Геохимия и радиохимия донных отложений. Седиментационные процессы в Арктике

судно: НИС «Профессор Молчанов»
отряд: геохимии донных отложений
район исследований: Карское море, море Лаптевых
даты: июль-август 2024 г.

Актуальность задачи: Исследования седиментационных процессов представляют большой интерес, обусловленный практической значимостью результатов, полученных в ходе таких исследований. В частности, параметры седиментационных процессов используются при расчете потока различных веществ (в т.ч. и загрязняющих) в донные отложения, и, соответственно, скорости удаления этих веществ из морской среды, а также времени самоочищения последней. Радионуклиды позволяют оценить не только современные значения параметров седиментации (скорость осадконакопления и поток вещества), но и провести реконструкцию их временной изменчивости на десятки, сотни и даже тысячи лет назад. Такая реконструкция позволяет восстановиться хронологию поступления исследуемых веществ в донные отложения, выявить периоды с максимальными и минимальными значениями потока, а также оценить тенденции в современный период.
Кроме того, важно понимать состав донных отложений, их геохимические характеристики, такие как гранулометрический состав, влажность и содержание органического углерода. Именно эти характеристики во многом определяют особенности образования отложений и накопления в них загрязняющих вещества.
Работы по данному направлению были начаты нашей группой в Морском гидрофизическом институте на примере прибрежных акваторий Крыма. Нами была отработана методика отбора и обработки проб донных отложений, освоены модели расчета параметров седиментации. По результатам исследования установлены взаимосвязи между геохимическими характеристиками донных отложений и содержанием в них различных веществ (радионуклидов, тяжелых металлов), а также количественно оценены скорости осадконакопления и поток вещества. Стоит отметить, что результаты сопоставления полученных оценок скорости осадконакопления и потока вещества с опубликованными данными показали качественное и количественное соответствие. Работы в этом направлении продолжаются, расширяется регион исследования.
Получение новых данных, особенно с районах с осложненной гидродинамикой и рельефом дна (пролив Вилькицкого), а также в прикромочной зоне позволит более детально изучить особенности формирования донных отложений в Арктическом бассейне. Исследование вертикального распределения радионуклидов и оценки скоростей осадконакопления позволят проследить хронологию изменения климата и ее вклад в динамику седиментационных процессов на шельфе.

Константин Гуров. Работаю младшим научным сотрудником в отделе биогеохимии моря Морского гидрофизического института РАН. Основное направление исследований посвящено донными отложениями: их геохимическими характеристиками, факторами формирования и динамики, особенностям накопления, удерживания и перераспределения в донных отложениях различных загрязняющих веществ органического и неорганического происхождения (углеводороды, тяжелые металлы, радионуклиды). С 2016 года принял участвие в более чем 10 экспедициях по Черному морю, а также в ряде экспедиций по бухтам Севастопольского региона и прибрежным акваториям шельфа Крымского п-ова.

Опубликованные работы по теме задачи:
Kremenchutskii D.A., Gurova Yu.S. Factors forming the spatial distribution of natural and man-made radionuclides in the bottom sediments of the Kamyshovaya Bay, Sevastopol // Physical Oceanography. 2023. Т. 30. № 5. С. 652-665.

Tikhonova E.A., Gurov K.I., Soloveva O.V. Features of distribution of hydrocarbons in bottom sediments of the Streletskaya Bay (Black Sea) // Physical Oceanography. 2023. Т. 30. № 5. С. 632-651.

Kremenchutskii D.A., Gurov K.I. Distribution of 137Сs and K40 in the bottom sediments of the Balaklava Bay (the Black Sea) // Physical Oceanography. 2021. Т. 28. № 2. С. 191-204.

Kremenchutskii D., Gurov K. Assessment of sedimentation rate in the Balaklava Bay by radionuclides // Proceedings of the 20th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2020. Sofia, 2020. P. 83-90.

Что предстоит делать: В рамках задачи будут отобраны пробы поверхностного слоя (0 - 5 см) донных отложений, изучены особенности пространственного распределения полей геохимических характеристик и концентраций радионуклидов. Дополнительно в ходе рейса планируется определение влажности донных отложений, величин Eh и pH осадка, определяющих их окислительно-восстановительный потенциал. Также планируется отбор колонок донных отложений для изучение вертикального распределения исследуемых параметров и для дальнейшего расчета величин скоростей осадконакопления.

Методы, приборы, ПО, с которыми предстоит работать:
Методы отбора проб поверхностного слоя (дночерпатель) и колонок донных отложений (грунтовая трубка).
Методы работы с pH метром.

Обязательные требования: - работа с пробоотборниками предусматривает физическую нагрузку
- готовность работать в дневное и ночное время
Специализация, уровень образования: геология, география, бакалавры 3 курс и выше, магистры

Дополнительные документы: не требуются

Финансирование: проезд и проживание покрывается организаторами