Многолетние изменения карбонатной системы Черного моря с 1932 по 2010 гг.

Многолетние изменения карбонатной системы Черного моря с 1932 по 2010 гг.

Проведен анализ компонентов карбонатной системы на основе данных из банка данных МГИ НАН Украины за период 1932 – 2010 гг. Показаны изменения общей щелочности, водородного показателя, общего растворенного неорганического углерода и парциального давления углекислого газа, а также прослежена динамика...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
Дата:2013
Автори: Медведев, Е.В., Моисеенко, О.Г., Хоружий, Д.С.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Морський гідрофізичний інститут НАН України 2013
Теми:
Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56960
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Многолетние изменения карбонатной системы Черного моря с 1932 по 2010 гг. / Е.В. Медведев, О.Г. Моисеенко, Д.С. Хоружий // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2013. — Вип. 27. — С. 318-321. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-56960
record_format dspace
spelling Медведев, Е.В.
Моисеенко, О.Г.
Хоружий, Д.С.
2014-03-01T16:02:11Z
2014-03-01T16:02:11Z
2013
Многолетние изменения карбонатной системы Черного моря с 1932 по 2010 гг. / Е.В. Медведев, О.Г. Моисеенко, Д.С. Хоружий // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2013. — Вип. 27. — С. 318-321. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
1726-9903
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56960
551.461:462.32(262.5)
Проведен анализ компонентов карбонатной системы на основе данных из банка данных МГИ НАН Украины за период 1932 – 2010 гг. Показаны изменения общей щелочности, водородного показателя, общего растворенного неорганического углерода и парциального давления углекислого газа, а также прослежена динамика в росте и снижении концентрации этих компонентов в водах Черного моря.
Проведено аналіз компонентів карбонатної системи на основі даних з банку даних МГІ НАН України за період 1932 – 2010 рр. Показані зміни загальної лужності, водневого показника, загального розчиненого неорганічного вуглецю та парціального тиску вуглекислого газу, а також простежена динаміка в зростанні та зниженні концентрації цих компонентів у водахЧорного моря.
The analysis of the carbonate system components based on the MHI NASU database for the period of 1932 – 2010 was conducted. Changes of total alkalinity, pH, total dissolved inorganic carbon and carbon dioxide partial pressure values were shown, as well as the dynamics of growth or decrease of their concentrations in the Black Sea waters have been traced.
ru
Морський гідрофізичний інститут НАН України
Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах
Многолетние изменения карбонатной системы Черного моря с 1932 по 2010 гг.
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Многолетние изменения карбонатной системы Черного моря с 1932 по 2010 гг.
spellingShingle Многолетние изменения карбонатной системы Черного моря с 1932 по 2010 гг.
Медведев, Е.В.
Моисеенко, О.Г.
Хоружий, Д.С.
Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах
title_short Многолетние изменения карбонатной системы Черного моря с 1932 по 2010 гг.
title_full Многолетние изменения карбонатной системы Черного моря с 1932 по 2010 гг.
title_fullStr Многолетние изменения карбонатной системы Черного моря с 1932 по 2010 гг.
title_full_unstemmed Многолетние изменения карбонатной системы Черного моря с 1932 по 2010 гг.
title_sort многолетние изменения карбонатной системы черного моря с 1932 по 2010 гг.
author Медведев, Е.В.
Моисеенко, О.Г.
Хоружий, Д.С.
author_facet Медведев, Е.В.
Моисеенко, О.Г.
Хоружий, Д.С.
topic Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах
topic_facet Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах
publishDate 2013
language Russian
container_title Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
publisher Морський гідрофізичний інститут НАН України
format Article
description Проведен анализ компонентов карбонатной системы на основе данных из банка данных МГИ НАН Украины за период 1932 – 2010 гг. Показаны изменения общей щелочности, водородного показателя, общего растворенного неорганического углерода и парциального давления углекислого газа, а также прослежена динамика в росте и снижении концентрации этих компонентов в водах Черного моря. Проведено аналіз компонентів карбонатної системи на основі даних з банку даних МГІ НАН України за період 1932 – 2010 рр. Показані зміни загальної лужності, водневого показника, загального розчиненого неорганічного вуглецю та парціального тиску вуглекислого газу, а також простежена динаміка в зростанні та зниженні концентрації цих компонентів у водахЧорного моря. The analysis of the carbonate system components based on the MHI NASU database for the period of 1932 – 2010 was conducted. Changes of total alkalinity, pH, total dissolved inorganic carbon and carbon dioxide partial pressure values were shown, as well as the dynamics of growth or decrease of their concentrations in the Black Sea waters have been traced.
issn 1726-9903
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56960
citation_txt Многолетние изменения карбонатной системы Черного моря с 1932 по 2010 гг. / Е.В. Медведев, О.Г. Моисеенко, Д.С. Хоружий // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2013. — Вип. 27. — С. 318-321. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT medvedevev mnogoletnieizmeneniâkarbonatnoisistemyčernogomorâs1932po2010gg
AT moiseenkoog mnogoletnieizmeneniâkarbonatnoisistemyčernogomorâs1932po2010gg
AT horužiids mnogoletnieizmeneniâkarbonatnoisistemyčernogomorâs1932po2010gg
first_indexed 2025-11-26T00:06:44Z
last_indexed 2025-11-26T00:06:44Z
_version_ 1850591406818590720
fulltext 318 УДК 551 .461 :462 .32 (262 .5 ) Е.В.Медведев, О .Г.Моисеенко, Д.С .Хоружий Морской гидрофизический институт НАН Украины, г.Севастополь МНОГОЛЕТНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ КАРБОНАТНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕРНОГО МОРЯ С 1932 ПО 2010 ГГ. Проведен анализ компонентов карбонатной системы на основе данных из бан- ка данных МГИ НАН Украины за период 1932 – 2010 гг. Показаны изменения об- щей щелочности, водородного показателя, общего растворенного неорганического углерода и парциального давления углекислого газа, а также прослежена динамика в росте и снижении концентрации этих компонентов в водах Черного моря. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА : карбонатная система, цикл углерода, Черное море. Карбонатная система является одной из основных буферных систем мирового океана, а ее изменения позволяют наблюдать влияние природных и антропогенных процессов на бюджет и круговорот углерода. Она пред- ставляет собой сумму всех форм неорганического углерода, растворенных в морской воде: растворенный CO2, бикарбонат- (НCO3 -) и карбонат-ионы (СО3 2-) и угольную кислоту (Н2СО3). Сумму концентраций форм растворен- ного неорганического углерода называют общим растворенным неоргани- ческим углеродом (ТСО2), он является основным показателем бюджета не- органического углерода в морской воде. Роль диоксида углерода является ключевой в карбонатном равновесии и в цикле углерода в целом, кроме то- го, градиент его концентраций в воде и воздухе определяет направление и интенсивность газового обмена на границе раздела фаз, поэтому равновес- ное парциальное давление СО2 (рСО2) является наиболее обсуждаемым па- раметром при оценке состояния карбонатной системы [1] Цель настоящей работы – оценка многолетних изменений наиболее ре- презентативных параметров карбонатной системы (ТСО2 и рСО2) и данных натурных измерений, которые использовались для их расчета (общей ще- лочности (Alk) и рН), в аэробной зоне глубоководной части Черного моря. Для всего массива имеющихся данных была проведена экспертная оценка [2]. Для расчета компонентов карбонатной системы вод Черного моря ис- пользовали натурные измерения Alk и рН из Банка данных МГИ НАНУ, полученные в период с 1932 по 2010 гг. В ходе расчета использовались константы угольной кислоты, рекомен- дованные отделом морских наук ЮНЕСКО [3]. Бор принимался как консер- вативный элемент с содержанием, пропорциональным солености. Зависи- мости констант диссоциации борной и угольной кислот от давления, а так- же влияние диссоциации воды, фосфорной, серной, плавиковой и других кислот, присутствующих в малых концентрациях в морской воде, на вели- чину общей щелочности не учитывались. Хронологическое распределение данных (рис.1) и для гидрологических станций и для параметров измерений оказалось неравномерным, в связи с этим Массивы данных усреднялись по десятилетиям (60-е, 70-е, 80-е, 90-е, © Е .В .Медведев , О .Г .Моисеенко , Д .С .Хоружий , 2013 319 а б Р и с . 1 .Количество станций (а) и наблюдений (б) параметров карбонатной систе- мы по десятилетиям. 2000-е), однако, количество данных для периода 1932 – 1959 гг. не позволи- ло выделить отдельные десятилетия и они были отнесены в группу: «до 50-х включительно». Минимальное количество измерений и станций для всех параметров пришлось на периоды с 1932 по 1959 гг. и на период 2000-х гг. Наиболее обеспеченными данными являются 80-е и 90-е гг. Пространственное распределение данных измерений, относящихся ко всем рассматриваемым периодам ХХ ст., охватывает практически всю аква- торию Черного моря. В 2000-е годы имеются данные только из северо- восточного района глубоководной части Черного моря. Для исследуемых параметров были построены декадные осредненные профили по условной плотности в пределах от 11 до 16, т.к. нижней границе оксиклина соответствует величина условной плотности 15,6 – 16,0, а глуби- нам появления сероводорода в водах Черного моря в среднем соответствует величина условной плотности 16,18 [4]. На рис.2, а приведены многолетние изменения рН. На протяжении де- сятилетий тенденция к снижению величины pH, особенно это заметно в зо- не оксиклина (σ = 14,4 – 15,7). В 50-х и 60-х гг. значения pH в зонах плотностей 15 и 16 равнялись со- ответственно 8,2 и 7,8 – 8,1, то уже к 2000-м гг. эти значения снизились до 7,8 и 7,6 – 7,7 соответственно. Однако в некой мере это может обуславли- а б Р и с . 2 .Многолетние изменения водородного показателя (а) и щелочности (б). 320 ваться меньшим, по сравнению с предыдущими десятилетиями, количест- вом данных, используемых при осреднении. Щелочность (рис.3, а) является довольно консервативным показателем, и ее многолетние изменения изменяются в небольшом диапазоне от 3150 до 3400 µМ/л. На рис.3, а представлены многолетние изменения ТСО2. В верхнем слое вод Черного моря (σ < 14,4) значения в обсуждаемый период изменялись от 2,940 до 3,170. Характер профиля ТСО2 в 80-е гг. отличается от всех ос- тальных, что скорее связанно с районами исследования в эти годы. Общий запас неорганического углерода изменялся незначительно (± 3,76 %) С 50-х по 90-е гг. в зоне оксиклина наблюдается тенденция к росту концентрации ТСО2, однако в 2000-е гг. его содержание близко к значениям полученным до 50-х гг. Это может быть обусловлено как объективными (климатически- ми и антропогенными), так и субъективными (количество данных, регион и сезон отбора проб) причинами, которые предстоит выяснить в ходе даль- нейших исследований. В верхнем слое вод (σ < 14,4) рСО2 за все годы наблюдений изменялось от 210 до 400 (рис.3, б). Несмотря на то, что характер профилей 2000-х, 90-х гг. несколько отли- чается от характера профилей 60-х, 70-х , 80-х гг., для верхней части по- верхностного слоя с условными плотностями от 11 до 12,2 за весь этот пе- риод значение равновесного рСО2 было ниже его атмосферного значения, создавая предпосылки для инвазии углекислого газа в воды Черного моря. Изменение характера профиля в его самой верхней части, можно приписать дополнительному поступлению в эти годы биогенных элементов, в следст- вие чего неорганический углерод более активно потреблялся в фотосинте- тических процессах, однако эта гипотеза требует дополнительного под- тверждения. В целом, в зоне оксиклина прослеживается устойчивая тенденция к накоп- лению углекислого газа, чем может объясняться и "подкисление" вод здесь. а б Р и с . 3 .Многолетние изменения общего растворенного неорганическо- го углерода (а) и парциального давления углекислого газа (б). 321 Выводы. На рассматриваемой акватории Черного моря в течение всего исследуемого периода преобладал процесс инвазии углекислого газа из ат- мосферы в воду, поскольку равновесное парциальное давление СО2 остава- лось ниже атмосферного давления углекислого газа. Установившееся соот- ношение между компонентами карбонатной системы в 30-е – 2000-е гг. оп- ределило условия для поглощения водами Черного моря углекислого газа из атмосферы, что характерно для открытых частей морей умеренных широт. Однако увеличение ТСО2 и равновесного рСО2, а также уменьшение рН и, что особенно важно, стремительные темпы изменения этих параметров в 60-е − 90-е гг. − крайне негативные тенденции трансформации карбонатной системы вод Черного моря. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Richard E Zeebe, Dieter Wolf-Gladrow. CO2 in seawater: equilibrium, kinetics, isotopes.– Elsevier Oceanography Series, 2001.– 65.– 346 р. 2. Медведев Е.В., Моисеенко О.Г., Ингеров А.В. Структура и оценка качества экс- педиционных данных рН и общей щелочности вод Черного и Азовского морей, полученных в период с 1920-х по 1990-е гг. // VII Междунар. конф. «Современ- ные рыбохозяйственные и экологические проблемы Азово-Черноморского ре- гиона» (Керчь, 20-23 июня 2012 г.).– Керчь: ЮгНИРО, 2012.– т.1.– С.167-170. 3. UNESCO technical papers in marine science. Thermodynamic of the carbon dioxide system in seawater.– UNESCO, 1987.– № 51.– Р.3-21. 4. Еремеев В.Н., Коновалов С.К. К вопросу о формировании бюджета и законо- мерностях распределения кислорода и сероводорода в водах Черного моря // Морський екологічний журнал.– 2006.– т.V, № 3.– С.5-29. Материал поступил в редакцию 11 .06 .2013 г . АНОТАЦIЯ Проведено аналіз компонентів карбонатної системи на основі даних з банку даних МГІ НАН України за період 1932 – 2010 рр. Показані зміни загальної лужності, водневого показника, загального розчиненого неорганічного вуглецю та парціального тиску вуглекислого газу, а також простежена динаміка в зростанні та зниженні концентрації цих компонентів у водахЧорного моря. ABSTRACT The analysis of the carbonate system components based on the MHI NASU database for the period of 1932 – 2010 was conducted. Changes of total alkalinity, pH, total dissolved inorganic carbon and carbon dioxide partial pressure values were shown, as well as the dynamics of growth or decrease of their concentrations in the Black Sea waters have been traced.

Схожі ресурси