Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Изменчивость параметров карбонатной системы вод Карского моря

Работа №136243

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

гидрология

Объем работы76
Год сдачи2021
Стоимость4275 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
35
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 3
Глава 1. Описание района и используемых данных. 5
1.1. Асидификация, потоки углекислого газа в системе океан – атмосфера и ΩAr 5
1.2. Современный этап исследования 6
1.3. Описание региона 8
1.4. Материалы и методы 12
Глава 2. Гидрохимическая структура вод 13
2.1. 2019 год 13
2.1.1. Разрез «Обский» 13
2.1.2. Разрез «Ледовый» 18
2.1.3. Разрез «Желоб Святой Анны» 23
2.2. 2020 год 28
2.2.1. Разрез «Желоб Святой Анны» 28
2.2.2. Разрез «Порог Брусилова» 35
2.2.3. Интегральный разрез вдоль Новоземельской впадины 41
Глава 3. Особенности распределения параметров карбонатной системы в Карском море 46
3.1. 2019 год 46
3.1.1. Разрез «Обский» 46
3.1.2. Разрез «Ледовый» 49
3.1.3. Разрез «Желоб Святой Анны» 51
3.2. 2020 год 55
3.2.1. Разрез «Желоб Святой Анны» 55
3.2.2. Разрез «Порог Брусилова» 59
3.2.3. Интегральный разрез вдоль Новоземельской впадины 63
3.3. Потоки диоксида углерода в системе океан-атмосфера в 2019 – 2020 годах. 67
Результаты 72
Заключение 73
Список литературы 74


Как известно, индустриальная революция повлекла за собой значительные изменения в содержании углекислого газа (CO2) в атмосфере, за последние 250 лет содержание CO2 увеличилось от приблизительно 280 ppm до 384 ppm (Solomon et al., 2007). Такая высокая концентрация может быть уникальной за последние 800 000 лет (Luthi et al., 2008). При этом порядка одной трети антропогенного углекислого газа поглощается океаном (Sabine & Feely, 2007), что снижает содержание углекислого газа в атмосфере и, следовательно, ослабляет парниковый эффект. Однако увеличенное поступление диоксида углерода в океан приводит к нарушению баланса в карбонатной системе мирового океана: уменьшается pH (то есть происходит асидификация океана), нарушается баланс в карбонатно-кальциевой системе, что в свою очередь может негативно сказываться на морских экосистемах (Doneyetal., 2009).
Особое внимание зачастую уделяют высоким широтам, в частности Арктике. Ожидается, что именно в высоких широтах процесс асидификации и изменения в углеродном балансе будут проявляться наиболее интенсивно (Orretal., 2005). Северный Ледовитый океан оказывает значительное влияние на глобальный цикл углерода, поглощая большие объемыCO2. При этом изменения климата и ледового покрова приводят к изменениям в углеродном балансе Северного Ледовитого океана, и как следствие, всего глобального цикла. Исследование Карского моря интересно тем, что воды данного моря обладают весьма различными гидрологическими характеристиками из-за большого объема поверхностного стока, влияния атлантических и арктических вод, сочетая в себе комплекс различных параметров, зависящих от разных изменяющихся условий.
Поскольку изменения в карбонатной системе океана связано с увеличившейся концентрацией углекислого газа в атмосфере, важно понимать, наблюдать и осуществлять мониторинг процессов перехода углекислого газа между этими средами, то есть для корректного представления глобальных проблем, связанных с выбросами углекислого газа, необходимо представление о потоках углекислого газа в системе океан – атмосфера.
Для оценки степени влияния асидификации на морскую экосистему, используются параметры карбонатно – кальциевой системы, которая неразрывно связана с карбонатной системой, в частности достаточно распространена оценка уровня насыщения арагонитом кальция (ΩAr). Арагонит является необходимым минералом для различного вида морских организмов, так как карбонат кальция, изоморфной формой которого он является, используется для построения скелетов и раковин, например, кораллами и моллюсками (Orretal., 2005; Feelyetal., 2004). Из-за связи между асидификацией и ΩAr изучение данного параметра крайне важно. Ожидается снижение ΩAr в Мировом океане, что может негативно сказаться на морских экосистемах(Orretal., 2005;Doneyetal., 2009; Feelyetal., 2004), чтобы не допустить это или принять меры по снижению скорости данного процесса, необходимо изучение современных тенденций изменения ΩAr и факторов, влияющих на него.
Целью данной работы являются рассмотрение изменчивости параметров карбонатной системы, уровня насыщения арагонитом (ΩAr) и оценка вертикальных потоков углекислого газа.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Построить необходимые профили изменчивости гидрохимических параметров
2. Рассмотреть изменчивость парциального давления диоксида углерода, ΩAr, общей щелочности и pHна разрезах
3. Рассмотреть связь между гидрохимическими параметрами, изменчивостью параметров карбонатной системы и потоками углекислого газа в системе океан – атмосфера.
Тема выпускной квалификационной работы была предложена ФГБУН Институтом океанологии им П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН), научным консультантом выступал руководитель Лаборатории биогеохимии ИО РАН к.г.н. А.А. Полухин.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

По полученным в работе данным можно составить общее представление об изменчивости различных параметров от сезона к сезону. рСО2 в поверхностном, связанное с биологической продуктивностью фитопланктона, а также распространением вод материкового стока, в 2020 году было выше, поскольку наблюдения проводились осенью, когда активность фитопланктона и продукция вещества заметно ниже. Полученные визуальные и статистические данные позволяют говорить о значимой связи между процессом асидификации (как ее индикаторы использовались pHи ΩAr) и биологическим процессами, в частности с фотосинтезом и окислением органики. В 2020 году на разрезе «Желоб Святой Анны» наблюдались воды недонасыщенные арагонитом, чего не отмечалось в 2019 году, это может свидетельствовать о сезонной изменчивости данного параметра в этой акватории. В направлении и скорости потоков СО2 в 2019 и 2020 году была обнаружена масса отличий, начиная от границ их изменчивости (в 2019 границы изменчивости гораздо выше, не последнюю роль в этом играет наличие измерений в северной части Обской губы, отсутствующие в 2020 году) и заканчивая распределением направлением потоков (в 2019 году за исключением потоков в пресноводной части, все потоки направлены в море, в то время как в 2020 данное распределение неоднородно). Также, по полученным данным можно отметить, что поток углекислого газа в Карское море гораздо быстрее, чем в целом по Мировому океану.
В будущем планируется рассмотреть карбонатную систему непосредственно в сравнении с данными о первичной продукции, полученными в экспедиции, а также в планах оценка биомассы организмов-кальцификаторов в областях с ΩArменьше 1.



Зацепин А. Г. и др. Циркуляция вод в юго-западной части Карского моря в сентябре 2007 г //Океанология. – 2010. – Т. 50. – №. 5. – С. 683-697.
Маккавеев П. Н., Стунжас П. А. Гидрохимическая характеристика вод Карского моря //Океанология. – 1994. – Т. 34. – №. 5. – С. 662-667.
Маккавеев П.Н., Полухин А.А., Хлебопашев П.В. Биогенный сток с Новой Земли в Карское море. Геология морей и океанов: Материалы XX Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. IV. – М.: ГЕОС, 2013.с. 97-101.
Маккавеев П.Н., Стунжас П.А., Мельникова З.Г. и др. Гидрохимическая характеристика вод западной части Карского моря // Океанология. 2010. Т. 50. № 5. С. 730-739.
Пипко И. И., Семилетов И. П., Пугач С. П. Об обмене СО 2 в системе океан-атмосфера на шельфе Чукотского моря //Доклады Академии наук. – Федеральное государственное унитарное предприятие Академический научно-издательский, производственно-полиграфический и книгораспространительский центр Наука, 2006. – Т. 410. – №. 5. – С. 679-684.
Полухин А. А., Маккавеев П. Н. Особенности распространения материкового стока по акватории Карского моря //Океанология. – 2017. – Т. 57. – №. 1. – С. 25-37.
Розанов А. Г. Геохимические особенности глубоководных донных отложений Карского моря (Новоземельская впадина, желоб святой Анны) //океанология. – 2015. – Т. 55. – №. 4. – С. 709-709.
Bates N. R., Mathis J. T. The Arctic Ocean marine Carbon cycle: evaluation of air-sea CO 2 exchanges, ocean acidification impacts and potential feedbacks //Biogeosciences. – 2009. – Т. 6. – №. 11.
Browman H. I. Applying organized scepticism to ocean acidification research. – ICES Journal of Marine Science, 73: 529–536. – 2016.
Crook E. D. et al. Reduced calcification and lack of acclimatization by coral colonies growing in areas of persistent natural acidification //Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2013. – Т. 110. – №. 27. – С. 11044-11049.
Doney S. C. et al. Ocean acidification: the other CO2 problem //Annual review of marine science. – 2009. – Т. 1. – С. 169-192.
Feely R. A. et al. Impact of anthropogenic CO2 on the CaCO3 system in the oceans //Science. – 2004. – Т. 305. – №. 5682. – С. 362-366.
Lewis E., Wallace D., Allison L. J. Program developed for CO {sub 2} system calculations. – Brookhaven National Lab., Dept. of Applied Science, Upton, NY (United States); Oak Ridge National Lab., Carbon Dioxide Information Analysis Center, TN (United States), 1998. – №. ORNL/CDIAC-105.
Lüthi D. et al. High-resolution carbon dioxide concentration record 650,000–800,000 years before present //Nature. – 2008. – Т. 453. – №. 7193. – С. 379-382.
Mollica N. R. et al. Ocean acidification affects coral growth by reducing skeletal density //Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2018. – Т. 115. – №. 8. – С. 1754-1759.
Orr J. C. et al. Anthropogenic ocean acidification over the twenty-first century and its impact on calcifying organisms //Nature. – 2005. – Т. 437. – №. 7059. – С. 681-686.
Polukhin A. The role of river runoff in the Kara Sea surface layer acidification and Carbonate system changes //Environmental Research Letters. – 2019. – Т. 14. – №. 10. – С. 105007.
Sabine C. L. et al. The oceanic sink for carbon dioxide //Greenhouse gas sinks. – 2007. – Т. 31.
Solomon S. et al. Climate change 2007-the physical science basis: Working group I contribution to the fourth assessment report of the IPCC. – Cambridge university press, 2007. – Т. 4.
Wanninkhof R. Relationship between wind speed and gas exchange over the ocean revisited //Limnology and Oceanography: Methods. – 2014. – Т. 12. – №. 6. – С. 351-362.

Интернет-источники:
Электронный атлас «Климат морей России и ключевых районов Мирового океана». Карское море [Электронный ресурс]. URL: http://www.aari.ru/resources/a0013_17/kara/Atlas_Kara_Sea_Winter/text/rejim.htm

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.