Основной приток в Балтику
Приток соленой воды Балтийского моря, известный как основной балтийский приток (MBI), представляет собой значительный приток соленой воды из Северного моря в Балтийское море через Датские проливы . В Балтийском море плотная морская вода из Северного моря опускается на дно и движется по морскому дну , вытесняя часто обедненную кислородом воду в глубоких бассейнах. Одновременно он переносит новую, богатую кислородом воду в глубокие водоемы. Эти притоки имеют решающее значение для экосистемы Балтийского моря, поскольку они смягчают истощение кислорода, которое обычно происходит в глубоких бассейнах моря с плохим перемешиванием, и в то же время предотвращают эвтрофикацию, вызванную внутренней нагрузкой питательными веществами .
Процесс формирования MBI
[ редактировать ]Вода в Балтийском море солоноватая , то есть имеет низкую соленость. Ежегодно около 550 км. 3 пресной воды из осадков и рек в пределах его водосборного бассейна впадают в Балтийское море. Однако всего около 100 км. 3 воды ежегодно испаряется из Балтийского моря в атмосферу. Это приводит к превышению примерно 450 км. 3 пресной воды каждый год, что составляет около двух процентов от общего объема Балтийского моря. Чтобы поддерживать стабильный уровень воды в долгосрочной перспективе, избыток воды вытекает из Балтийского моря через Датские проливы в Северное море . Периодический противоток из Северного моря в Балтийское не позволяет Балтике постепенно превратиться в пресноводный бассейн. [1]
Приток соленой воды, известный как основной балтийский приток (MBI), как сообщается, происходит, когда происходит сильный перелив соленой воды из Северного моря в Балтийское море через поперечные сечения Дарсского порога ( Поясное море ) и Дрогден Силл ( «Звук» ). Такой поток на несколько дней практически полностью разрушает стратификацию солености в районах силлов. Обычно приток должен длиться не менее пяти дней, чтобы его можно было классифицировать как MBI. Во время чрезвычайно мощных событий Балтийское море получает свыше 100 км. 3 очень соленой воды из океана, тогда как при более слабых MBI объем составляет менее 100 км2. 3 , в среднем около 70 км 3 . [2]
Основные притоки Балтийского моря в основном происходят зимой и ранней весной, поскольку погодные условия наиболее благоприятны для притока соленой воды. Во-первых, в Балтийском море в течение примерно 20–30 дней будут дуть восточные и юго-восточные ветры, что уменьшит количество осадков в водосборном бассейне Балтийского моря, увеличит отток из бассейна и вызовет падение уровня моря. [3] До поступления соленой воды уровень поверхности Балтийского моря обычно примерно на 26 сантиметров ниже обычного. [2] После этого начинается примерно месячный период западных ветров, в течение которого уровень моря в Каттегате повышается , а перепады давления вытесняют соленую воду из Северного моря через узкие датские проливы в Балтийское море. [3] На протяжении всего процесса притока уровень воды в Балтийском море поднимается в среднем примерно на 59 см, при этом в подготовительный период приходится 38 см, а во время собственно притока соленой воды - 21 см. Сам MBI обычно длится 7–8 дней. [2]
Возникновение MBI
[ редактировать ]Для формирования МБИ необходимы специфические, относительно редкие погодные условия. Между 1897 и 1976 годами наблюдалось около 90 МБИ, в среднем около одного в год. [2] Иногда бывают даже многолетние периоды без каких-либо MBI. Крупные притоки, эффективно обновляющие воды глубоководного бассейна, происходят в среднем лишь раз в десять лет. [ по мнению кого? ]
Очень крупные MBI произошли в 1897 году (330 км 3 ), 1906 г. (300 км 3 ), 1922 г. (510 км 3 ), 1951 г. (510 км 3 ), 1993/94 (300 км) 3 ), [4] и 2014/2015 (300 км. 3 ). [5] С другой стороны, большие MBI наблюдались в 1898 (дважды), 1900, 1902 (дважды), 1914, 1921, 1925, 1926, 1960, 1965, 1969, 1973, 1976 и 2003 годах. [4] MBI, стартовавший в 2014 году, был, безусловно, третьим по величине MBI в Балтийском море. Больше его были только притоки 1951 и 1921/1922 годов. [6]
Ранее считалось, что после 1980 года произошло реальное снижение количества MBI, но недавние исследования изменили наше понимание возникновения притоков соленой воды. [3] [7] Особенно после того, как маяк «Гедсер Рев» прекратил регулярные измерения солености в Поясном море в 1976 году, картина притоков, основанная на измерениях солености, осталась неполной. В Институте исследования Балтийского моря Лейбница ( Варнемюнде , Германия ) был составлен обновленный временной ряд, заполняющий пробелы в наблюдениях и охватывающий крупные притоки балтийских вод и различные более мелкие притоки соленой воды примерно с 1890 года по сегодняшний день. Обновленный временной ряд основан на данных о прямом расходе с порога Дарсс и больше не показывает явных изменений в частоте или интенсивности притока соленой воды. Вместо этого наблюдаются циклические изменения интенсивности MBI примерно с 30-летними интервалами. [7] [8]
Влияние на состояние Балтийского моря и его экосистемы
[ редактировать ]Крупные балтийские притоки (MBI) являются единственным природным явлением, способным насыщать кислородом глубокие соленые воды Балтийского моря, что делает их возникновение решающим для экологического состояния моря. [6] Соленость и кислород от MBI существенно влияют на экосистемы Балтийского моря , включая условия воспроизводства морских видов рыб, таких как треска , распределение пресноводных и морских видов, а также общее биоразнообразие Балтийского моря. [9]
Тяжелая соленая вода, приносимая МБИ, медленно продвигается по морскому дну Балтийского моря со скоростью несколько километров в день, вытесняя глубинные воды из одного бассейна в другой. [10] Хотя некоторая часть кислорода переносится из Северного моря в Балтийское море, лишь небольшая часть кислорода, ответственного за обновление глубоких бассейнов, поступает из входной зоны Балтийского моря. В юго-западных котловинах Балтийского моря ( море Аркона , бассейн Борнхольма ) в толще воды уже присутствует кислород, и роль импульса соленой воды состоит в том, чтобы увлечь и направить его в сторону глубоких котловин моря. [11]
Было замечено, что кислород, поступающий из притоков соленой воды, в собственно Балтийском море потребляется быстрее, чем раньше. В 1993 году запасы кислорода были исчерпаны примерно за 17 месяцев, в 2003 году — примерно за 13 месяцев, а в 2015 году — всего за шесть месяцев. [6]
Интенсивное потребление кислорода на морском дне Балтийского моря связано с длительной нагрузкой питательными веществами и последствиями изменения климата. [3] Хотя один MBI может насыщать кислородом как глубоководный сероводород , так и аммиак , потребуется несколько последовательных притоков, чтобы поднять уровень кислорода до удовлетворительного уровня. Так называемый « кислородный долг » в 2020 году оценивался примерно в 20 миллионов тонн. Это количество кислорода, которое необходимо транспортировать в собственно Балтийское море с помощью соленых притоков, чтобы поднять концентрацию кислорода в нем до уровня 3 мл/л, наблюдаемого после МБИ 1993 года. С одним пробегом 200 км. 3 МБИ транспортируется около 2 миллионов тонн кислорода. [12]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Форма, площадь и объем Балтийского моря» (на финском языке). Финский метеорологический институт . Проверено 24 июля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Маттеус, Вольфганг; Франк, Герберт (1 декабря 1992 г.). «Характеристики основных притоков в Балтику — статистический анализ» . Исследования континентального шельфа . 12 (12): 1375–1400. Бибкод : 1992CSR....12.1375M . дои : 10.1016/0278-4343(92)90060-W . ISSN 0278-4343 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Леманн, Андреас; Мирберг, Кай; Пост, Пия; Чубаренко Ирина; Дайлидиене, Инга; Хинрихсен, Ханс-Харальд; Хасси, Карин; Либлик, Таави; Мейер, HE Маркус; Губы, Урмас; Буканова, Татьяна (16 февраля 2022 г.). «Динамика солености Балтийского моря» . Динамика системы Земли . 13 (1): 373–392. Бибкод : 2022ESD....13..373L . дои : 10.5194/esd-13-373-2022 . ISSN 2190-4979 .
- ^ Перейти обратно: а б «Притоки в Балтику» . Шведский метеорологический и гидрологический институт . 15 января 2014 г. Проверено 24 июля 2023 г.
- ^ «Пульсации соли в Балтийском море удивляют исследователей» (на финском языке). Юле Новости. 05.08.2016 . Проверено 24 июля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Мейер, HE Маркус; Вяли, Гермо; Науманн, Майкл; Эйлола, Кари; Фрауэн, Клаудия (12 апреля 2018 г.). «Недавнее увеличение темпов потребления кислорода усиливает деоксигенацию в Балтийском море» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 123 (5): 3227–3240. Бибкод : 2018JGRC..123.3227M . дои : 10.1029/2017JC013686 . ISSN 2169-9275 .
- ^ Перейти обратно: а б Морхольц, Волкер (2018). «Основная статистика притока в страны Балтии – пересмотренная» . Границы морской науки . 5 . дои : 10.3389/fmars.2018.00384 . ISSN 2296-7745 .
- ^ «Статистика основных притоков в Балтику - IOW» . www.io-warnemuende.de . Проверено 23 июля 2023 г.
- ^ Изменение климата в Балтийском море. Информационный бюллетень за 2021 год . Труды по окружающей среде Балтийского моря № 180. ХЕЛКОМ/Балтийская Земля 2021.
- ^ «Мониторинговая поездка Аранды на Балтийское море: в южной части Балтийского моря прогрессирует солевой пульс, содержание фосфора в Финском заливе и Красном море выше, чем прошлой зимой» (на финском языке). Финский институт окружающей среды . 12 февраля 2015 г. Проверено 24 июля 2023 г.
- ^ Нойманн, Томас; Радтке, Хаген; Зайферт, Торстен (25 января 2017 г.). «О важности крупных балтийских притоков для насыщения кислородом центральной части Балтийского моря: ВАЖНОСТЬ ОСНОВНЫХ БАЛТИЙСКИХ ПРИТОКОВ» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 122 (2): 1090–1101. дои : 10.1002/2016JC012525 .
- ^ Рольф, Карл; Вальве, Якоб; Ларссон, Ульф; Элмгрен, Рагнар (01 ноября 2022 г.). «Как распространился и усугубился дефицит кислорода в самом Балтийском море: роль аммония и сероводорода» . Амбио . 51 (11): 2308–2324. дои : 10.1007/s13280-022-01738-8 . ISSN 1654-7209 . ПМЦ 9481832 . ПМИД 35737272 .