First Data on Trace Element Composition of Water and Sediment in Watercourses and Lakes of the Novaya Zemlya Archipelago

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

For the first time the results of determination of 44 trace elements in water and suspended solids of watercourses and lakes of 5 bays of Novaya Zemlya Archipelago (Blagopoluchiya, Tsivolki, Stepovogo, Abrosimova and Medvezhiego) are presented. Low concentrations of dissolved trace elements were revealed in comparison with their concentrations in the rivers of the Russian Arctic. This is due to significantly suppressed chemical weathering on the archipelago due to the harsh climate and peculiarities of watershed rocks, as well as increased activity of sorption processes and sharply reduced concentrations of dissolved organics. A different situation is observed in terms of the content of the same trace elements in suspended sediments of watercourses and lakes. The similarity in the content of chemical elements in suspended sediments of watercourses and lakes and the main sedimentary rocks of catchments – ankeritolitic shales – directly points to them as the most important source of dissolved and suspended matter input into watercourses and lakes. A comparison of dissolved trace elements in the watercourses and lakes of Novaya Zemlya and the Kolyma River showed that the watercourses and lakes are significantly poorer in trace elements than the Kolyma river.

Sobre autores

V. Gordeev

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Email: gord_vv@mail.ru
Moscow, Russia

A. Polukhin

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Email: polukhin@ocean.ru
Moscow, Russia

D. Starodymova

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Email: polukhin@ocean.ru
Moscow, Russia

G. Borisenko

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Email: polukhin@ocean.ru
Moscow, Russia

V. Chernov

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Email: polukhin@ocean.ru
Moscow, Russia

M. Flint

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Email: polukhin@ocean.ru
Moscow, Russia

Bibliografia

  1. Бычкова Я.В., Стародымова Д.П., Шайхутдинова К.В. и др. Особенности химической подготовки проб донных отложений для мультиэлементного анализа методом ИСП-МС // Вестник Московского университета. 2020. № 4. С. 45–54.
  2. Владимиров М.В., Анохин В.М., Исаева О.В. и др. Атлас подводных потенциально опасных объектов Карского моря. СПб., 2012. 115 с.
  3. Волков И.И. Химические элементы в речном стоке и формы их поступления в море (на примере рек Черноморского бассейна) // Проблемы литологии и геохимии осадочных пород и руд. М.: Наука, 1975. С. 85–113.
  4. Головко В.А. Энергетические аспекты изменения климата Земли: взгляд из космоса // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 5. С. 140.
  5. Голубева Н.И., Бурцева Л.В., Громов С.А. Тяжелые металлы в атмосферном воздухе в акватории Карского моря // Экосистема Карского моря – новые данные экспедиционных исследований. М.: АПР, 2015. С. 232–236.
  6. Гордеев В.В. Геохимия системы река-море. М.: И.П. Матушкина И.И., 2012. 452 с.
  7. Гордеев В.В., Лисицын А.П. Тяжелые металлы в снежном и ледовом покрове Баренцева моря // Океанология. 2005. Т. 45. № 5. С. 777–784.
  8. Дубинина Е.О., Коссова С.А., Мирошников А.Ю. и др. Изотопные (δD, δ18O) параметры и источники опресненных вод Карского моря // Океанология. 2017. Т. 57. № 1. С. 38–48. https://doi.org/10.7868/S003015741701004X.
  9. Дубинина Е.О., Чижова Ю.Н., Коссова С.А. и др. Формирование изотопных (δD, δ18O, d) параметров ледников и водного стока с Северного острова архипелага Новая Земля // Океанология. 2020. Т. 60. № 2. С. 200–215. https://doi.org/10.31857/S0030157420010098.
  10. Евдокимов А.Н., Каленич А.П., Крюков В.Д. и др. Новая Земля – перспективный ресурсный объект на Баренцево-Карском шельфе // Разведка и охрана недр. 2000. № 12. С. 40–43.
  11. Ильченко В.О. Минералого-геохмические особенности свинцово-цинковых руд Павловского месторождения (архипелаг Новая Земля) // Записки горного института. СПб, 2003. Т. 155. Ч. 1. С. 18–23.
  12. Корякин В.С. Ледники Новой Земли в XX веке и глобальное потепление // Природа. 2013. № 1. С. 42–48.
  13. Коссова С.А., Дубинина Е.О., Чижова Ю.Н. и др. Источники опреснения вод заливов Южного острова Новой Земли по изотопным (δD, δ18o) данным // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2020. Т. 492. № 2. С. 99–104. https://doi.org/10.31857/S2686739720060080.
  14. Маккавеев П.Н., Полухин А.А., Хлебопашев П.В. Поверхностный сток биогенных элементов с берега залива Благополучия (арх. Новая земля) // Океанология. 2013. Т. 53. № 5. С. 610–617.
  15. Новая Земля. Под общей редакцией П.В. Боярского. М.: Европейские издания – Paulsen, 2009. 410 с.
  16. Савенко В.С. Химический состав взвешенных наносов рек Мира. М.: ГЕОС, 2006. 173 с.
  17. Савенко А.В., Савенко В.С., Ефимов В.А. и др. Микроэлементный состав вод устьевого участка р. Колымы // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2023. Т. 509. № 2. C. 272–275. https://doi.org/10.31857/S2686739722602800
  18. Савенко А.В., Савенко В.С., Ефимов В.А. и др. Гидрохимическая характеристика вод устьевого участка р. Колымы в современный период // Водные ресурсы. 2025. Т. 52. № 1 (в печати).
  19. Семенков И.Н. Физико-географическая характеристика архипелага Новая Земля (литературный обзор). М.: МГУ им. Ломоносова, 2020. 40 с.
  20. Степанова С.В., Недоспасов А.А. Особенности гидрофизического и гидрохимического режимов залива Благополучия (Новая Земля) // Океанология. 2017. Т. 57. № 1. С. 75–85. https://doi.org/10.7868/S0030157417010191.
  21. Флинт М.В. Отчет по морским экспедиционным работам НИС “Профессор Штокман”, 125 Научный Рейс. М.: ИО РАН, 2013. 38 с.
  22. Флинт М.В., Поярков С.Г. Комплексные исследования экосистемы Карского моря (128-й рейс научно-исследовательского судна “Профессор Штокман”) // Океанология. 2015. Т. 55. № 4. С. 723. https://doi.org/10.7868/S0030157415040073.
  23. Флинт М.В., Арашкевич Е.Г., Артемьев В.А. и др. Экосистемы морей Сибирской Арктики. Материалы экспедиционных исследований 2015 и 2017 гг. // Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН. М.: ООО “АПР”, 2018. 232 с. ISBN 978-5-904761-80-6.
  24. Флинт М.В., Поярков С.Г., Римский-Корсаков Н.А. и др. Экосистемы морей Сибирской Арктики – 2019: весенние процессы в Карском море (76-й рейс научно-исследовательского судна “Академик Мстислав Келдыш”) // Океанология. 2020. Т. 60. № 1. С. 154–157. https://doi.org/10.31857/S0030157420010104
  25. Флинт М.В., Анисимов И.М., Арашкевич Е.Г. и др. Экосистемы Карского моря и моря Лаптевых: Экспедиционные исследования 2016 и 2018 гг. // Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН. М.: ИП Ерхова И.М., 2021. 368 с. ISBN 978-5-6045279-2-4.
  26. Хлебопашев П.В. Некоторые особенности химического состава поверхностного стока с Новой Земли // Экосистема Карского моря-новые данные экспедиционных исследований. М.: АПР, 2015. С. 78–82.
  27. Экосистема Карского моря – новые данные экспедиционных исследований: Материалы научной конференции, Москва, 27–29 мая 2015 года / Под ред. Флинта М.В. М.: АПР, 2015. 320 с. ISBN 978-5-904761-49-3.
  28. Birchall J.S., Bonnett N. Thinning sea ice and thawing permafrost: Climate change adaptation planning in Nome, Alaska // Environmental Hazards. 2020. V. 19. № 2. P. 152–170.
  29. Bhatia M.P., Das S.B., Xu L. et al. Organic carbon export from the Greenland ice sheet // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2013. V. 109. P. 329–344.
  30. Borisenko G.V., Polukhin A.A., Flint М.V. Dissolved silicon and nitrogen in glacial rivers and water of Blago bay (Russian Arctic, Novaya Zemlya): origin, variability and spreading // Arctic and Antarctic Research. 2023. V. 69(3). P. 356–373. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2023-69-3-356-3
  31. Diaz M., Bhatia M., Das S. et al Trace metal nutrient distributions and transport in a Greenland ice-marginal lake // AGU Fall Meeting Abstracts. 2021. V. 2021. P. B12C-02.
  32. Dixon J.C., Campbell S.W., Durham B. Geologic nitrogen and climate change in the geochemical budget of Kärkevagge, Swedish Lapland // Geomorphology. 2012. V. 167. P. 70 76.
  33. Dixon J.C. Contemporary solute and sedimentary fluxes in Arctic and subarctic environments: current knowledge // Source-to-sink fluxes in undisturbed cold environments. 2016. P. 39–51.
  34. Fransson A., Chierici M., Nomura D. et al. Influence of glacial water and carbonate minerals on wintertime sea-ice biogeochemistry and the CO2 system in an Arctic fjord in Svalbard // Annals of Glaciology. 2020. V. 61. № 83. P. 320–340. https://doi.org/10.1017/aog.2020.52
  35. Gordeev V.V., Pokrovsky O.S., Zhulidov A.V. et al. Dissolved Major and Trace Elements in the Largest Eurasian Arctic Rivers: Ob, Yenisey, Lena, and Kolyma // Water. 2024. V. 16. P. 316. https://doi.org/10.3390/w16020316.
  36. Gaillardet J., Viers J., Dupre B. Trace elements in river water. Ch. 5.09 // In: Holland H.D.et al. (Eds.) Treatise in Geochemistry. V.5. Amsterdam: Elsevier Pergamon, 2004. P. 225–272.
  37. Gislason S.R. Oelkers E.H., Eiriksdottir E.S. et al. Direct evidence of the feedback between climate and weathering // Earth and Planetary Science Letters. 2009. V. 277. № 1–2. P. 213–222.
  38. Gromet L.P., Dymek R.F., Haskin L.A. et al. The “North American shale composite”. Its compilation, major and trace element characteristics // Geochim. Cosmochim. Acta. 1984. V.12. P. 2469–2482.
  39. Hawkings J.R., Wadham J.L., Tranter M. et al. Ice sheets as a significant source of highly reactive nanoparticulate iron to the oceans // Nature communications. 2014. V. 5. № 1. P. 3929–3932.
  40. Jenkins M., Dai A. The impact of Sea-Ice loss on Arctic climate feedbacks and their role for Arctic Amplification // Geophysical Research Letters. 2021. V. 48. № 15. P. e2021GL094599. https://doi. org/10.1029/2021GL094599
  41. Mart L. Seasonal variations of Cd, Pb, Cu and Ni levels in snow from the eastern Arctic Ocean // Tellus. 1983. V. 35B. P. 131–141.
  42. Musilova M., Tranter M., Wadham J. et al. Microbially driven export of labile organic carbon from the Greenland ice sheet // Nature Geoscience. 2017. V. 10. № 5. P. 360–365.
  43. Pain A.J., Martin J.B., Martin E.E. et al. Differences in the quantity and quality of organic matter exported from Greenlandic glacial and deglaciated watersheds // Global Biogeochemical Cycles. 2020. V. 34. № 10. P. e2020GB006614.
  44. Pogojeva M., Polukhin A., Makkaveev P. et al. Arctic inshore biogeochemical regime influenced by coastal runoff and glacial melting (case study for the Templefjord, Spitsbergen) // Geosciences. 2022. V. 12. № 1. P. 44. https://doi.org/10.3390/geosciences12010044
  45. Polukhin A., Makkaveev P., Miroshnikov A. et al. Leaching of inorganic carbon and nutrients from rocks of the Arctic archipelagos (Novaya Zemlya and Svalbard) // Russian Journal of Earth Sciences. 2021. V. 21. № 4. P. ES4002-ES4002.
  46. Savenko A.V., Savenko V.S. Trace Element Composition of the Dissolved Matter Runoff of the Russian Arctic Rivers // Water. 2024. V. 16. P. 565. https://doi.org/10.3390/w16040565
  47. Starodymova D.P., Kravchishina M.D., Kochenkova A.I. et al. Elemental Composition of Particulate Matter in the Euphotic and Benthic Boundary Layers of the Barents and Norwegian Seas // Journal of Marine Science and Engineering. 2023. V.11. № 1. P. 65. https://doi.org/10.3390/jmse11010065
  48. Tank S.E., McClelland J.W., Spencer R.G. et al. Recent trends in the chemistry of major northern rivers signal widespread Arctic change // Nature Geosciences. 2023. V. 16. P. 789–796. https://doi.org/10.1038/s41561-023-01247-7
  49. Viers J., Dupre B., Gaillardet J. Chemical composition of suspended sediments in rivers: new insight from a new database // Sci. Total Environ. 2009. V. 403. P. 853–868.
  50. Vihma T. Effects of Arctic sea ice decline on weather and climate: A review // Surveys in Geophysics. 2014. V. 35. P. 1175–1214.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

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».