Гидрохимическая характеристика - Кислород и биогенные элементы

Воды Белого моря хорошо аэрированы и богаты кислородом, содержание которого варьирует обычно от 6 до 9 мг/л. Лишь в сильно изолированных и плохо промываемых губах может наблюдаться пониженное содержание кислорода в воде и даже наличие сероводорода в грунте. Максимально аэрированы воды Онежского залива и Горла, для которых характерна повышенная гидродинамика (Белое море..., 1995).

Поверхностные воды моря наиболее насыщены кислородом весной и в начале лета. Позже его количество падает из-за снижения фотосинтетической активности фитопланктона и усиления окислительных процессов. К октябрю охлаждение воды сопровождается ростом концентрации кислорода (Несветова, 1988).

Характер вертикального распределения кислорода свидетельствует о том, что зона активного фотосинтеза в Белом море ограничена поверхностным слоем толщиной 10–15 м (Федоров и др., 1995). В местах пониженной и повышенной прозрачности воды слой фотосинтеза может быть соответственно более или менее мощным. В открытых частях моря, особенно весной, он простирается до глубин 25–30 м. В местах пониженного содержания кислорода, приуроченных обычно к предустьевым пространствам с пониженной прозрачностью воды, его толщина значительно меньше (Максимова, 1991).

Концентрация так называемых биогенных элементов (азота, фосфора и кремния), входящих в состав молекул различных минеральных соединений, является одним из факторов, определяющих уровень первичной продукции в водоеме.

Основу минеральных форм азотсодержащих соединений, потребляемых беломорскими растениями (фитопланктоном и фитобентосом), составляют нитраты. Их средняя концентрация в беломорской воде близка к 60 мг/м3. Весной в период массового развития планктонных водорослей содержание нитратов в слое воды, соответствующем по толщине фотической зоне, снижается практически до нуля. К осени концентрация нитратов

вновь повышается как за счет регенерационных процессов, так и в результате поступления из более глубоких слоев воды. Продолжительность регенерации нитратов в Белом море составляет около 3 месяцев (Максимова, 1982; Агатова и др., 1994).

На долю нитритного и аммонийного азота приходится в общей сложности не более 20% от всего минерального азота. Их суммарное содержание в воде в фотическом слое варьирует в зависимости от сезона и района от 5–6 до 20– 23 мг/м3.

Основу минеральных форм фосфорсодержащих соединений в водах Белого моря составляют фосфаты, средняя концентрация которых равна приблизительно 15–20 мг/м3, хотя в отдельных случаях может достигать гораздо больших величин (Чудинова, 1995). Летом после вспышки фитопланктона содержание фосфатов в морской воде снижается в несколько раз, а затем начинает вновь увеличиваться. Регенерация фосфатов происходит за 1.5–2 месяца, т.е. примерно вдвое быстрее, чем в случае с нитратами (Максимова, 1982; Агатова и др., 1994).

Концентрация кремния в воде у дна приблизительно одинакова по всей акватории и составляет около 450 мг/м3. В поверхностных слоях воды в разных районах моря его среднегодовое содержание варьирует от 300 до 2000 мг/м3. В период вспышки планктонных микроводорослей концентрация кремния уменьшается в несколько раз, не достигая при этом нулевых величин (Максимова, 1991, 2004).

Основным фактором, лимитирующим развитие фитопланктона в Белом море, является резкое снижение концентрации нитратного азота (Белая, Федоров, 1972; Максимова, 1977, 1991; Федоров и др., 1995; Ильяш и др., 2003), однако в отдельных ситуациях эту роль могут играть и фосфаты, несмотря на их более быструю регенерацию (Несветова, 1988; Аржанова и др., 1994; Сапожников, 1994).