Исследование биогеохимических процессов в донных отложениях Балтийского моря при различных условиях у дна

Цикл фосфора в верхнем слое донных отложений
и придонной воде

SR5 (09.2009)
ϕ=61°05,00´с.ш.
λ=19°34,78´в.д.
глубина 124 м
олиготрофные
условия
BY5 (09.2007)
ϕ= 55°15,16´ с.ш.
λ= 15°59,16´в.д.
глубина 89 м
аноксийные условия
Район исследования

Ключевые характеристики на границе
"вода - донные отложения"

биотурбация захоронение реакции
молекулярная диффузия адвекция ирригация реакции
Бентосная модель диагенеза углерода и биогенных соединений CANDI (carbon and nutrient diagenesis)
Csi={ОВ1, ОВ2, Fe3+, Mn4+, FeS}, i=1, . . , 5 в твердой фазе
Cpi={O2, NO3‒, SO42‒, ΣPO43‒, ΣNH4+, ΣH2S, Mn2+, Fe2+, ΣCO2, CH4, Ca2+}, i=1, . . , 11 в поровой воде

Ботническое море
Борнхольмский бассейн
Вертикальные профили концентрации фосфатов в грунтах через 5 лет счета

Вертикальные профили концентрации аммония в грунтах через 5 лет счета
Ботническое море
Борнхольмский бассейн

Ботническое море
Борнхольмский бассейн
Вертикальные профили концентрации сульфатов в грунтах через 5 лет счета

Доля различных оксидантов в окислении органического углерода при установившихся условиях

Кислородные условия:
поступление ОВ на дно не велико и 92 его % минерализуется;
высокая доля кислорода в окислении ОВ;
низкая концентрация фосфатов в поровой воде;
высокая способность грунтов удерживать фосфор.
Бескислородные условия:
значительное накопление ОВ в грунте, «слабое» его окисление, высокое захоронение ОВ ниже 10 см;
1/5 часть ОВ минерализуется за счет метаногенеза;
высокая концентрация фосфатов в поровой воде;
низкая способность грунтов удерживать фосфор.
Результаты

1. В районах аноксии снижение биогенной нагрузки на Балтийское море, не приведёт к улучшению ситуации, т.к. запасы фосфора в донных отложениях очень велики, и изменить ситуацию можно путём постоянного и долговременного насыщения придонной воды кислородом.
2. В районах с достаточной концентрацией кислорода снижение биогенной нагрузки на Балтийское море будет способствовать поддержанию благоприятного экологического состояния.
Выводы