The Evolution of Redox Conditions in Stratified Water Bodies of Poria Gub Bay and Kandalaksh Coast of the White Sea

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The results of hydrochemical studies of water bodies with varying degrees of development of anaerobic conditions (up to the appearance of meromixia with sulfide anoxia) located in the Porya Bay (Kandalaksha Bay of the White Sea, Kandalaksha State Nature Reserve) are presented. It is shown that these reservoirs, which are at different stages of isolation from the sea, have a unique hydrological and hydrochemical structure, which is formed at a certain stage of their evolution. The vertical stratification of waters, with the development of all phenomena accompanying stagnation, is more pronounced in the most distant parts of their water area from the sea, where an increased content of hydrogen sulfide (up to 16.5 mg/l), phosphates, silicon, nitrite and ammonium nitrogen is noted in the near-bottom anaerobic waters. However, the concentrations of all major ions are comparable to those in sea waters and practically do not change vertically. An analysis of the distribution of hydrochemical parameters of the distant reach of the Ozerki lagoon made it possible to conclude that, as a result of changes that have occurred with this reservoir over the past 90 years, it can now most likely be classified as meromictic.

Full Text

Restricted Access

About the authors

N. M. Kokryatskaya

N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research UrB RAS

Author for correspondence.
Email: nkokr@yandex.ru
Russian Federation, Arkhangelsk

G. N. Losyuk

N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research UrB RAS

Email: glosyuk@yandex.ru
Russian Federation, Arkhangelsk

E. D. Krasnova

M.V. Lomonosov Moscow State University

Email: nkokr@yandex.ru
Russian Federation, Moscow

S. S. Popov

N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research UrB RAS

Email: nkokr@yandex.ru
Russian Federation, Arkhangelsk

K. V. Titova

N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research UrB RAS

Email: nkokr@yandex.ru
Russian Federation, Arkhangelsk

D. A. Voronov

Institute for Information Transmission Problems, RAS

Email: nkokr@yandex.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Васильчук Ю.К., Фролова Н.Л., Краснова Е.Д. и др. Изотопно-геохимический состав воды в меромиктическом озере Трёхцветном на Беломорском побережье // Водные ресурсы. 2016. Т. 43. № 5. С. 555–566.
  2. Волков И.И. Геохимия серы в осадках океана. М.: Наука, 1984. 272 с.
  3. Гурвич Г.С., Соколова Е.В. К познанию реликтовых водоемов Белого моря //Тр. ГГИ. 1939. Вып. 8. № 15. С. 142–161.
  4. Иванов В.М. Распространение и геохимическая деятельность бактерий в осадках океана // Океанология. Химия океана. Т. 2. Геохимия донных осадков М.: Наука, 1979. С. 312–349.
  5. Иванов М.В., Русанов И.И., Пименов Н.В. и др. Микробные процессы цикла углерода и серы в озере Могильном // Микробиология. 2001. Т. 70. № 5. С. 675–686.
  6. Колька В.В., Евзеров В.Я., Мёллер Я.Й. и др. Перемещение уровня моря в позднем плейстоцене – голоцене и стратиграфия донных осадков изолированных озер на южном берегу Кольского полуострова, в районе поселка Умба // Изв. РАН. Серия географ. 2013. № 1. С. 73–88.
  7. Колька В.В., Корсакова О.П., Шелехова Т.С. и др. Перемещение береговой линии Белого моря и гляциоизостатическое поднятие суши в голоцене (район поселка Кузема, северная Карелия) // Докл. Акад. наук. 2012. Т. 442. № 2. С. 263–267.
  8. Краснова Е.Д., Воронов Д.А., Демиденко Н.А. и др. К инвентаризации реликтовых водоемов, отделяющихся от Белого моря // Комплексные исследования Бабьего моря, полуизолированной беломорской лагуны: геология, гидрология, биота – изменения на фоне трансгрессии берегов (Труды Беломорской биостанции МГУ. Т. 12). М.: Изд-во КМК, 2016. С. 211–241.
  9. Краснова Е.Д., Воронов Д.А., Кожин М.Н. В поисках реликтовой лагуны, изученной 85 лет назад: исследование ковшовых губ Восточная Порья, Педуниха и Малая Пирья на Кандалакшском берегу Белого моря // Морские исследования и образование (MARESEDU-2019), 2020. С. 310–313.
  10. Краснова Е.Д., Воронов Д.А., Фролова Н.Л. и др. Реликтовый водоем в Порьей губе (Белое море, Кандалакшский залив): что изменилось за последние 90 лет? // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2022. Т. 86. № 6. С. 972–984.
  11. Краснова Е.Д., Пантюлин А.Н., Белевич Т.А. и др. Комплексные исследования отделяющихся водоемов на разных стадиях изоляции от Белого моря в марте 2012 г. // Океанология. 2013. Т. 53. № 5. С. 714–717.
  12. Краснова Е.Д., Пантюлин А.Н., Маторин Д.Н. и др. Цветение криптофитовой водоросли Rhodomonas sp. (Cryptophyta, Pyrenomonadaceae) в редокс зоне водоемов, отделяющихся от Белого моря // Микробиология. 2014. Т. 83. № 3. С. 346–354.
  13. Краснова Е.Д. В поисках реликтовой лагуны // Наука и жизнь. 2020. Т. 5. С. 76–80.
  14. Лосюк Г.Н., Кокрятская Н.М., Краснова Е.Д. Сероводородное заражение прибрежных озер на разных стадиях изоляции от Белого моря // Океанология. 2021. Т. 61. № 3. С. 401–412.
  15. Лунина О.Н., Саввичев А.С., Бабенко В.В. и др. Сезонные изменения структуры сообщества аноксигенных фототрофных бактерий меромиктического озера Трёхцветное (Кандалакшский залив Белого моря) // Микробиология. 2019. Т. 88. № 1. С. 100–115. https://doi.org/10.1134/S0026365619010051
  16. ПНД Ф 14.1:2:4.131-98. Методика выполнения измерения массовых концентраций ионов натрия, калия, магния, кальция, бария и аммония в пробах питьевой, природной и сточной воды методом ионной хроматографии.
  17. ПНД ф 14.1:2:4.132-98. Методика выполнения измерений массовой концентрации анионов: нитрита, нитрата, хлорида, фторида, сульфата и фосфата в пробах природной питьевой и сточной воды методом ионной хроматографии: введен 1998-04-02. Переиздан 2008-01-01. Москва, 2008. 21с.
  18. Романенко Ф.А., Шилова О.С. Послеледниковое поднятие Карельского берега Белого моря по данным радиоуглеродного и диатомового анализов озерно-болотных отложений п-ова Киндо // Докл. Акад. наук. 2012. Т. 442. С. 544–548.
  19. Руководство по химическому анализу морских и пресных вод при экологическом мониторинге рыбохозяйственных водоемов и перспективных для промысла районов Мирового океана. М.: Изд-во ВНИРО, 2003. 202 с.
  20. Саввичев А.С., Лунина О.Н., Русанов И.И. и др. Микробиологические и изотопно-геохимические исследования озера Кисло-Сладкое – меромиктического водоема на побережье Кандалакшского залива Белого моря // Микробиология. 2014. Т. 83. № 2. С. 191–203.
  21. Система Белого моря. Т. 1. / Российская академия наук, Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН. Москва: Научный мир, 2010. 474 с.
  22. Современные методы гидрохимических исследований океана. М.: ИОАН СССР, 1992. 200 с.
  23. Шапоренко С.И. Гидролого-гидрохимическая характеристика отшнуровывающихся водоемов района ББС (Кандалакшский залив Белого моря) // Тр. Беломорской биол. станции. 2003. Т. 9. С. 184–190.
  24. Шапоренко С.И., Корнеева Г.А., Пантюлин А.Н. и др. Особенности экосистем отшнуровывающихся водоемов Кандалакшского залива Белого моря // Водные ресурсы. 2005. Т. 32. № 5. С. 517–532.
  25. Savvichev A.S., Babenko V.V., Lunina O.N. et al. Sharp water column stratification with an extremely dense microbial population in a small meromictic lake Trekhtzvetnoe // Environmental Microbiology. 2018. V. 20. № 10. P. 3784–3797. https://doi.org/10.1111/1462-2920.14384
  26. Krasnova E.D., Kharcheva A.V., Milutina L.A. et al. Study of microbial communities in redox zone of meromictic lakes isolated from the White Sea using spectral and molecular methods // Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom. 2015. V. 95. No 8. P. 1579–1590.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Map-scheme of the location of the study objects.

Download (336KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Map - scheme of the Ozerki lagoon: I - the far from the sea pleth (kutovy), II - middle pleth, III - pleth communicating with the sea at high tide (III c - station near Varnichnyi rapids, III y - station near Umba rapids).

Download (644KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Vertical profiles of some hydrological parameters: a) I pleth; b) II pleth; c) III pleth (Umba rapids); d) III pleth (Varnichnyi rapids); e) Lake Jokanskoe; f) Lagoon behind the Pacific Islands.

Download (450KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Distribution of hydrogen sulfide in a) Lake Jokanski and b) Ozerki Lagoon.

Download (216KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Distribution of nutrients: a) Ozerki Lagoon (legend see Fig. 4), b) Lake Jokanskoe, and c) Lagoon behind the Pacific Islands.

Download (326KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».