Лаборатория мониторинга и исследования потоков парниковых газов и кислорода в морской среде

Основные направления работ

  • Мониторинг СО2 в поверхностном слое вод и атмосфере во внутренних морях России

  • Количественное описание величины потока СО2 на границе с атмосферой

  • Оценка вклада региональных морских экосистем на примере Черного моря в бюджет СО2

Состав лаборатории

В лаборатории работают 12 сотрудников, в числе которых 4 к.г.н., 1 к.т.н.

Заведующая лабораторией мониторинга и исследования потоков парниковых газов и кислорода в морской среде к.г.н. Наталья Александровна Орехова.

Наталья Александровна Орехова

Наиболее значимые результаты работ

  1. Получены новые прецизионные данные прямых измерений рСО2, что исключает ошибки, возникавшие при использовании расчетных методов определения рСО2.

  2. Обработан массив данных по гидрохимическим характеристикам (с 2015 г.) для различных районов Черного моря.

  3. Изучены основные процессы, определяющие динамику СО2 в поверхностном слое вод и формирование потоков СО2 на границе с атмосферой.

  4. Получен годовой тренд непрерывного увеличения атмосферного рСО2 в период с 2015 по 2024 гг., что хорошо согласуется с данными https://www.co2.earth/carbon-in-the-ocean

  5. Установлено, что среднегодовое значение рСО2 в поверхностном слое вод северной части Черного моря составляет 435 мкатм (по данным 2015–2023 гг.).

  6. Анализ сезонной динамики рСО2 поверхностного слоя вод северной части Черного моря показал снижение величины рСО2 от весеннего (апрель – июнь) к осеннему (октябрь – декабрь) сезонам примерно на 21–25 % и затем увеличение рСО2 к зимнему периоду (март). Внутригодовой ход средних значений рСО2 характеризуется синусоидальной кривой с минимумом в январе и максимумом в июле.

  7. Установлено, что в зимний и ранне-весенний периоды рСО2 определяется, прежде всего, абиотическим фактором – влиянием температуры и вовлечением СО2 из вод основного пикноклина, а также в результате роста вклада обмена с атмосферой. В летний период рСО2 определяется за счет комбинации вклада температурного фактора и протекания биогеохимических процессов окисления органического вещества и карбоната кальция при развитии кокколитофорид. В осенне-зимний период по мере затухания активности биологических процессов, преобладающими становятся физические процессы переноса СО2.

  8. Получены количественные оценки потока СО2 на границе с атмосферой для различных районов Черного моря (открытая часть, прибрежные районы, районы с ограниченной динамикой вод и высоким уровнем антропогенной нагрузки), сделана предварительная оценка вклада экосистемы Черного моря в поглощение атмосферного СО2. В целом, среднегодовой поток СО2 для открытой части направлен из поверхностного слоя вод в атмосферу. В холодный период (с ноября по апрель) воды Черного моря недонасыщены СО2 по сравнению с атмосферой СО2, в теплый (c мая по октябрь) – пересыщены СО2 по сравнению с атмосферой.

Проекты и гранты, в которых участвуют сотрудники отдела

  • Тема гос. задания FNNN-2023-0001 «Обеспечение климатического и биогеохимического мониторинга потоков углерода в Черном море с использованием многолетних данных наблюдений и результатов численного моделирования» шифр «Углерод»

  • Тема гос. задания FNNN-2025-0001 «Мониторинг концентрации СО2 в поверхностном слое вод и атмосфере во внутренних морях России» шифр «Карбоновый полигон»

  • Тема гос. задания FNNN-2024-0001 «Фундаментальные исследования процессов, определяющих потоки вещества и энергии в морской среде и на ее границах, состояние и эволюцию физической и биогеохимической структуры морских систем в современных условиях» Шифр «Океанологические процессы»

  • Тема гос. задания FNNN-2024-0016 «Исследование пространственно-временной изменчивости океанологических процессов в береговой, прибрежной и шельфовой зонах Черного моря под воздействием природных и антропогенных факторов на основе контактных измерений и математического моделирования» шифр «Прибрежные исследования»

Контактная информация

Лаборатория мониторинга и исследования потоков парниковых газов и кислорода в морской среде
ФГБУН ФИЦ «Морской гидрофизический институт РАН»,
2, Капитанская ул.
299011, Севастополь
Российская Федерация