№ 4 (2023)

Анапская пересыпь – крупная голоценовая прибрежно-морская аккумулятивная форма, сформированная наносами терригенного и морского происхождения на северо-западе Кавказского побережья Черного моря. В последние десятилетия наблюдается отступание берега пересыпи. Основной причиной отступания являются природные процессы, обусловившие дефицит и перераспределение наносов в литодинамической системе пересыпи. На фоне повышения уровня моря отступание берега может ускориться, а в дальнейшем – привести к деградации всей геосистемы Анапской пересыпи. Целью работы является анализ и обобщение информации о происхождении слагающего аккумулятивное тело пересыпи материала и механизмах его перераспределения во времени и пространстве, что необходимо для оценок устойчивости современного аккумулятивного тела. На основе комплексного анализа, включающего ряд палеогеографических, геоморфологических, картографических, гранулометрических и минералогических исследований, проанализировано несколько вариантов накопления большого запаса песка. Показано, что развитие аккумулятивного тела Анапской пересыпи определялось изменениями конфигурации берега, колебаниями уровня моря, направлением и протяженностью вдольбереговых потоков наносов. Фанагорийская регрессия прервала предшествующий ход развития аккумулятивной геосистемы Анапской пересыпи, а современный вид геосистема приобрела в ходе нимфейской трансгрессии. Аккумулятивное тело современной пересыпи было сформировано из аллювия реки Кубани, поступавшего непосредственно на морской берег во время фанагорийской регрессии, и материала абразии коренных берегов Таманского полуострова.

Описываются результаты разработки геоинформационного программного инструмента, предназначенного для автоматизированного формирования массива входных параметров, необходимых для оценки направления и относительной интенсивности вдольбереговых потоков наносов с использованием ветроэнергетического метода. Указанный метод устанавливает непосредственную связь между энергией ветрового воздействия на водную поверхность и интенсивностью перемещения наносов. Его применение корректно в случае выполнения расчетов для отмелых и относительно прямолинейных участков береговой зоны с песчано-гравийными наносами, при этом в качестве входных параметров используется информация о направлении и скорости ветра, а также длина разгона волнения по секторам различного направления и средняя глубина по лучам разгона. Указанные параметры являются индивидуальными для каждого отрезка аппроксимации исследуемого участка побережья. Возможность использования данных о ветре как о единственном параметре, характеризующем вынуждающую силу, предоставляет преимущество при использовании метода для проведения предварительных и рекогносцировочных оценок структуры и основных параметров движения наносов в малоизученных и не обеспеченных данными о волнении районах. Основы метода разрабатывались в условиях отсутствия вычислительной техники, поэтому значительная трудоемкость подготовки региональных данных накладывала ограничения на возможности детализации береговой линии при ее аппроксимации кусочно-линейной функцией. То же ограничение накладывалось и на количество секторов по направлению ветра при подсчете энергии, интерпретируемой в качестве наносодвижущей силы. Развитие и доступность современных геоинформационных технологий в части создания новых либо использования уже существующих цифровых моделей рельефа дна послужили предпосылкой к разработке авторами модифицированного варианта расчетной схемы ветроэнергетического метода и специализированного программного инструмента для автоматизации этапа подготовки набора региональных входных параметров. Практическое его применение позволило значительно ускорить процесс подготовки цифровых массивов данных для уточнения структуры потоков наносов для протяженных участков береговой зоны Западного Крыма.

В течение последних десятилетий наблюдается снижение рН в Черном море, которое потенциально является самым большим поглотителем CO₂ среди морей Атлантического океана. Сведения о закислении Черного моря и его влиянии на биосистему моря фрагментарны. На основании литературных и собственных экспериментальных данных проводится анализ влияния низких значений рН морской воды на энергетический метаболизм основных промысловых двустворчатых моллюсков – мидии Mytilus galloprovincialis и устрицы Magallana gigas. Данные виды показали способность адаптировать уровень энергетического метаболизма в широком диапазоне рН – от 7.0 до 8.1. При понижении рН на 0.1 ед. потребление кислорода мидиями снижалось в среднем на 10–20 % в диапазоне рН 7.5–8.2. При рН 7.2–7.5 интенсивность дыхания M. galloprovincialis не менялась и оставалась на уровне 9.15–9.38 мкг О₂/(г сух. тк.·ч), а затем падала до 6.8 мкг О₂/(г сух. тк.·ч) при рН 7.0. У М. gigas интенсивность потребления кислорода снижалась равномерно: в среднем на 10–15 % на каждые 0.1 ед. изменения рН до значения рН 7.2. При рН 7.0–7.2 аэробное дыхание устриц фиксировалось на минимальном уровне (4.6–4.8 мкг О₂/(г сух. тк.·ч)).

На основе сводной базы океанографических данных МГИ РАН и СО ФГБУ ГОИН за 2012–2020 гг. выполнены оценки самоочистительной способности экосистем Севастопольской бухты в отношении биогенных элементов – азота и фосфора, рассчитанные балансовым методом по величине ассимиляционной емкости и ее удельной величине. Оценены средние и максимальные концентрации неорганических форм фосфора (PO₄) и азота (NO₂, NO₃, NH₄) за указанный период, а также значения средней и максимальной скорости и времени удаления этих биогенных элементов из экосистем бухты. Показаны изменения в процентном соотношении форм неорганического азота (NO₂, NO₃, NH₄) в акватории всех частей Севастопольской бухты за два периода (1998–2012 гг. и 2012–2020 гг.). Эти изменения в большей степени отразились на содержании восстановленной формы азота аммония, которое за последние годы увеличилось в экосистемах всей бухты. Изменения самоочистительной способности экосистем бухты проявились в разбросе данных об ассимиляционной емкости исследуемых экосистем в отношении биогенных элементов. При этом наиболее низкая самоочистительная способность наблюдается в экосистеме восточной части бухты. Оценены возможные причины наблюдаемой ситуации, которые связаны с изменениями ветрового режима над акваторией бухты в последнее десятилетие и формирующейся под его влиянием системой поверхностных течений. Методом математического моделирования рассчитаны поверхностные течения в бухте при преобладающих ветрах восточных направлений. Показано, что увеличение периодичности действия таких ветров способствует усилению вентиляции вод Южной бухты и более интенсивному поступлению загрязняющих веществ в западном направлении. Проанализированы причины ухудшения самоочистительной способности восточной части бухты в отношении всех неорганических форм азота и фосфатов в последнее десятилетие. Показано, что изменения самоочистительной способности экосистем всей акватории Севастопольской бухты связаны с ростом рекреационной нагрузки на побережье бухты.

Цель работы – оценить качество очистки судового балласта от фито- и микрозоопланктона с помощью различных систем обработки балластных вод. В основу анализа эффективности систем очистки легли результаты исследования таксономического состава и численности фито- и микрозоопланктона в 19 пробах балластных вод после их обработки в судовых системах. Отбор проб морского балласта был осуществлен на борту 12 нефтяных танкеров и семи сухогрузов, прибывших из портов стран Средиземноморского бассейна, Тропической Западной Африки и северо-западной части Индийского океана и заходивших под погрузку в морской порт Новороссийск в октябре 2022 г. – марте 2023 г. Исследования показали, что в 90 % всех случаев использования установок результат очистки балластных вод от одноклеточных организмов удовлетворял стандарту D-2 Международной конвенции о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими. Балласт 10 % исследованных судов (из портов Турции в Мраморном и Эгейском морях), оснащенных системами DESMI CompactClean СС-500 (способ очистки: фильтрация + обработка ультрафиолетом) и Pureballast 3.2 1500 EX (способ очистки: обработка ультрафиолетом), не соответствовал стандарту качества очистки. После обработки численность одноклеточных водорослей в балласте составляла 1.19·10⁶ и 1.21·10⁴ кл./л соответственно. Балластные воды судов из Суэцкого залива и Мавритании представляли собой умеренную угрозу/опасность для окружающей среды: численность микроводорослей составляла 7.16·10³ и 2.03·10³ кл./л соответственно. Всего обнаружено 20 видов микроводорослей: 13 диатомовых, 6 динофлагеллят, 1 силикофлагеллят и несколько не идентифицированных до вида таксонов водорослей, а также инфузории. Наиболее часто встречались Proboscia alata и Prorocentrum micans. Видов планктонных водорослей, классифицируемых как вселенцы в Черное море, в балласте обнаружено не было.