald I., Bohrmann G. Natural oil seepage at Kobuleti Ridge, eastern Black Sea // Marine and Petroleum Geology. 2014. V. 50. P. 68–82. URL: https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2013.11.007.
- Kruglyakova R. P., Byakov Y. A., Kruglyakova M. V., Chalenko L. A., Shevtsova N. T. Natural oil and gas seeps on the Black Sea floor // Geo-Marine Letters. 2004. V. 24. P. 150–162.
- Kvenvolden K. A., Cooper C. K. Natural seepage of crude oil into the marine environment // Geo-Marine Letters. 2003. V. 23. P. 140–146.
- MacDonald I. R., Leifer I., Sassen R., Stine P., Mitchell R., Guinnasso Jr. N. L. Transfer of hydrocarbons from natural seeps to the water column and atmosphere // Geofluids. 2002. V. 2. P. 95–107.
- Mityagina M., Lavrova O. Satellite survey of inner seas: oil pollution in the Black and Caspian Seas // Remote Sensing. 2016. V. 8. P. 875–899. URL: https://doi.org/10.3390/rs8100875.
- Mityagina M. I., Lavrova O. Yu. Multi-sensor satellite survey of natural oil slicks in the southeastern Black Sea // Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, Coastal Waters, and Large Water Regions: Proc. SPIE 10422. 2017. P. 1042215. DOI: 10.1117/12.2278025.
- Mityagina M. I., Lavrova O. Yu., Uvarov I. A. See the Sea: multi-user information system for investigating processes and phenomena in coastal zones via satellite remotely sensed data, particularly hyperspectral data // Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, Coastal Waters, and Large Water Regions: Proc. SPIE 9240. 2014. P. 92401C. URL: https://doi.org/10.1117/12.2067300.
- Reitz A., Pape T., Haeckel M., Schmidt M., Berner U., Scholz F., Liebetrau V., Aloisi G., Weise S., Wallmann K. Sources of fluids and gases expelled at cold seeps offshore Georgia, eastern Black Sea // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2011. V. 75. No. 11. P. 3250–3268. DOI: 10.1016/j.gca.2011.03.018.