РАЗДЕЛ 2
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Район исследований и объем материала
Общая характеристика северо-западной части Черного моря. Северо-западная часть Черного моря (СЗЧМ), в силу своих гидрологических и биологических особенностей, во многом определяет продуктивность всего водоема. Климат СЗЧМ, глубоко вдающейся в сушу, близок к морскому континентальному. Среднегодовая температура воздуха составляет 10,4°С. Ветровой режим характеризуется хорошо выраженной сезонной изменчивостью. СЗЧМ мелководна (преобладающие глубины - до 50 м) и является частью материковой отмели Черного моря.
Значительный речной сток создает в СЗЧМ особый гидрологический режим, отличный от остальной части моря. Основную массу речной воды в Черное море вносят Дунай, Днепр, Южный Буг и Днестр. Они создают у своих устьев особую зону, в которой происходит смешение речных и морских вод. Граница между ними (гидрофронт) выражена очень четко. Речная вода по мере продвижения в море осолоняется, приобретая черты так называемой лиманной водной массы, резко отличающейся от остальных вод моря. Лиманные воды заполняют Днепровско-Бугский и Днестровский лиманы, приустьевую акваторию Дуная и выходят за их пределы в море на расстояния, определяющиеся силой и направлением ветра, а также расходом рек (до нескольких миль). В виде сравнительно тонкого слоя, толщиной до 5 м, они растекаются по подстилающим их поверхностным водам. Наибольшее развитие зоны гидрофронтов наблюдается весной. Летом площадь лиманных вод начинает сокращаться, достигая минимума к концу осени. Соленость лиманных водных масс достигает 6-7‰, прозрачность колеблется от 0,1 м до 1 м, температура изменяется от 25-26°С (июль), до 0-0,4°С (декабрь - январь).
В тёплый период на акватории СЗЧМ, не занятой лиманными водами, преобладают поверхностные воды. Они занимают слой 15-30 м, до глубины температурного скачка. Гидрологические характеристики поверхностных вод меняются в широких пределах: температура - от 12°С до 26°С; соленость - от
10 ‰ до 18,5 ‰; прозрачность - от 3 м до 20 м; цвет - от желто-зеленого до сине-зеленого. Этот однородный слой близок к насыщению О2, обогащение которым происходит за счёт фотосинтеза. В летний период в зоне фотосинтеза устанавливается максимум О2, который составляет 8-9 мл·л-1 и к концу осени падает до 8,0-7,5 мл·л-1. В июле - августе поверхностные воды достигают максимальных отличий по значениям температуры и солености от донных вод, заполняющих глубины СЗЧМ ниже скачка температуры. В осенний период в процессе конвекции поверхностная вода трансформируется в донную. В этот период содержание О2 в прибрежных районах характеризуется почти однородной величиной до глубин 100-150 м. Соленость донной воды - 19,5 ‰,. температура изменяется от 0,2°С (зимой), до 13,5°С (осенью) ?230].
Большое значение в мелководных прибрежных водах СЗЧМ имеют процессы горизонтальной турбулентной диффузии. В результате преобладающих в районе исследований волнений с высотой волн до 1 м (1-3 балла), перемешивание охватывает верхний слой, толщиной 5-10 м. При этом происходит взмучивание донных отложений, в результате чего образуются потоки и миграции наносов. Эти миграции зависят от системы прибрежных течений, преобладающие направления которых совпадают с ориентацией береговой линии ?231]. Прибрежные течения участвуют в сгонно-нагонной циркуляции. При сгоне наблюдается полная замена, оздоровление вод, а при нагоне их загрязнение. Преобладание циклонической системы течений обуславливает частые нагонные эффекты.
Значительное воздействие на гидрохимию СЗЧМ оказывает антропогенный фактор. Под его воздействием в районе исследований наблюдаются изменения природного гидрохимического фона морской воды. Степень изменения гидрохимических условий в прибрежной зоне в значительной мере определяется параметрами выпуска, а также плотностной стратификацией в море. Органическое вещество, попадающее в шельфовую зону с хозяйственно-бытовыми отходами относительно непостоянно по составу и нестойко к процессам распада. В загрязнённых водах происходят активные процессы биологического и физико-химического окисления ?232].
В силу того, что воды СЗЧМ прогреваются и охлаждаются более медленно, чем воздух и суша, гидрологические сезоны года запаздывают по отношению к климатическим ?233]. В связи с этим, для анализа сезонной и внутригодовой динамики различных показателей фитопланктона были выделены интервалы сезонных изменений среды в зависимости от температуры, представленные в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Соответствие временных и температурных интервалов сезонных изменений среды в районе исследований
Т °СОтрезки годового цикла 0 - 5конец декабря - начало марта 5 - 15март - начало мая 15 - 20май - июль > 20июль, август 20 - 15сентябрь, октябрь 15 - 5октябрь - начало декабря
Отбор проб в северо-западной части Черного моря производился в прибрежной зоне г. Одессы (8-я станция Большого Фонтана, Ланжерон и др.), а также на различных участках северо-западного побережья Черного моря от устья р. Дунай до устья Тилигульского лимана (рис. 2.1).
В качестве основного полигона была выбрана 8-я станция Большого Фонтана (Одесский залив). Отбор проб производился 1-3 раза в месяц (в зависимости от сезона) в течение двух лет (с января 2000 г. по февраль 2002 г.) на 5 станциях в акватории, ограниченной гидротехническими сооружениями, и за ее пределами (рис. 2.2). Условия в точках отбора отличались по гидрохимическим параметрам, степени освещенности, интенсивности водообмена.
Рис. 2.1. Карта района исследований (северо-западная часть Черного моря и прилегающие водоемы): 1 - прибрежная часть моря, 2 - Тилигульский лиман, 3 - М. Аджалыкский лиман, 4 - Б. Аджалыкский лиман, 5 - Куяльницкий лиман, 6 - Хаджибеевский лиман, 7 - Сухой лиман, 8 - Днестровский лиман, 9 - Будакский лиман, 10 -- Алибей, 11 - Сасык, 12 - Придунайский район.
Общая характеристика лиманов северо-западного Причерноморья. Бол