Новая модель структуры маргинального фильтра Приновоземельского шельфа

Особенностью приновоземельского шельфа является наличие приливных течений

ИВАНОВ П.И., ШЕВЧЕНКО В.П., КАЛЕНИЧ А.П., ИВАНОВ А.Г.

СЕВМОРГЕО, Россия
Институт океанологии им. Ширшова РАН, Россия
Санкт-Петербургский государственный университет, Россия

Зона смешения пресных речных и соленых морских вод уже давно привлекала внимание геологов. В последнее время, с началом крупномасштабных геоэкологических исследований на современном шельфе эта проблема приобрела новое звучание, как важнейшего физика химического барьера при поступлении загрязняющих веществ в морские экосистемы. Для Западно-Арктического шельфа, имеющего такую важную питающую провинцию как архипелаг Новая Земля с его крупными речными артериями, данная проблема становится одной из важнейших.

В теоретическом плане экогеохимическая барьерная зона, в виде системы маргинального фильтра (СМФ), наиболее полно разработана А,П, Лисицыным (Лисицын, 1994; Lisitzin, 1999). СМФ возникает в зонах смешения пресных и морских вод, в устьях рек. Она имеет размеры от сотен метров до сотен километров для крупных рек и определяется физико-географическими условиями или климатической зональностью.
Исследования, выполненные на приновоземельском шельфе в 1992-2005 годах, выявили здесь ряд оригинальных особенностей СМФ (Иванов и др., 2004, 2005, Ivanov et al., 2004). Наиболее детальные работы были проведены в районе бухты Безымянная, куда впадает одноименная река.

Важнейшей особенностью приновоземельского шельфа является наличие приливно отливных течений с изменением уровня моря в пределах от 70 до 100 см. Кроме того, интенсивные неотектонические движения способствовали образованию значительного числа далеко врезанных в сушу заливов и мелководных лагун.

Детальные гидрохимические исследования и натурные наблюдения показали, что структура маргинального фильтра имеет не только фронтальную, но и горизонтальную границу, скорости физико-химических процессов на которых характеризуются различным направлением и величиной. Так во время прилива, «тяжелые» плотные соленые воды движутся в стороны бухты, подпирая впадающие пресные воды р. Безымянная. Пресные воды, более легкие и менее плотные, «растекаются» по морским водам, образуя на всей площади бухты латеральную зону смешения вод. При этом важно отметить, что направление и скорость движения разнородных водных масс различна как по направлению, так и по величине.

Во время отлива мы наблюдаем иную картину. И пресные и соленые воды движутся в одном направлении, но с разной скоростью, обусловленной их физико химическими свойствами. И в это время в месте впадения реки образуется продольная вертикальная подвижная зона смешения вод, где встречаются с одной стороны соленые воды, вытекающие из лагуны, пресные воды реки и возвращающиеся соленые воды залива.

Важным фактором, формирующим структуру СМФ, является геоморфологическая характеристика бухты - наличие порогов, мелких желобов и каньонов.

Учитывая высокую динамичность процессов, обусловленную сменой интенсивности и их направленности, накопления вещества в донных осадках не происходит. Оно выносится за пределы маргинального фильтра, где транспортируется далее мощными (до 110 см/с) вдольбереговыми течениями.

Контрастность зональности в значительной степени определяется временем года, гидрометеорологическим условиями, силой и направленностью штормов. Детальные органо-геохимические исследования показали, что органический углерод имеет терригенный генезис, глубокую степень преобразования и низкие содержания (в среднем составляет 1%).

Работа выполнялась при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 02-05-65080).

Литература
Лисицын А.Л., Маргинальный фильтр океанов // Океанология. 1994. Т. 34. № 5. С. 735-747.
Lisitzin A.P. The continental-ocean boundary as a marginal filter in the World Ocean // Biogeochemical Cycling and Sediment Ecology. J.S. Gray, W. Ambrose Jr., Szaniawska (eds.). Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. 1999. P. 69-109.
Ivanov G.I., Kalenich A.P., Ivanov AG. Migration heavy metals in ore deposit-river-sea system (Novaya Zemlya Archipelago). Inter, conf. on Arctic Geology, Energy Resources and Environmental Challenges, 2004, Tromse, NPI, p. 34-3 6
Иванов Г.Л., Шевченко В.Л., Иванов A.T., Особенности Структуры маргинального фильтра приновоземельского шельфа// Эволюция морских и наземных экосистем в перигляциальных зонах, Ростов-на-Дону, ЮНЦ РАН, 2004 с. 47-49
Иванов П.И., Маргинальный фильтр Приновоземельского шельфа/Теория и практика комплексных морских исследований в интересах экономики и безопасности российского Севера, Апатиты, Изд во КНЦ РАН, 2005, с. 53-55

Материалы международной конференции "Нефть и газ арктического шельфа - 2006"