Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 6. С. 234-247

Дистанционный мониторинг морской площадки карбонового полигона «Росянка» (Балтийское море): первые результаты

Т.В. Буканова 1, 2 , Е.С. Бубнова 1, 2 , С.В. Александров 1 
1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
2 Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта, Калининград, Россия
Одобрена к печати: 02.12.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-6-234-247
В рамках пилотного проекта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по строительству и развитию сети карбоновых полигонов в российском секторе юго-восточной части Балтийского моря в 2021 г. развёрнута морская площадка карбонового полигона (КП) «Росянка». Площадка расположена в территориальных водах РФ, где глубина составляет 64–87 м, находится под влиянием стока крупнейшей в регионе р. Вислы, а также в непосредственной близости от выноса Калининградского зал. и р. Преголи. В статье представлены результаты спутникового мониторинга концентрации хлорофилла а, концентрации взвешенного вещества и температуры поверхности моря на морской площадке КП «Росянка» в период с апреля 2021 г. по сентябрь 2022 г. Для изучения изменчивости температуры поверхности моря были проанализированы данные, полученные с помощью спутниковых сканеров MODIS/Aqua, Terra (англ. Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) и VIIRS/SNPP (англ. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite/Suomi National Polar-orbiting Partnership); для оценки концентрации хлорофилла а и взвешенного вещества использовались данные мультиспектрального радиометра OLCI/Sentinel 3A/B (англ. Ocean and Land Colour Instrument) (алгоритм с применением нейронной сети). В дополнение привлекались спутниковые изображения оптического диапазона высокого разрешения сенсора MSI/Sentinel 2 (англ. Multispectral Instrument), а также судовые измерения: CTD-профили (англ. Conductivity, Temperature and Depth), концентрация общей взвеси, определённая весовым методом, и концентрация хлорофилла а, полученная спектрофотометрическим методом. Показан годовой ход и особенности сезонной динамики температуры поверхности моря, концентрации хлорофилла а и взвешенного вещества на морской площадке КП. Температурный режим поверхности моря в районе исследования подвержен сезонным изменениям и значительным межгодовым вариациям. Распределение концентрации хлорофилла а носит ярко выраженный сезонный характер и отражает периоды активной вегетации фитопланктона, характерные для центральной части Балтийского моря, концентрация взвеси максимальна в период весеннего половодья. Сопоставление спутниковых данных и измерений in situ показало полное соответствие судовых данных и спутниковых наблюдений для температуры поверхности моря, тесную взаимосвязь для концентрации взвешенного вещества и заметно более слабую связь для концентрации хлорофилла а. По спутниковым данным выявлено и описано влияние выносов Калининградского зал. и р. Вислы на морскую площадку карбонового полигона. Показано расположение морской площадки в области интенсивной гидродинамики и вихреобразования, характеризующейся максимальными концентрациями хлорофилла а и взвешенного вещества.
Ключевые слова: карбоновый полигон, температура поверхности моря, концентрация хлорофилла а, взвешенное вещество, измерения in situ, спутниковые данные, Балтийское море
Полный текст

Список литературы:

  1. Александров С. В., Горбунова Ю. А. Продукция фитопланктона и содержание хлорофилла в эстуариях различного типа // Вестн. Балтийского федерального ун-та им. И. Канта. 2012. № 1. С. 90–98.
  2. Берникова Т. А., Дубравин В. Ф., Нагорнова H. H., Стонт Ж. И. Климатические сезоны Южной Балтики // 5-я Международ. науч. конф. «Инновации в науке и образовании – 2007»: сб. тр. Калининград: Изд-во КГТУ, 2007. Ч. 1. С. 53–55.
  3. Блажчишин А. И. Баланс осадочного материала в Гданьском бассейне Балтийского моря // Литология и полезные ископаемые. 1984. № 5. С. 67–76.
  4. Буканова Т. В., Вазюля С. В., Копелевич О. В., Буренков В. И., Григорьев А. В., Храпко А. Н., Шеберстов С. В., Александров С. В. Региональные алгоритмы оценки концентрации хлорофилла и взвеси в юго-восточной Балтике по данным спутниковых сканеров цвета // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 2. С. 64–73.
  5. ГОСТ 17.1.04.02-90. Вода. Методика спектрофотометрического определения хлорофилла а. М.: Изд-во стандартов, 1990. 15 с.
  6. Емельянов Е. М. Геохимия взвеси и осадков в Гданьском бассейне и процессы седиментации // Геохимия осадочного процесса в Балтийском море. М.: Наука, 1986. C. 57–114.
  7. Кудрявцева Е. А. Первичная продукция фитопланктона // Система Балтийского моря. М.: Науч. мир, 2017. С. 214–241.
  8. Лаврова О. Ю., Краюшкин Е. В., Соловьев Д. М., Голенко М. Н., Голенко Н. Н., Калашникова Н. А., Демидов А. Н. Влияние ветрового воздействия и гидродинамических процессов на распространение вод Калининградского залива в акватории Балтийского моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 4. С. 76–99.
  9. Лаврова О. Ю., Митягина М. И., Костяной А. Г. Спутниковые методы выявления и мониторинга зон экологического риска морских акваторий. М.: ИКИ РАН, 2016. 335 с.
  10. Лукашин В. Н., Кречик В. А., Клювиткин А. А., Стародымова Д. П., Конченкова А. И. Речной сток и маргинальные фильтры рек // Система Балтийского моря. М.: Науч. мир, 2017. С. 189–214.
  11. Стонт Ж. И., Буканова Т. В., Крек Е. В. Изменчивость климатических характеристик прибрежной части юго-восточной Балтики в начале XXI века // Вестн. Балтийского федерального ун-та им. И. Канта. 2020. № 1. С. 81–94.
  12. Andrulewicz E., Witek Z. Anthropogenic Pressure and Environmental Effects on the Gulf of Gdansk: Recent Management Efforts // Baltic Coastal Ecosystems. Central and Eastern European Development Studies. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2002. P. 119–139. DOI: 10.1007/978-3-662-04769-9_9.
  13. Brockmann C., Doerffer R., Peters M., Stelzer K., Embacher S., Ruescas A. Evolution of the C2RCC neural network for Sentinel 2 and 3 for the retrieval of ocean colour products in normal and extreme optically complex waters // Living Planet Symp.: Proc. Conf. 9–13 May 2016, Prague, Czech Republic / ed. L. Ouwehand. European Space Agency (Special Publication). ESA SP. 2016. V. SP-740. 6 p.
  14. Chubarenko B. The Vistula Lagoon // Transboundary Waters and Basins in the South-East Baltic. Kaliningrad: Terra Baltica, 2008. P. 37–57.
  15. Gasiunaite Z. R., Cardoso A. C., Heiskanen A. S., Henriksen P., Kauppila P., Olenina I., Pilkaityte R., Purina I., Razinkovas A., Sagert S., Schubert H., Wasmund N. Seasonality of coastal phytoplankton in the Baltic Sea: influence of salinity and eutrophication // Estuarine Coastal and Shelf Science. 2005. V. 65. P. 239–252. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2005.05.018.
  16. Hallfors G. A., Niemi A. Biological oceanography // The Baltic Sea. Elsevier Oceanogr. Ser. / ed. A Voipio. Amsterdam: Elsevier, 1981. V. 30. P. 219–238.
  17. Kudryavtseva E. A., Aleksandrov S. V. Hydrological and Hydrochemical Underpinnings of Primary Production and Division of the Russian Sector in the Gdansk Basin of the Baltic Sea // Oceanology. 2019. V. 59. No. 1. P. 49–65. DOI: 10.1134/S0001437019010077.
  18. Kudryavtseva E. A., Pimenov N. V., Aleksandrov S. V., Kudryavtsev V. M. Primary Production and Chlorophyll Content in the Southeastern Baltic Sea in 2003–2007 // Oceanology. 2011. V. 51(1). P. 27–35. DOI: 10.1134/S0001437011010103.
  19. Kudryavtseva E., Aleksandrov S., Bukanova T., Dmitrieva O., Rusanov I. Relationship between seasonal variations of primary production, abiotic factors and phytoplankton composition in the coastal zone of the south-eastern part of the Baltic Sea // Regional Studies in Marine Science. 2019. V. 32. Art. No. 100862. 15 p. https://doi.org/10.1016/j.rsma.2019.100862.
  20. Ulyanova M., Sivkov V., Kanapatskij T., Sigalevich P., Pimenov N. Methane fluxes in the southeastern Baltic Sea // Geo-Marine Letters. 2012. V. 5(32). P. 535–544. https://doi.org/10.1007/s00367-012-0304-0.
  21. Wasmund N., Uhlig S. Phytoplankton trends in the Baltic Sea // ICES J. Marine Science. 2003. V. 60. Iss. 2. P. 177–186. https://doi.org/10.1016/S1054-3139(02)00280-1.