Ученые СПбГУ выяснили, что океанические вихри забирают больше 60 % объема теплой воды, переносимой течениями в арктические моря
<p>
</p>
<div>
Океанологи Санкт-Петербургского университета вместе с коллегами из Морского гидрофизического института РАН и Центра климатических исследований Бьеркнеса, исследовав данные об океанических вихрях, первыми в мире выяснили, что такие вихри забирают почти треть тепла из течений субарктических морей. Это существенно уменьшает поступление океанического тепла в Баренцево море и в Арктический бассейн и влияет на климатические изменения в этих регионах. <br>
<br>
Изучение Арктики сегодня является одним из важнейших приоритетов в России, большое значение в этой работе имеет исследование особенностей арктического климата — погодных особенностей, температуры воздуха и других аспектов. Перенос более теплых воздушных и океанических масс из умеренных широт стабилизирует температуру воздуха в Арктике и способствует потеплению. <br>
<br>
Примерно 75 % тепла переносится воздушными потоками, а еще 25 % приходит с океаническими течениями. При этом океанический проток тепла может запускать в климатической системе Арктики ряд положительных обратных связей, которые многократно усиливают первоначальный эффект. <br>
<br>
Например, усиление океанического притока тепла ведет к увеличению потока тепла из океана в атмосферу в полярных широтах, а также к увеличению испарения. Выделившееся в атмосферу тепло изменяет характер атмосферной циркуляции и может приводить к региональному усилению или, наоборот, ослаблению переноса атмосферного тепла в Арктику. <br>
<br>
<i>"Увеличение концентрации водяного пара в свою очередь задерживает тепловое излучение от поверхности земли, создавая парниковый эффект и приводя к росту температуры воздуха. Другой механизм — отступление кромки льда. Лед и снег отражают 50–90 % приходящей солнечной радиации, а вода только 10 %. При увеличении океанического притока тепла в полярные широты увеличивается площадь открытой воды, значит, поверхность океана эффективнее поглощает солнечную радиацию в Арктическом регионе и приводит к дальнейшему отступлению льда. И таких связей очень много"</i>, — объяснил доцент СПбГУ (кафедра океанологии) <b>Игорь Башмачников</b>. <br>
<br>
Важным аспектом такой взаимосвязи является распространение океанического тепла. Потоки океанического тепла разделяются в Норвежском море на две ветви: одна направлена на восток, в Баренцево море, а вторая продолжает движение на север, в Арктический бассейн, ограниченный шельфами Евразии, Северной Америки и острова Гренландия. Ученые СПбГУ первыми в мире изучили вклад океанических вихрей в перенос тепла и определили их роль в этом процессе. Оказалось, что вихри извлекают из течений и аккумулируют в Норвежском и Гренландском морях до трети всего тепла, приходящего из умеренных широт. Еще треть уходит в Баренцево море, а остальное тепло продолжает свое движение в Арктический бассейн. Такие выводы стали возможны благодаря выявлению вихрей на спутниковых снимках за последние 30 лет и их сопоставлению с натурными наблюдениями за этот же период. <br>
<br>
Кроме того, ученые также определили, что наблюдаемый процесс вихреобразования способен существенно уменьшать амплитуду температурных аномалий, которые приносятся течениями из умеренных широт и связаны как с сезонной, так и с межгодовой изменчивостью температуры воды низких широт. Так, увеличение температуры воды в южной части Норвежского течения приводит к усилению извлечения тепла из течения вихрями по сравнению со стандартной ситуацией. В результате в более северных районах рост температуры воды в Норвежском течении оказывается существенно меньшим, чем можно было бы ожидать. Этот эффект позволяет сгладить влияние колебаний температуры воды умеренных и тропических широт на изменения климата в Арктике. <br>
<br>
Однако, как отметил океанолог СПбГУ, полученные данные не дают полного представления о балансе тепла Норвежского и Гренландского морей. Так, вероятно, существуют другие, на данный момент малоисследованные океанические процессы и структуры, которые также влияют на перенос тепла в Мировом океане.<br>
<br>
Результаты исследования <a target="_blank" href="https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2022JC018987"><span style="color: #00aeef;">опубликованы в научном журнале JGR: Oceans</span></a>.<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://spbu.ru/news-events/novosti/uchenye-spbgu-vyyasnili-chto-okeanicheskie-vikhri-zabirayut-bolshe-60-obema"><span style="color: #00aeef;">Пресс-служба СПбГУ</span></a>
</div>
<article></article>
<p>
</p>
<div>
</div>
<p>
</p>
В ААНИИ рассказали о результатах комплексных исследований популяции белой чайки
<div>
Впервые в мире у этого вида, являющегося индикатором состояния арктической морской экосистемы, были изучены параметры популяционного здоровья. Перемещение птиц отслеживали с помощью GPS-трекеров.<br>
<br>
По данным исследователей, в 2022 году наблюдались благоприятные ледовые условия для гнездования белых чаек. В отличие от 2020-го года, в прошлом сезоне на острове Визе на севере Карского моря некоторые пары чаек отложили по три яйца, что является индикатором хороших кормовых условий. Ученые собрали уникальные данные о кормовых разлетах птиц и выявили, что в поисках добычи в ледовитых водах чайки могут удаляться на несколько десятков километров от колонии. Для этих исследований белых чаек GPS-трекеры использовались в России впервые. <br>
<br>
<i>"В прошлом сезоне начало гнездования белых чаек на острове Визе было довольно успешным. В колониях было много птиц, в кладках было по 2-3 яйца, что для белых чаек очень хороший показатель. Но затем нагрянули неприятности: сначала в колонию пришел медведь, разоривший более половины гнезд. Заметный урон потомству нанесли беспривязные собаки. Также много птенцов погибло и в результате междоусобицы – при слишком плотном гнездовании в антропогенном ландшафте у чаек сильно возросла агрессия, что привело к значительной гибели птенцов. Тем не менее, к концу августа в воздухе появились первые белые чайки с черными отметинами на крыльях и хвосте – молодые птицы поднялись на крыло"</i>, – рассказала ведущий научный сотрудник Лаборатории "Арктик-шельф" Арктического и антарктического научно-исследовательского института <b>Мария Гаврило</b>. <br>
<br>
Для сравнения, в 2020-м году одновременно в четырёх крупнейших колониях белой чайки в Карском море – в самом ядре ареала этого вида, впервые был отмечен полный неуспех гнездования. За сезон не вылупилось ни одного птенца. По мнению ученых, это связано с дефицитом кормовых ресурсов, возникших в начале гнездового сезона из-за недоступности пригодных кормовых местообитаний. В целом в шести колониях, находящихся под наблюдением последние полтора десятка лет, общая численность чаек в сезон 2020 года была наименьшей за весь период наблюдений. <br>
<br>
Анализ питания птенцов выявил ограниченность их рациона. Подавляющее большинство корма составляли мелкие одно-двухгодовалые сайки (Boreogadus saida). Причем добывать сайку чайки могли только в те годы, когда вокруг колонии в море сохранялся лед – то есть только в 2022 году. В 2020 году после вскрытия припая и очищения прилежащей к острову акватории ото льда, все чайки бросили гнезда и покинули колонию. При этом гнездившиеся по соседству моевки, успешно вывели потомство в оба сезона, так как смогли добыть сайку и среди льдов, и на открытой воде. <br>
<br>
<i>"Впервые в мировой научной практике мы проанализировали образцы крови и аномалии в клеточном ядре эритроцитов белых чаек. Полученные данные показали что, самки этого вида испытывают гораздо бОльшую стрессовую нагрузку, чем самцы. С чем это связано нам еще предстоит разобраться"</i>, - отметила Мария Гаврило. <br>
<br>
В настоящий момент продолжается камеральная обработка собранных образцов и данных. Ученые проводят исследования, которые дополнят наши знания о биологии этого редкого и глубоко адаптированного к жизни в Арктике вида птиц. Эти работы также позволят разработать мероприятия по сохранению популяции белой чайки, ведь ей угрожает не только потепление климата, но промышленное освоение шельфа. <br>
<br>
Комплексные исследования российской популяции белой чайки – ее численности, плодовитости, кормовой базы и состояния здоровья ученые Арктического и антарктического научно-исследовательского института проводили в течение полевых сезонов 2020 и 2022 годов. Стационарные работы выполнялись на острове Визе на севере Карского моря. Здесь была заложена площадка мониторинга белой чайки и других морских птиц - индикаторов состояния морской экосистемы Арктики. <br>
Белая чайка (Pagophila eburnea) – редкий и малочисленный вид морских птиц, занесенный в Красные книги по всему своему ареалу. Это эндемик Арктики, а область ее гнездования, в среднем – самая северная из всех птиц, приурочена к высокоширотным островным областям Атлантики от Канадского Арктического архипелага, Восточной Гренландии, Шпицбергена и на восток до островов Карского моря и Северной Земли. Большая часть гнездового ареала вида расположена на островах российской Арктики, в Карско-Баренцевоморском регионе. <br>
<br>
Изменения климата и связанное с ним сокращение морского ледяного покрова, особенно ярко проявляющиеся в последние три десятилетия наряду с загрязнением окружающей среды и стремительным промышленным освоением шельфа, признаются основными угрозами популяциям белой чайки. В России в 2000-х годах популяция считалась относительно стабильной, но в настоящее время из-за продолжающегося стремительного потепления Арктики российская популяция белой чайки также стала сокращаться. <br>
<br>
Начатые еще в 2000-х годах мониторинг и комплексные исследования белой чайки Арктический и антарктический научно-исследовательский институт в настоящее время продолжает в рамках корпоративной Программы сохранения биоразнообразия ПАО "НК «Роснефть".<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://www.aari.ru/press-center/news/novosti-aari/uchenye-aanii-proveli-kompleksnye-issledovaniya-belykh-chaek-v-arktike"><span style="color: #00aeef;">Пресс-служба ААНИИ</span></a><br>
</div>
<p>
</p>
Ученые выяснили, что один и тот же вид моллюска-беззубки живет от Сирии до Арктики
<p>
</p>
<div>
Ученые Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. академика Н. П. Лаверова Уральского отделения РАН (ФИЦКИА) выяснили, что один и тот же вид пресноводного моллюска Anodonta anatina (беззубка утиная) проживает практически по всей территории Евразии от Пиренейского полуострова и Сирии до Арктики и Сибири. Ранее считалось, что в разных частях материка обитают разные виды беззубки. <br>
<br>
<i>"Мы "охотились" за разными видами беззубок, чтобы понять, какие между ними взаимоотношения. А оказалось, что это один широко распространенный вид, и он живет в самых разных вариантах природной среды - от пустынных рек Сирии до промерзающих бассейнов Якутии, где минус 50. Это неожиданно"</i>, - рассказал ТАСС директор ФИЦКИА <b>Иван Болотов</b>.<br>
<br>
Биологи исследовали биогеографию и генетические особенности популяций моллюска. Для сбора материалов они провели несколько десятков экспедиций, в том числе в труднодоступные районы Сибири и Урала, в бассейн протекающей через территории Ливана, Сирии и Турции реки Эль-Аси (Оронт), и другие регионы Евразии, где находятся локальные популяции. Исследователи также использовали международные базы данных. <br>
<br>
<i>"Финальная часть исследования была сфокусирована на популяциях, населяющих реки Арктики. Мы провели сбор образцов в бассейнах Северной Двины, Печоры, Таза, Оби, Енисея и Лены с последующим генетическим анализом"</i>, - отметил старший научный сотрудник лаборатории молекулярной экологии и биогеографии ФИЦКИА <b>Артем Любас</b>. <br>
<br>
Было выявлено четыре генетических группы и одна подгруппа утиной беззубки, но все это оказался один вид, хотя внешне моллюски из разных частей Евразии зачастую совсем не похожи друг на друга. В озерах Якутии беззубки имеют плоские раковины зеленого цвета, у образцов из Бурятии на границе с Монголией очень крупная массивная раковина. У беззубки реки Оронт желтая раковина. <i>"Она выпуклая, блестящая, как персик или яблоко. Мы были уверены, что это другой вид</i>, - описал Болотов. - <i>Но, оказалось, что это слабо обособленная генетическая линия той же беззубки, что живет у нас в Сибири, в Арктике, в европейской части России. Просто она в условиях бассейна ближневосточного приобрела такие вот морфологические особенности"</i>.<br>
<br>
Благодаря тому, что это один вид, ученые смогли впервые оценить особенности генетической изменчивости вида в пределах целого континента. Это показывает, как шло расселение моллюска. Личинки беззубки паразитируют на рыбе, рыбы-хозяева переносят моллюсков на себе.<i> "Мы наблюдаем очень интересные моменты, когда группа генетическая из бассейна Черного моря очень широко распространена в Сибири, вплоть до бассейна реки Лена, что доказывает наличие соединений между этими бассейнами в прошлом. И это показывает путь расселения в бассейн Лены ряда видов рыб, таких как плотва, щука, налим и другие"</i>, - отметил собеседник агентства.<br>
</div>
<div>
Утиная беззубка в водоемах играет важную экологическую роль. Моллюски обеспечивают фильтрацию воды, а в их раковинах аккумулируются разные вещества, в том числе токсичные и содержащиеся в незначительных объемах выбросов, которые могут переноситься течением. Это позволяет рассматривать беззубку в качестве чувствительного биоиндикатора, по состоянию которого можно отслеживать изменения в экосистемах. <br>
<br>
В планах у исследователей полная расшифровка генома утиной беззубки. Как сказал Болотов, интересно было бы узнать, какие генетические особенности обеспечивают жизнестойкость моллюска и его приспособляемость к столь разным климатическим условиям. <i>"Когда один вид живет от пустынных рек, где плюс 50, до промерзающих рек, где минус 50 зимой, это, конечно, фантастика"</i>, - добавил ученый. <br>
<br>
Проект был реализован при финансовой поддержке Минобрнауки России и Российского научного фонда. Следующим этапом работы научной группы по беззубке станет изучение динамики накопления моллюсками тяжелых металлов и других токсичных элементов и соединений.<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://nauka.tass.ru/nauka/17395887"><span style="color: #00aeef;">ТАСС</span></a><br>
</div>
<p>
</p>
<p>
</p>
Ученые собрали данные для создания численной модели экологии льда Белого моря
Ученые Института водных проблем Севера Карельского научного центра РАН вернулись из экспедиции, которая проходила на Беломорской биологической станции ЗИН РАН на мысе Картеш в Кандалакшском заливе. Исследователи собрали данные, необходимые для создания первой численной модели экологии льда Белого моря. Эта разработка может применяться как в фундаментальной науке, так и практических целях, например, в навигации, строительстве арктической инфраструктуры, развитии аквакультуры и прогнозировании последствий антропогенного воздействия. <br>
<br>
Экспедиция на Беломорскую биологическую станцию (ББС) "Картеш" проходила 21–28 марта. Ранее в марте ученые также проводили работы в устье реки Кемь акватории Белого моря, близ поселка Рабочеостровск. Обе экспедиции состоялись в рамках <a target="_blank" href="https://www.rscf.ru/project/22-27-20014/"><span style="color: #00aeef;">проекта по гранту Российского научного фонда</span></a>. Он предполагает создание численной модели льда Белого моря. Для этого необходимо собрать данные о биологических, физических и химических процессах во время ледостава. <br>
<br>
<i>"В ходе первой экспедиции в Рабочеостровск нас интересовала граница смешения морской и речной воды. Мы установили две станции, на которых использовали CTD-зонды – приборы для определения температуры, солености и плотности морской воды. Мы сравнивали их показания, брали образцы льда и пробы воды во время прилива и отлива на разных горизонтах. Несмотря на небольшое расстояние – два километра между станциями, лед сильно отличается по структуре и содержанию биогенных элементов"</i>, – рассказал руководитель проекта <b>Алексей Толстиков</b>, руководитель лаборатории географии и гидрологии Института водных проблем Севера Карельского научного центра РАН.<br>
<br>
Лед на разных станциях различался по толщине и слоистости. В устье реки благодаря пресной воде он более прочный. Морской лед – более рыхлый. В зоне смешения морской и речной воды ученые обнаружили на самом нижнем слое покрова перекристаллизованный лед в виде крупиц, похожих на снег.<br>
<br>
Химический анализ проб воды показал превышение ряда показателей по фосфатам, что говорит об антропогенном загрязнении в этом районе.<br>
<br>
В экспедиции, помимо карельских ученых, также принимали участие представители биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и Санкт-Петербургского филиала Института океанологии РАН. Гидрофизикам, в частности, предстоит оценить трансформацию приливной воды, а биологам – показатели по хлорофиллу и фитопланктону. Так, в прошлом году ученые обнаружили более 50 таксонов водорослей в толще льда Белого моря.<br>
<br>
Несмотря на то что ББС "Картеш" находится значительно севернее Кеми, в Кандалакшском заливе Белого моря, лед там оказался тоньше. Если в районе Рабочеостровска его толщина составляла порядка 50 см, то близ станции – около 30 см, а в некоторых местах – 10–15 см. Специалисты отмечают, что уже в течение нескольких лет лед в этом заливе становится тоньше, позднее формируется зимой и раньше разрушается весной. Ученые установили CTD-зонды и в течение трех суток непрерывно наблюдали колебания физических процессов. Кроме того, с помощью специальных датчиков на льду, под ним и на глубине 50 сантиметров они исследовали, как ледяной покров задерживает и рассеивает солнечную радиацию.<br>
<br>
Все полученные данные нужны для уточнения работы создаваемой численной модели криосистемы. Проект рассчитан на 2022–2023 годы. По результатам первого года участники уже показали, что модель правильно воспроизводит все этапы жизненного цикла льда: образование, увеличение площади ледяного покрова зимой, появление участков свободной воды и таяние весной. Корректность работы модели <a target="_blank" href="https://www.mdpi.com/2311-5521/7/10/324"><span style="color: #00aeef;">доказали</span></a>, сверив ее работу с реальными спутниковыми наблюдениями. <br>
<br>
<i>"Эта работа применима для навигации в Белом море в зимний период, ведь лед представляет опасность для движения судов, когда формируется и когда разрушается. Она может использоваться для проектирования и строительства конструкций, подверженных воздействию морского льда, или поиска участков в акватории Белого моря, оптимально подходящих для разведения аквакультуры"</i>, – пояснил ученый.<br>
<br>
Кроме того, модель может помочь установить зоны наибольшего антропогенного воздействия на акваторию, а также спрогнозировать динамику и область распространения различных загрязнителей.<br>
<br>
<i>"Она позволит рассчитать: через сколько часов пятно достигнет того или иного района, какие вещества разбавятся или депонируются, то есть будут захоронены на дне, а какие распространятся дальше и как повлияют на экосистемы. С помощью моделирования в Белом море в предыдущие годы мы уже нашли такие районы, например, гидродинамическую ловушку в Онежском заливе, где из-за изрезанности береговой линии и динамики течений вещество удерживается несколько месяцев"</i>, – добавил Алексей Толстиков.<br>
<br>
Наконец, разрабатываемая модель имеет большое значение для фундаментальной науки. Полевые работы зимой, на льду, технически могут быть не просто сложными, но опасными для исследователей. Кроме того, за один сезон экспедиции не позволяют собрать информацию по всему пространству Белого моря. Численные модели помогают получить данные и на большом временном интервале, и в максимальном пространственном разрешении.<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="http://www.krc.karelia.ru/news.php?id=5014&plang=r"><span style="color: #00aeef;">Карельский научный центр РАН</span></a><br>
<br>
<br>