Отдел биогеохимии моря

История

Отдел был образован, как структурное подразделение Морского гидрофизического института в 2006 году. С момента создания отдела и до мая 2015 г. отдел возглавлял д. геогр. наук, член-корреспондент РАН и НАН Украины С.К. Коновалов.

Основные направления исследований

Основные задачи отдела: фундаментальные исследования процессов, определяющих изменчивость гидрофизических и гидрохимических полей морей и океанов и взаимодействие атмосферы и океана в широком диапазоне пространственно-временных масштабов.

Основные научные направления:

  • Изучение процессов и факторов, обуславливающих эволюцию биогеохимической структуры Черного, Азовского и других морей РФ в условиях наблюдающегося изменения климата и антропогенной нагрузки по данным мониторинга гидрохимической структуры вод Черного моря для районов с различными окислительно-восстановительными условиями. Анализ влияния потоков веществ на гидрохимическую структуру вод и интенсивность первично-продукционных процессов.

  • Изучение многолетней динамики концентрации радиоактивных изотопов в водах Черного моря, включающее анализ пространственно-временной структуры полей концентрации радиоактивных изотопов в объектах окружающей среды и использование их в качестве трассеров для исследования различных процессов в атмосфере и океане.

  • Мониторинг гидролого-гидрохимических характеристик шельфовой зоны Азово-Черноморского бассейна и прибрежных районов Крыма; мониторинг и анализ содержания биогенных элементов и изотопного состава атмосферных выпадений; исследование особенностей функционирования прибрежных морских экосистем в современных условиях.

Состав отдела

В отделе работают 16 сотрудников следующих должностей:

  • 1 главный научный сотрудник, д. геогр.н.

  • 4 старших научных сотрудника: 2 канд. хим. наук, 1 канд. геогр. наук, 1 кандидат техн. наук;

  • научный сотрудник, без степени;

  • 3 младших научных сотрудника, без степени;

  • 2 ведущих инженера-исследователя;

  • ведущий инженер-исследователь;

  • 1 старший инженера-исследователя;

  • 3 старших инженера;

  • 1 инженер-электроник.

Заведующий отделом: кандидат географический наук Наталья Александровна Орехова

Наталья Александровна Орехова

Наиболее значимые результаты работ

  1. Подтверждена предложенная нами гипотеза о природе субкислородной зоны и характеристиках ее пространственно-временных изменений.

  2. Построена модель вертикального обмена и биогеохимических процессов формирования вертикальной гидрохимической структуры всей толщи вод Черного моря.

  3. Получены уникальные результаты полярографического профилирования донных осадков в глубоководной части моря, а также в прибрежных районах и бухтах побережья Крыма. По результатам этих исследований предложены новые гипотезы о формировании гидрохимических характеристик поровых и придонных вод Черного моря, рассчитаны потоки кислорода и сероводорода на границе с донными отложениями и в их толще; определено время обновления сульфидов и время полного исчерпания кислорода в придонном слое вод.

  4. Выполнено обобщение данных о содержании и распределении кислорода в водах Черного моря за весь исторический период наблюдений. По результатам экспедиционных исследований подготовлен атлас океанографических характеристик Севастопольской бухты, получены оценки изменений содержания кислорода в водах бухты, характеристики изменений состояния карбонатной системы и устойчивости цикла углерода. Впервые выполнены прямые определения TCO2 и CO2 в морской воде, а также pCO2 в атмосфере с целью изучения потоков CO2 в прибрежной зоне Черного моря.

  5. Создана база данных натурных наблюдений содержания радионуклидов в приземной атмосфере Черноморского региона и в водах Черного моря.

  6. Получены оценки влияния различных факторов на пространственно-временную изменчивость полей концентрации радионуклидов в исследуемых районов по материалам наблюдений и результатам численных экспериментов.

  7. Разработаны методы оценки поступления радионуклидов из атмосферы на подстилающую поверхность и граничные условия для модели, позволяющей рассчитывать поля концентрации 7Ве в водах Черного моря.

  8. На основе многолетних наблюдений получены количественные оценки содержания биогенных элементов (неорганического азота, фосфора и кремния) в атмосферных осадках прибрежных районов Крыма и оценки потоков этих элементов на поверхность Черного моря.

Сотрудники отдела участвуют в научно-исследовательских работах Государственной программы развития науки и технологий РФ до 2020 года по проектам 0827-2018-0003 «Фундаментальные исследования океанологических процессов, определяющих состояние и эволюцию морской среды под влиянием естественных и антропогенных факторов, на основе методов наблюдения и моделирования»» (шифр «Океанологические процессы»), 0827-2018-0004 «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем прибрежных зон Черного и Азовского морей» (шифр «Прибрежные исследования»), а также проектах РФФИ.

Результаты работы отдела представляются сотрудниками на международных и всероссийских конференциях, публикуются в высокорейтинговых журналах, входящих в базы цитирования Web of Science и Scopus.

Перечень научных публикаций в изданиях, индексируемых в российских и международных информационно-аналитических системах научного цитирования (Web of Science и SCOPUS, РИНЦ)

  1. Kremenchutskii D.A. [et al.]. Numerical simulation of the intra-annual evolution of beryllium-7 (7Ве) in the surface layer of the Black Sea / D.A. Kremenchutskii, O.A. Dymova, G.F. Batrakov[et al.] // Environmental Science and Pollution Research. 2018. № 11 (25). Р. 11120–11127.

  2. Kaiser D., Konovalov S., Schulz-Bull D.E., Waniek J.J. Organic matter along longitudinal and vertical gradients in the Black Sea // Deep Sea Research I. 2017. Vol. 129. P. 22 – 31. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2017.09.006

  3. Orekhova N.A., Konovalov S.K. Variation in the carbon cycle of the Sevastopol Bay (Black Sea) // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 107 (2018) 012070 doi :10.1088/1755-1315/107/1/012070

  4. Dovhyi I.I. [et al.]. Atmospheric depositional fluxes of cosmogenic 32P, 33P and 7Be in the Sevastopol region / I.I. Dovhyi, D.A. Kremenchutskii,V.Yu. Proskurnin[et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2017. № 3 (314). P. 1643–1652.

  5. Varenik, A., Konovalov, S., and Stanichny, S. Quantifying importance and scaling effects of atmospheric deposition of inorganic fixed nitrogen for the eutrophic Black Sea, Biogeosciences, 12, 6479-6491, doi:10.5194/bg-12-6479-2015, 2015.

  6. Konovalov S., Orekhova N., Gurov K., Kanapatskiy T., Myslina M., Pimenov N. Dynamics in coastal biogeochemistry near methane seeps // Proceedings of the 13 International Conference on the Mediterranean Coastal Environment, MEDCOAST 17, (31 October - 04 November 2017, Mellieha, Malta), (Ed. E.Ozhan), MEDCOAST, Mediterranean Coastal Foundation, Dalyan, Mugla, Turkey, 2017, vol. 2. – P. 1111 – 1119

  7. Д. В. Калинская, А. В. Вареник, А. С. Папкова. Фосфор и кремний как маркеры переноса пылевого аэрозоля над Черноморским регионом. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 3. С. 217–225. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-3-217-225.

  8. С.И. Кондратьев, С.С. Мухаметов. Экстремальные значения гидрохимических параметров в водах Севастопольской бухты в феврале 2015 г. в результате ливневого стока. // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2017. № 6. С.9-17.

  9. Моисеенко О.Г., Орехова Н.А., Полякова А.В., Медведев Е.В., Коновалов С.К. Индексы и показатели экологического статуса Севастопольской бухты (Черное море) // Вестник МГУ. Серия 5. География. 2015. №4. С. 41–48.

  10. Орехова Н. А., Вареник А. В. Современный гидрохимический режим Севастопольской бухты // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 2. С. 134–146. doi:10.22449/0233-7584-2018-2-134-146.

  11. Кондратьев С.И., Медведев Е.В., Коновалов С.К. Величины общей щелочности и рН в водах Черного моря в 2010-2011 годах. Мор. гидрофиз. журн., 2017, №4, С. 36-47.

  12. Кондратьев С.И., Вареник А.В., Внуков Ю.Л., Гуров К.И., Козловская О.Н., Котельянец Е.А., Медведев Е.В., Орехова Н.А., Свищев С.В., Хоружий Д.С., Коновалов С.К. Голубой залив как подспутниковый полигон для оценки гидрохимических характеристик в шельфовых областях Крыма. Морской гидрофизический журнал – 2016 – №1, с.49-61.

  13. Orekhova N.A., Medvedev E.V., Konovalov S.K. Carbonate System Characteristics of the Sevastopol Bay Waters in 2009 – 2015 // Physical Oceanography. – 2016. – №3. – P. 31 – 46. Перевод. Орехова Н.А., Медведев Е.В., Коновалов С.К. Характеристики карбонатной системы вод Севастопольской бухты в 2009 – 2015 гг.// Морской гидрофизический журнал. – 2016. – №3. – С. 40 – 51.

Участие отдела в грантах 2018 г.

  • № 18-05-80028 Опасные явления «Исследование и оценка роли гидрофизических и биогеохимических процессов в формировании зон дефицита кислорода и сероводородного заражения прибрежных районов Крымского полуострова и Керченского пролива» (грант РФФИ) – отв. исп. Коновалов С.К.

  • № 18-43-920005 р_а «Изучение биодинамики фосфора в акватории Гераклейского полуострова с использованием космогенных радиотрассеров 32P, 33P» (грант РФФИ) – отв. исп. Довгий И.И.

  • № 18-45-920007 р_а «Геохимия загрязняющих веществ донных отложений Балаклавской бухты (Черное море)» (грант РФФИ) – отв. исп. Кондратьев С.И.

  • № 18-45-920008 р_а «Оценка влияния накопления органического вещества в донных отложениях на изменение окислительно-восстановительных условий бухт Севастопольского региона» (грант РФФИ) – отв. исп. Орехова Н.А.

  • № 18-35-00230 мол_а «Влияние штормовых условий на изменение гранулометрического состава донных осадков в прибрежной зоне Западного Крыма» (грант РФФИ) – отв. исп. Гуров К.И.

  • №17-35-50072 мол_нр «Карбонатная система мелководных морских бассейнов на геохимическом барьере вода-дно» (гарнт РФФИ) – исп. Медведев Е.В.

  • № 16-35-60006 мол_а_дк «Многолетние изменения характеристик цикла углерода Севастопольской бухты» (грант РФФИ) – отв. исп. Орехова Н.А.

Контактная информация:

Отдел биогеохимии моря,
Морской гидрофизический институт,
Ул. Капитанская, 2,
299011, Севастополь,
Российская Федерация

Орехова Наталья Александровна,
e-mail: natalia.orekhova@mhi-ras.ru
Тел. +7 8692 54 25 83