Быстрое меню


Русскоязычная часть:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
«Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук»
(ЮНЦ РАН)
О ЮНЦ РАН


Телефон

(863) 250-98-05 (301)

Эл. почта

Счётчик публикаций из личного профиля РИНЦ

Образование

1995-2000 гг. – Ростовский государственный университет (ныне ЮФУ), геолого-географический факультет, специальность – геоэкология (диплом с отличием). 2000-2004 гг. – Аспирантура Ростовского государственного университета. 2004-2011 гг. – Южный федеральный университет, доцент.

Тема диссертационной работы

Биография

2006 гг.-н.в. – Южный научный центр Российской академии наук, старший научный сотрудник. 2010-н.в. – Институт аридных зон РАН, научный сотрудник (основное место работы)

Общественная деятельность

Сфера научных интересов

Региональная океанография, геоэкология, математическое моделирование. Основные направления деятельности: Геоэкологические исследования в бассейне Азовского моря, современные седиментационные процессы, потоки углерода.

Научная деятельность и достижения

Участие в международных конференциях, школах: VII International conference «Environmental Problems in Coastal Regions including Oil and Chemical Spills Studies. Coastal Environment 2008». Wessex Institute of Technology, UK. Poster presentation: «Influence of climate and anthropogenous activity on the Azov Sea terrigenous sedimentation dynamics in the second part of the XXth century». Workshop and Conference on Biogeochemical Impact of Climate and Land-Use on Marine Ecosystems (Trieste, Italy, November 2-10, 2009). Oral presentations: «Influence of climate and anthropogenic activity on the Azov Sea terrigenous sedimentation dynamics in the XXth century», «Organic carbon research in the Azov Sea». EGU2009 (19 – 24 April 2009, Vienna, Austria). Poster presentation: Modelling of contemporary sedimentation in the Azov Sea. 2nd International Conference (school) on Dynamics of Coastal Zone of Non-Tidal Seas (Baltiysk (Kaliningrad Oblast), 26-30 June 2010). Poster presentation: «Water transparency, total suspended solid matter and particulate organic carbon of the Azov Sea (field observations in 2008-2009 years)». SESAME training course on Coupled Ecological Modelling (Malta, 8.06 - 13.06.2009), organized by Physical Oceanography Unit IOI Malta Operational Centre University of Malta. The Meeting of the Americas 2010 (8-12 August 2010, Iguassu Falls, Brazil). Oral presentation: «Recent changes in organic carbon in the shallow seas. Case study Azov Sea, South Russia». Aquatic Sciences meeting Limnology and Oceanography in a changing world ASLO 2011 (13-18 February 2011, San Juan, Puerto Rico). Oral presentation: Recent changes in sedimentation and organic carbon fluxes and pools in the Azov Sea, South Russia. Water Quality 2012 (19-21 September 2012, Hangzhou, China). Oral presentation: Adaptation of global dynamic vegetation model SEVER DGVM for estimation of climate induced changes in water resources in drought prone region of Southern Russia. EGU2013 (07 – 12 April 2013, Vienna, Austria). Poster presentation: Application of global dynamic vegetation model estimation of aridity changes in drought prone region of North-Eastern Eurasia.

Выигранные Гранты в качестве руководителя

2009-2010 гг. – Грант Президента Российской Федерации МК-1355.2009.5 для государственной поддержки молодых ученых - кандидатов наук по теме исследования «Изучение причин увеличения концентрации органического углерода в экосистеме Азовского моря». 2014-2015 гг. – Грант РФФИ 14-05-31322 (Мой первый грант) «Оценка вклада продукционно-деструкционных процессов и внешних потоков вещества в баланс углерода Азовского моря» (N госрегистрации 01201453791).

Педагогическая деятельность, преподаваемые дисциплины

чтение курсов лекций: «География природных катастроф», «Эстуарные экосистемы Мирового океана», «Морская геология и геохимия» по специальности «Океанология».

Личные заслуги и награды

Важнейшие научные публикации и другие материалы

Основные публикации:

1. Сорокина В.В., Кулыгин В.В. (2013). Долговременная изменчивость относительной прозрачности вод Азовского моря // Океанология. Т.53, N 3. С. 324-331. [Oceanology, 2013, 53 (3), 287-293].

2. Пономаренко Е.П., Сорокина В.В., Бирюков П.А. (2012). Сгонно-нагонные явления в дельте реки Дон в период с 2007 по 2010 г. и их прогнозирование. // Вестник южного научного центра РАН. Т.8, N1. С. 28-37.

3. Экологический атлас Азовского моря. / Гл. ред. академик Г.Г. Матишов; отв. редакторы Н.И. Голубева, В.В. Сорокина. – Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2011. – 328 с. ISBN: 978-5-4358-0020-3

4. Сорокина В.В., Пономаренко Е.П., Сойер В.Г. (2010). Методика определения органического вещества сухих эоловых выпадений на территориях с семиаридным климатом // Вестник южного научного центра РАН. Т.6, N4. С. 57-60.

5. Чепелев О.А., Сорокина В.В., Дегтярь А.В., Соловьев В.И., Кулыгин В.В., Землякова А.В., Нарожняя А.Г., Кузьменко Я.В. (2010). Моделирование расчетов поверхностного стока и динамики растительности с помощью программы SEVER-DGVM (на примере Белгородской и Ростовской областей). Экологические системы и приборы. N 7. С. 38-42.

6. Матишов Г.Г., Бердников С.В., Степаньян О.В., Курапов А.А., Архипова О.Е., Сорокина В.В., Цыганкова А.Е., Дашкевич Л.В., Поважный В.В., Бирюкова С.В., Кулыгин В.В., Сапрыгин В.В., Яицкая Н.А. (2009). Разработка инструментария для комплексной оценки воздействия на экосистему Северного Каспия при освоении морских нефтегазовых месторождений // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. N 1. С. 5-20.

7. Сорокина В.В., Бердников С.В. (2008). Математическое моделирование терригенного осадконакопления в Азовском море. Океанология 48 (3), 456-466. [Oceanology, 2008, 48 (3), 440-449].

8. Сорокина В.В. (2008). Динамика терригенного осадконакопления в Азовском море во второй половине ХХ века. В кн.: Азовское море в конце ХХ - начале XXI веков: геоморфология, осадконакопление, пелагические сообщества. Т. Х / Отв. ред. Г.Г. Матишов. ММБИ КНЦ РАН. Апатиты: Изд. КНЦ РАН. С. 32-111.

9. Матишов Г.Г., Матишов Д.Г., Бердников С.В., Сорокина В.В., Левитус С., Смоляр И.В. (2008) Внутривековые флуктуации климата Азовского моря (по термохалинным данным за 120 лет). Доклады Академии наук 422 (1), 106-109. [Doklady Earth Sciences, 2008, 422 (7), 1101-1104].

10. Матишов Д.Г., Пряхина Г.В., Федорова И.В., Сорокина В.В. (2008). Современный сток воды и наносов в дельте реки Дон (по результатам экспедиционных исследований). Вестник южного научного центра РАН 4, N3, 72-77.

11. Сорокина В.В. (2007). Динамика поступления терригенного осадочного вещества в Азовское море в условиях изменений климата и антропогенного воздействия. В кн: Экосистемные исследования Азовского, Черного, Каспийского морей и их побережий. Т. IХ. / Отв. ред. Г.Г. Матишов. ММБИ КНЦ РАН. Апатиты: Изд. КНЦ РАН. С. 33-41.

12. Сорокина В.В., Ивлиева О.В, Лурье П.М. (2006). Динамика стока на устьевых участках рек Дон и Кубань во второй половине ХХ века. Вестник южного научного центра РАН 2, N 2, 58-67.

13. Ивлиева О.В., Сорокина В.В. (2006). Поступление эолового материала на акваторию Азовского моря. В сборн.: Современные проблемы аридных и семиаридных экосистем юга России. / Отв. ред. Г.Г. Матишов. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН. С. 493-504.

14. Бердников С.В., Ивлиева О.В., Прудникова (Сорокина) В.В. (2001). Математическое моделирование переноса и седиментации техногенных примесей в Азовском море. Океанология 41(5), 1-10.

15. Berdnikov S.V., Sorokina V.V. (2008). Influence of climate and anthropogenous activity on the terrigenous sedimentation dynamics of the Sea of Azov in the second part of the XXth century; In: Environmental Problems in Coastal Regions. Ed. by: C.A. Brebbia, Wessex Institute of Technology, UK. Series: WIT Transactions on The Built Environment, Vol 99, pp. 171-178.
 


2014-2015 гг. – Грант РФФИ 14-05-31322 (Мой первый грант) «Оценка вклада продукционно-деструкционных процессов и внешних потоков вещества в баланс углерода Азовского моря» (N госрегистрации 01201453791).

О проекте РФФИ 14-05-31322
(Мой первый грант)

Оценка вклада продукционно-деструкционных процессов и внешних потоков вещества в баланс углерода Азовского моря.

Production-destruction processes and external matter fluxes contribution assessment in the carbon cycle in the Sea of Azov.

Исполнители

Сорокина Вера Владимировна

Кулыгин Валерий Валерьевич

Коды классификатора РФФИ

05-511 Океанография

05-543 Гидрохимия моря

05-519 Взаимодействие океана и атмосферы

01-223 Математическое моделирование в науках о Земле и проблемах окружающей среды

Аннотация

Анализ содержания органического и минерального вещества, первичной продукции и деструкции органического вещества в водах Азовского моря на основе проведенных экспедиционных исследований (2009-2012 гг.). Уточнение терригенных потоков вещества (речной сток, абразия берегов, эоловые выпадения, атмосферные осадки) и латеральных потоков углерода в Азовское море. Детализация разработанной схемы потоков вещества в морской экосистеме с акцентом на нижнее звено (биогены-фитопланктон-зоопланктон-детрит), доработка и верификация модели первичного продукционного цикла. Использование комплекса математических моделей (первичного продукционного цикла, трофодинамики, переноса и седиментации взвеси) для оценки потоков и захоронения вещества в Азовском море.

Конкретная фундаментальная задача, на решение которой направлен проект – построение современного баланса органического углерода в Азовском море.

Научный отчет (первый этап 2014 г.)

Аннотация

На основе обобщения результатов полевых работ 2006-2014 гг. получены новые материалы по содержанию органического углерода (Сорг) в эоловых выпадениях и атмосферных осадках, рассчитаны его потоки на побережье и акваторию северо-восточной части Азовского моря.

Даны новые оценки и их наиболее вероятные значения для приходных статей баланса Сорг в Азовском море; впервые учтен вклад атмосферных выпадений, который сопоставим с вкладом речного стока; вклад продукции фитопланктона оценен на основе новых данных о концентрациях хлорофилла в 2008-2010 гг., полученных в ЮНЦ РАН с использованием ДЗЗ.

Выполнен анализ данных о прозрачности (глубины видимости белого диска), содержании общей взвеси и ее органической составляющей в Азовском море на разных этапах эволюции его экосистемы в ХХ – начале XIX веков. Показано, что роль твёрдого стока рек в формировании прозрачности вод и содержания взвеси являлась одной из основных вплоть до 1970-х гг., в последующий период эта роль существенно уменьшилась. Для Таганрогского залива в результате сопоставления данных за 1970-е и 2000-е годы впервые установлено, что концентрация общей взвеси в 2000-х гг. меньше таковой в 1970-е гг. в полтора-два раза, а относительное содержание органики во взвеси больше.

Разработана оригинальная мультикомпартментальная имитационная NPZD-модель (биогены-фитопланктон-зоопланктон-детрит), предназначенная для изучения и прогнозирования биопродуктивности Азовского моря. Для калибровки и верификации модели продолжено формирование базы данных «Биогенные элементы и органическое вещество Азовского моря».

Исполнители проекта приняли участие в международной научной конференции «Geoinformation Sciences and Environmental Development: New Approaches, Methods, Technologies», всероссийской конференции «Экология. Экономика. Информатика» и Фестивале Русского географического общества. По результатам проекта опубликованы трое материалов конференций, подготовлена к публикации статья в рецензируемом журнале «Океанология».

Объявленные ранее цели проекта на 2014 год

Первый этап (2014 г.) – Оценка поступления и содержания взвешенных веществ и органического углерода в Азовском море.

Объявленные ранее цели проекта:

1. Величины приходных статей баланса органического и минерального вещества в Азовском море. Уточнение терригенных потоков вещества (речной сток, абразия берегов, эоловые выпадения), и латеральных потоков углерода в Азовское море. Оценка вклада эоловых выпадений (на основе натурных наблюдений 2010-2013 гг.) и их возможного влияния на увеличение накопления органического углерода в воде и донных отложениях.

2. Анализ многолетней динамики прозрачности вод и концентрации взвешенных веществ (минеральной и органической составляющей) в Азовском море с использованием базы данных натурных наблюдений, установленной связи концентрации взвеси и прозрачности вод, литературных данных и математического моделирования.

3. Модель первичного продукционного цикла (NPZD), доработанная с учетом бентосного звена и обменных процессов между водой и донными отложениями и обеспеченная входными параметрами (данными о кислородном режиме, биогенных элементах, фитопланктоне, зоопланктоне, бентосе и органике в донных осадках).

4. Подготовка к публикации в рецензируемом журнале статьи.

Степень достижения поставленных в проекте целей

Достигнуты полностью.

Полученные в 2014 году важнейшие результаты:

1. Новые данные о содержании органического углерода в эоловом материале и атмосферных осадках, поступающих на побережье и акваторию северо-восточной части Азовского моря. Пробы для химического анализа атмосферных выпадений отбирали в период 2006-2014 гг. Содержание взвешенного органического углерода в пробах эоловой пыли варьировало в пределах от 4 до 27%. Диапазон концентраций растворенного органического углерода в дождевой воде составлял 1.6–4.3, в снеге – 0.9–16.6 мгС/л, содержание взвешенного органического углерода в пробах снега изменялось от 2 до 43%. Интенсивность осаждения эоловой пыли уменьшалась от 178 до 33 мг/м2 в сутки по мере удаления от источников пыли, при этом в ее составе увеличивалось относительное содержание органического вещества. Поток эолового органического углерода в весенне-летний период в пределах г. Ростова-на-Дону составлял 12–18, на побережье Таганрогского залива – 28–48, в акватории залива – 20–80 мгС/м2 в сутки.

2. Величины приходных статей баланса органического вещества в Азовском море.

Общий приток органического углерода в Азовское море (1940-2010 гг.) оценен в 1,5 млн. т Сорг/год (при значительных вариациях этой величины от года к году от 0,3 до 1,6 млн. т Сорг/год), отток в Черное море в результате водообмена – 0,6 млн. т Сорг/год. Среди основных источников аллохтонного органического углерода значение имеют атмосферные выпадения (эоловые – 0,67 и с атмосферными осадками – 0,05 млн. т Сорг/год) и сток рек – 0,47 млн. т Сорг/год. С черноморскими водами, в результате водообмена, в Азовское море поступает 0,3, с материалом абразии берегов – 0,03, с подземным стоком (предварительная оценка) – 0,001 млн. тСорг/год. В отдельные годы соотношение между основными латеральными источниками органического углерода (атмосферными выпадениями и речным стоком) может меняться в пользу речного стока. Величина первичной продукции Азовского моря, рассчитанная по спутниковым данным, измерениям содержания хлорофилла и продукции in situ в 2008-2009 гг., составила 12,5 млн. т Сорг/год.

3. Анализ данных о содержании прозрачности (глубины видимости белого диска), общей взвеси и ее органической составляющей в Азовском море на разных этапах эволюции экосистемы моря в ХХ – начале XIX веков.

Для Таганрогского залива в результате сопоставления данных (методы отбора и анализа проб – одинаковы) за 1970-е и 2000-е годы показано, что в среднем во все сезоны концентрация общей взвеси в 2000-х гг. меньше таковой в 1970-е гг. в полтора–два раза, а абсолютные значения взвешенного органического вещества имеют схожие величины. Можно констатировать изменение соотношения между органической и минеральной частями взвеси в рассматриваемые периоды, для 2000-х гг. характерно более высокое относительное содержание органики во взвеси Таганрогского залива. Недостаток данных натурных наблюдений в собственно Азовском море пока не позволяет подтвердить данный феномен для всего водоема.

В целом для Азовского моря показано, что роль твёрдого стока рек в формировании прозрачности вод и содержания взвеси являлась одной из основных вплоть до 1970-х гг. В последующее время эта роль существенно уменьшилась вследствие постройки водохранилищ (сток наносов Дона сократился по сравнению с условно естественным в 10 раз, Кубани – в 4 раза). В 1970-1980-е годы в период осолонения водоема и уменьшения ветровой активности в бассейне Азовского моря (с 1975 г.) наблюдалось увеличение прозрачности вод, уменьшение содержания общей взвеси. В период 1990-2006 гг. тенденция уменьшение солености способствовала постепенному росту биомассы фитопланктона в указанное время. Этот факт, в свою очередь, наряду с факторами сокращения минеральной составляющей взвеси, мог являться основной причиной увеличения органической составляющей взвешенного вещества в 2000-х гг.

4. Мультикомпартментальная имитационная NPZD-модель (биогены-фитопланктон-зоопланктон-детрит), предназначенная для изучения и прогнозирования биопродуктивности Азовского моря. В качестве основных переменных состояния NPZD-модели выделены две экологические группы фитопланктона (летний и весенний комплексы), зоопланктон, растворенное и взвешенное органическое вещество, разделенное на автохтонную и аллохтонную компоненты, содержание органического углерода в активном (поверхностном) слое донных отложений, а также биогенные элементы (азот и фосфор). Основные потоки вещества (углерод, биогенные элементы) в модели параметризованы на основе данных наблюдений (БД ЮНЦ РАН), в частности, зависимость скорости продуцирования фитопланктона от наличия питательных веществ, освещенности, температуры и солёности воды. Для оценки скорости суммарной деструкции органического вещества в донных отложениях и бентосной сети использовали зависимость, учитывающую придонную концентрацию кислорода, для расчета которой применяли одномерную вертикальную аналитико-эмпирическую модель кислородного режима.

Степень новизны полученных результатов

1. Целенаправленных исследований содержания органического вещества в атмосферных выпадениях над акваторией Азовского моря ранее не проводили. Количественную оценку содержания органического углерода в эоловом материале над акваторией водоема (2,6%) удалось найти лишь в одной работе (Александрова, 1975). Полученные в настоящем исследовании величины содержания взвешенного органического углерода в эоловой пыли (в среднем над акваторией Таганрогского залива – 25 %) почти в 10 раз больше ранее определенной величины (2.6 %). Кроме того, в результате лабораторного эксперимента, установлено, что при обработке сухих проб пыли бидистиллированной водой растворяется в среднем столько же органического углерода, сколько его остается во взвешенном состоянии. В данной работе при расчетах содержания и интенсивности поступления органического вещества на поверхность водоема учтен растворившийся в период обработки проб углерод.

При попадании эолового материала в морскую воду в естественных условиях, также как и в проведенных лабораторных исследованиях с использованием бидистиллированной

воды, происходит растворение определенной части органических веществ. Это утверждение требует постановки специальных экспериментов с использованием морской воды и имеет большое значение при проведении балансовых оценок и рассмотрении гидрохимических вопросов.

Впервые с использованием современного оборудования (анализатор multi N/C 3100 фирмы Analytik Jena) выполнена оценка растворенного органического углерода атмосферных осадков (дождь снег) на побережье и акватории Азовского моря.

2. Впервые при оценке приходных частей баланса органического углерода Азовского моря учтен вклад атмосферных выпадений («сухих» и «мокрых»). Ранее при составлении баланса углерода его не учитывали (Дацко, 1959, Максимова, 2004). В результате выполненных расчетов показано, что роль атмосферы в поставке органических веществ сопоставима со стоком рек Дон и Кубань. Также впервые выполнена оценка поступления органического углерода с материалом абразии берегов и с подземным стоком, но их роль в балансе незначительна.

3. Впервые для Таганрогского залива в результате сопоставления данных за 1970-е и 2000-е годы показано, что концентрация общей взвеси в 2000-х гг. меньше таковой в 1970-е гг. в полтора–два раза, а абсолютные значения взвешенного органического вещества имеют схожие величины; для 2000-х гг. характерно более высокое относительное содержание органики во взвеси.

4. Разработана оригинальная мультикомпартментальная имитационная NPZD-модель (биогены-фитопланктон-зоопланктон-детрит), предназначенная для изучения и прогнозирования биопродуктивности Азовского моря. Особенности модели описаны в разделе «Полученные в 2014 году важнейшие результаты».

Сопоставление полученных результатов с мировым уровнем

Направление исследований связанное с изучением цикла углерода, оценками состава и распределения органического и неорганического вещества в океане, оценками современных изменений гидрохимического режима морей и уровня биологической продуктивности прибрежных экосистем под влиянием естественных и антропогенных факторов поддерживаются Европейской комиссией, в рамках различных проектов рабочих программ, например, «Глобальные изменения и экосистемы» (FP6 Global Change and Ecosystems, проект «Carbo-North», цель которого – исследование и моделирование наземных и морских балансов углерода и азота), «Окружающая среда (включая изменения климата)» (FP7 Cooperation Work Programme 2011: Environment (including climate change), проекты: CARBOCHANGE, CLAMER, MEECE, WISER, HYPOX, PROTOOL).

В России исследования указанных фундаментальных проблем ведутся в рамках Государственной научно-технической программы «Глобальное изменение природной среды и климата» (например, Изменение глобального круговорота углерода, Изменение продукции растворенного органического вещества в океане (Горшков, 1995)), Федеральной целевой программы «Мировой океан» (результаты 1998-2013 гг.), а также различных международных соглашений.

Комплексные исследования цикла углерода в морях российской Арктики, включая рассмотрение вопросов биологической продуктивности, взвешенного вещества, латеральных потоков в системе суша-море, ведется сотрудниками института Океанологии РАН им. П.П. Ширшова (например, Романкевич, Ветров, 2001). В данном проекте используются аналогичные подходы и современные методы исследований.

Полученные результаты сопоставимы с результатами независимых исследований.

1. Отмеченная тенденция увеличения органического углерода в водах Азовского моря соотносится с данными об увеличении отдельных элементов цикла углерода в водоемах и морях России и зарубежья (Белого, Балтийского морей), например (Максимова, 1984, 2004, Бобров и др., 1995; Бергер, 2007).

2. Исследование атмосферных выпадений и в их составе органического углерода показывает значимость атмосферы в поставке вещества в Азовское море. Впервые при оценке приходных частей баланса органического углерода Азовского моря учтен вклад атмосферных выпадений. Ранее при составлении балансов его не учитывали (Дацко, 1959, Максимова, 2004). Актуальность изучения аэрозолей в береговой зоне и, особенно, над поверхностью морей и океанов подчеркивается в работах (Лисицын, 2011, Лукашин, Новигатский, 2013, Шевченко, 2006, Duce et al, 1991 и др.). Исследования, выполненные в последние годы, свидетельствуют о том, что органическое вещество является главным или одним из основных компонентов атмосферных аэрозолей в воздухе над морями и океанами (Романкевич и др, 2000, Shevchenko, 2010 и др.), а эоловый транспорт углерода в системе суша – океан занимает по величине второе место после речного стока (Романкевич и др, 2008 и др.).

3. Модель первичного продукционного цикла разрабатывается в рамках данного проекта с учетом современных подходов к построению такого класса моделей (применительно к Азово-Черноморскому региону можно отметить модели (Oguz et al., 1999, 2001, Gregoire, Beckers, 2004)).

4. В последнее время при оценке межгодовой и сезонной динамики хлорофилла и первичной продукции в мире широко используются данные спутниковых сканеров цвета SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor), MODIS (MODerate Imaging Spectroradiometer). С использованием спутниковых данных выявлена общая тенденция увеличения первичной продукции и масштабов захоронения органического углерода в донных отложениях для арктических морей (Баренцево, Карское и Чукотское) (Ветров, Романкевич, 2008). Анализ многолетних изменений содержания хлорофилла «а» и первичной продукции в открытой части Чёрного моря, выполненный коллективом российских и турецких исследователей, показал сходные тенденции (Yunev et al., 2002).

В настоящем проекте для калибровки и валидации разрабатываемой модели первичного продукционного цикла используются оценки концентрации хлорофилла и первичной продукции в Азовском море (Бердников и др, 2012), полученные на основе спутниковых данных с использованием регионально адаптированных алгоритмов дешифрирования спутниковых снимков (Moses et al., 2009 а,б; Матишов и др., 2010) и результатов натурных измерений.

Методы и подходы, использованные в ходе выполнения проекта

Исследование выполнено на основе междисциплинарного подхода к изучению цикла углерода. Общий методический подход опирается на классические принципы океанологии, биогеохимии; применение методов математического моделирования в сочетании с полевыми и лабораторными исследованиями.

Информационной основой для исследования послужила электронная БД ЮНЦ РАН, сформированная в результате проводимых ЮНЦ РАН и ИАЗ ЮНЦ РАН экосистемных исследований в Азовском море, а так же поиска и архивации исторических данных. В работе использованы данные Климатического Атласа Азовского моря 2008 г., который был подготовлен и издан специалистами ЮНЦ РАН (участники данного проекта являлись непосредственными исполнителями) и Мирового центра океанографических данных НОАА США (World Data Center for Oceanography National Oceanic and Atmospheric Administration USA, NODC NOAA) рамках проектов РФФИ и CRDF. В состав Климатического Атласа 2008 входит база первичных данных, которая распространяется

без ограничений на CD диске и через Интернет [http://www.nodc.noaa.gov/OC5/AZOV2008/start.html]. Изданная в 2013 г. (на русском языке) новая версия Климатического Атласа Азовского моря является наиболее полной из общедоступных океанографических баз данных на данный момент (содержит порядка 66 тыс. морских станций за период 1891-2012 гг.).

Для пространственного анализа первичной информации, полученной в ходе полевых работ и накопленной в базе данных ЮНЦ РАН использованы новые подходы, ориентированные на ГИС-технологии; технологии объективного анализа данных, применяемые для анализа океанологической информации по Мировому океану NODC NOAA (методы пространственно-временного анализа данных, выявления аномалий, климатических трендов и др.).

Для определения содержания органического углерода в разных средах применены отработанные в химико-аналитической лаборатории ЮНЦ РАН современные методики с использованием анализатора multi N/C 3100 фирмы Аналитик Йена (Германия), а так же суммарного определения взвешенных веществ.

Для оценки потоков эолового вещества использована методика сбора пыли, применяемая в схожих климатических условиях Австралии (Cattle et al., 2009). Нами отработана методика определения содержания органического вещества сухих эоловых выпадений (Сорокина и др., 2010), позволившая впервые получить оценку потоков органического углерода с аэрозолями на побережье и акватории Азовского бассейна.

В работе применен комплексный подход для оценки концентрации взвеси, хлорофилла «а», первичной продукции органического вещества в Азовском море на основе натурных наблюдений и регионально адаптированных алгоритмов дешифрирования спутниковых снимков (Moses et al., 2009 а,б; Матишов и др., 2010).

Для решения задач связанных с оценками концентрации взвешенного вещества и баланса твердых минеральных частиц в Азовском море использована оригинальная компартментальная балансовая модель переноса и седиментации взвешенного вещества (Бердников и др., 2001, Сорокина, Бердников, 2008). Модель позволяет учесть влияние параметров волнения и течений на распределение взвешенного вещества в водной толще в зависимости от крупности частиц и глубины района, а так же оценить толщину слоя взмучивания осадка и учесть влияние особенностей рельефа дна, что особенно важно для мелководного Азовского моря.

Оригинальная модель первичного продукционного цикла (NPZD-модель) разработана с учетом бентосного звена и обменных процессов между водой и донными отложениями. Калибровку и верификацию модели планируется провести на следующем этапе работ в 2015 г. с использованием данных полевых наблюдений (база данных ЮНЦ РАН), а также результатов оценки концентрации хлорофилла «а» по спутниковым снимкам. На сегодняшний день существуют разработанные новые алгоритмы прямой оценки концентрации хлорофилла «а» по спутниковым данным (получены современными цветными сканерами MODIS, MERIS) для прибрежных и эстуарных продуктивных и мутных вод (т.н. вод второго типа). Эти модели откалиброваны для Азовского моря, что позволяет перейти от концентраций хлорофилла «а», оцениваемых по спутниковым данным, к построению полей первичной продукции, используя данные ее экспериментальной оценки in situ, усредненные по фотическому слою (Матишов и др., 2010).

Применяемые участниками проекта методы и подходы научных исследований сравнимы с мировыми аналогами, основаны на комплексном использовании результатов экспедиционных исследований, космических и геоинформационных технологий, математического моделирования.

Количество научных работ по Проекту, опубликованных в 2014 году - 3

Из них в изданиях, включенных в системы цитирования (Web of Science, Scopus, Web of Knowledge, Astrophysics, PubMed, Mathematics, Chemical Abstracts, Springer, Agris, GeoRef) -  0

Участие в 2014 году в научных мероприятиях по тематике Проекта

  • Международная научная конференция "Geoinformation Sciences and Environmental Development: New Approaches, Methods, Technologies" (May 5-9, 2014. Limassol, Cyprus). Два доклада: Total Suspended Solids, Particulate Organic Matter And Secchi Depth In The Sea Of Azov; Development Of Marine Ecosystem Dynamic Model Of The Sea Of Azov.
  • Всероссийская конференция "Экология. Экономика. Информатика" (7-12 сентября 2014 г., Дюрсо, Россия). Один доклад - К оценке баланса органического вещества в Азовском море.
  • Фестиваль Русского географического общества (31 октября - 2 ноября 2014 г., Москва, Россия).

Библиографический список всех публикаций по Проекту, опубликованных в 2014 г.

  • Sorokina V.V., Kulygin V.V., Berdnikov S.V. Total Suspended Solids, Particulate Organic Matter And Secchi Depth In The Sea Of Azov // Geoinformation Sciences and Environmental Development: New Approaches, Methods, Technologies. Collection of articles of the II International conference (May 5-9, 2014. Limassol, Cyprus). [The electronic resource] – Rostov-on-Don: Publishing house SSC RAS, 2014. – Р. 93-96. ISBN 978-5-4358-0089.
  • Kulygin V.V., Sorokina V.V. Development Of Marine Ecosystem Dynamic Model Of The Sea Of Azov // Geoinformation Sciences and Environmental Development: New Approaches, Methods, Technologies. Collection of articles of the II International conference (May 5-9, 2014. Limassol, Cyprus). [The electronic resource] – Rostov-on-Don: Publishing house SSC RAS, 2014. – Р. 116-117. ISBN 978-5-4358-0089.
  • Сорокина В.В., Бердников С.В. К оценке баланса органического вещества в Азовском море // Экология. Экономика. Информатика (7-12 сентября 2014) Сборник статей. Т.1: Системный анализ и моделирование экономических и экологических систем. Изд-во Южного федерального университета. – Ростов-на-Дону, 2014. С. 236-242.
  • Содержание опубликованных работ по результатам проекта в 2014 г. полностью соответствует заявленной проблематике проекта.

Знание иностранных языков, увлечения

Научные проекты (руководитель)