Экспедиция “Плавучего университета” МФТИ-ИО РАН проходила 20 июля-29 августа на НИС “Профессор Молчанов”. Тема – исследования водных масс и экосистем на шельфе и континентальном склоне морей российской Арктики.

Маршрут экспедиции: г. Архангельск - Карское море - море Лаптевых - пос. Тикси.
Общий состав участников экспедиционного отряда - 45 человек (19 ученых и 25 студентов) из таких научных и образовательных организаций как:

• Московский физико-технический институт
• Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН (головное отделение и филиал в Санкт-Петербурге)
• Центр морских исследований МГУ
• Институт динамики геосфер РАН
• Морской гидрофизический институт РАН
• Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии
• Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
• Балтийский федеральный университет им. И. Канта
• Российский государственный гидрометеорологический университет
• Санкт-Петербургский государственный университет
• Российский технологический университет МИРЭА
• Камчатский государственный университет им. Витуса Беринга
• Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
• Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
• Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
• Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова

В рамках экспедиции проведены комплексные научные исследования по различным направлениям.

В рамках экспедиции был исследован водообмен между глубоководными желобами в Карском море, формирующий связь региональных экосистем. Установлено, что атлантические воды из желоба Святой Анны периодически затекают в Новоземельский желоб и желоб Воронина через узкие понижения в рельефе (каналы), пересекающие порог Брусилова и Центральную Карскую возвышенность. Также были изучены характеристики атлантических вод на континентальном склоне в море Лаптевых. Показано, что межгодовая изменчивость температуры атлантических вод вносит больший вклад в пространственную изменчивость их теплосодержания, чем их теплообмен с поверхностными водами.

Исследован процесс формирования опресненного поверхностного слоя в Карском море и море Лаптевых в результате таяния морского льда. Получены оценки роли мезомасштабных вихрей в процессе дальнейшего перемешивания талых вод с морскими водами и разрушения поверхностной стратификации. Эти результаты важны для прогнозирования сроков и скорости ледообразования в холодный период года в морях российской Арктики.

Проведены масштабные измерения внутренних волн в различных акваториях Карского моря и моря Лаптевых. Характер внутреннего волнения определяет интенсивность перемешивания поверхностных распресненных и подповерхностных соленых вод. Показана интенсификация этих процессов в узких проливах между морями (проливы Карские Ворота, Вилькицкого, Дмитрия Лаптева), что приводит к существенной трансформации вод при прохождении через эти проливы.

Изучены микробные пищевые сети прибрежных акваторий архипелагов Новая Земля и Северная Земля с целью обнаружения и изучения связи микробиот Карского моря и моря Лаптевых. Установлена большая разница в видовом составе, численности, размерном составе фитоцена Карского моря и моря Лаптевых к западу и востоку от Северной Земли при схожих внешних условиях. Исследование этих сетей позволит разобраться в функционировании экосистем при взаимодействии прибрежных и склоновых процессов в этих морях. В частности это важно для прогнозирования биологической продуктивности и рыбных ресурсов в малоизученных акваториях российской Арктики в будущем в условиях продолжающегося потепления и сокращения ледового покрова.

Проведены исследования морских грибов, бактерий-симбионтов донных ракообразных, белков-опсинов моллюсков. Проведено тестирование Lux-биосенсоров на присутствие токсикантов в водной среде, а также биолюминесценции бактерий, выделенных из различных сред обитания. Обнаружены симбиотические биолюминесцентные бактерии в кишечниках рыб, у морских беспозвоночных, а также в свободноживущем виде в морской воде и донных отложениях. Эти исследования найдут свое применение в разнообразных отраслях деятельности - поиске новых антибиотиков и биологически активных веществ, обнаружение загрязнений в водной среде, а также помогут в биохимических исследованиях белков, важных для медицины. Кроме того, для всего вышесказанного - изучение и сохранение биоразнообразия - одна из ключевых задач, которые стоят перед человечеством (ЦУР 14 и 15)

В результате проведенных ионосферных исследований в арктическом регионе удалось зарегистрировать отклик полярной ионосферы на ряд солнечных вспышек различного класса. Полученные результаты показали, что существующие модели динамики ионосферы во время рентгеновских вспышек требуют коррекции для полярного региона. Уточненные модели должны будут улучшить прогнозирование условий распространения сигналов связи и навигации в арктическом зоне.