Углекислый газ является одним из климатообразующих веществ, его поступление в атмосферу и дальнейшее перераспределение в водах Мирового океана играют значительную роль в формировании климата на Земле и влияют на характеристики вод. Изучение внутренних морей, таких как Черное море, позволяет исследовать влияние атмосферного CO2 на характеристики вод и оценить вклад региональных экосистем в общий бюджет CO2 вод Мирового океана. В работе приведены количественные оценки потока CO2 на границе с атмосферой, проанализирована его направленность, выделены факторы, определяющие величину потока CO2 в северо-восточной части Черного моря в холодный период. Для анализа использованы данные, полученные в ходе экспедиционных исследований на НИС «Профессор Водяницкий» в декабре 2022 г. Величина потока углекислого газа на границе вода – атмосфера рассчитывалась с учетом скорости ветра и градиента pCO2 между поверхностью моря и приводным слоем атмосферы. По данным прямого определения pCO2, значения потока CO2 в декабре 2022 г. изменялись в широких пределах от –0.05 до –8.74 ммоль·м–2·сут–1, среднее значение соответствовало –2.11 ± 1.79 ммоль·м–2·сут–1. Установлено, что в холодный период года поток CO2 был направлен из атмосферы в поверхностный слой вод. Таким образом, воды Крымского побережья служат стоком атмосферного CO2. Локальные минимумы потока наблюдались в юго-восточной части Крымского побережья. При анализе корреляционной связи потока CO2 с температурой, скоростью ветра и ΔpCO2 наиболее сильная связь выявлена со скоростью ветра (–0.93), слабая – с ΔpCO2 (0.22). Следовательно, интенсивность потока CO2 на границе с атмосферой определялась скоростью ветра. Однако направление потока зависело от ΔpCO2. Вклад температуры проявлялся в изменении концентрации CO2 в водной толще.
Carbon dioxide is one of the green gases and its entry into the atmosphere and further redistribution in the waters of the World Ocean not only plays a significant role in the climate on the Earth, but also affects the characteristics of waters. The research of inland seas, e.g. the Black Sea, makes it possible to study the influence of atmospheric CO2 on the characteristics of waters and to assess the contribution of regional ecosystems to the total budget of the CO2 flux of the World Ocean. The paper presents numerical estimates of the sea–air CO2 flux, analyzes its direction and identifies factors that determine the values of the CO2 flux in the northeastern part of the Black Sea during a cold period. For the analysis, the data obtained during the cruise of R/V Professor Vodyanitsky in December 2022 were used. The values of the sea–air flux of carbon dioxide were calculated taking into account the wind speed and pCO2 gradient between the sea surface and the near sea surface atmosphere. According to the direct measurements of pCO2, the value of the CO2 flux in December 2022 varied widely from −0.05 to −8.74 mmol·m−2·day−1, the average value being −2.11 ± 1.79 mmol·m−2·day−1. It was established that during the cold season, the CO2 flux was directed from the atmosphere to the sea surface. Thus, the waters of the Crimean coast serve as a stock of atmospheric CO2. Local minima of flux values were observed in the southeastern regions of the Crimean coast. When analyzing the correlation of the CO2 flux with temperature, wind speed and ΔpCO2, the strongest relationship was found with wind speed (−0.93), while the weakest one was with ΔpCO2 (0.22). Therefore, the intensity of the sea–air CO2 flux was determined by wind speed, while the direction of the flux was determined by ΔpCO2. The temperature contribution manifested as change in the concentration of CO2 in the water column.
Текст статьи не включен.