TY  - JOUR
T1  - Характеристика донных отложений озер Большого Соловецкого острова (Белое море)
AU  - Вахрамеева, Е. А.
AU  - Лосюк, Г. Н.
Y1  - 2023-04-11
UR  - https://rep.herzen.spb.ru/publication/950
N2  - Введение За последние двадцать лет проведено значительное количество комплексных исследований Соловецкого архипелага. Их целью было восстановление геологических, палеографических условий развития Белого моря и его бассейна, ранее покрывавшихся ледником [3]. Донные отложения озер (ДО), сформировавшиеся в условиях ледового диагенеза, характеризуются преобладанием аллахтонного материала, сезонной слоистостью, низким содержанием органического вещества [4]. ДО озер бореального периода в более влажных условиях отличаются накоплением органогенных илов. Регион исследований, объекты и методы Описание и исследование озёр и озёрно-канальных систем было начато ещё монастырскими летописцами. Большой Соловецкий остров площадью 225,3 км2 характеризуется хорошо развитой озерной системой, насчитывающей 337 озер с площадью зеркала более 0,0045. В ходе комплексной экспедиции в июле 2021 года на Большой Соловецкий остров на реперных станциях семи озер были взяты керны донных отложений. Материалом для настоящего гранулометрического исследования послужили короткие (30 см) колонки донных отложений трех озер, отобранные на 152 станциях с координатами: Святое (65°01.529; 35°42.921), Питьевое (65°02.522; 35°41.479), Биосадское (65°02.624; 35°45.411), рисунок 1. Рис. 1. Карта - схема точек отбора проб донных отложений озер. Озеро Святое было создано для нужд Соловецкого монастыря. Летописец Соловецкий Досифей, архимандрит 1833 г., повествует, что при игумене Филиппе начали соединять каналами более удобные по положению и качеству вод (Питьевое и Нижний Перт) и подводить к монастырю в выкопанный огромный пруд, из которого и ныне под именем Святого озера берет воду монастырь. Озеро Биосадское удалено от поселка на 1,5 км и расположено в болотистой местности. Глубина этих озер варьирует в диапазоне от 7,5 до 9,5 м. Гранулометрический состав донных отложений озер определяли в соответствии с методикой, аттестованной и внесенной в Федеральный реестр под номером ФР. 1.31.2018.29623, свидетельство № 88-16365-010-2017. Относительная погрешность измерения для всех гранулометрических фракций составляет от 19 до 29% [1, 2]. Общий и органический углерод/азот определяли на СНN-анализаторе фирмы «Хьюлетт Паккард» методом сухого сожжения с последующим газохроматографическим разделением продуктов пиролиза. Предел обнаружения - 0,01%. Относительная погрешность измерения не превышает 10%. Определение прокаленного остатка (потери при прокаливании) донных осадков проводили по [5]. Все расчеты проводили на абсолютно-сухую навеску образца. Результаты и обсуждение Исследованные озерные осадки представлены пелитовыми и алевро-пелитовыми илами (рис. 2, 3). Осадки этих озер представляют собой жидкие илы темно-коричневого цвета. 153 Как показано на рисунке 2, гранулометрический состав ДО озер разнообразен. ДО озер отличаются по содержанию песка от 1,35% в озере Святом до 14,69% в озере Питьевое в верхнем горизонте керна, остальные слои представлены пелитовым илом. А в озере Святое выделяется верхний и нижний слои с содержанием пелитов 72,62 и 82,64%, соответственно. О 100 20 80 40 / \ 60 .л л. юо А оз. Святое оз. Питьевое оз. Биосадское о 0 20 40 60 80 100 песок Рис. 2. Трехкомпонентная диаграмма гранулометрического состава донных отложений озер. а) оз. Святое Сорг ППП, % 0 10 20 30 40 50 фракционный состав, % 0 20 40 60 80 Сорг, ППП % 0 20 40 60 80 J 0 20 40 60 80 б) оз. Питьевое фракционный состав, % в) оз. Биосадское Сорг, ППП % 0 20 40 60 80 100 1 | I | I | I | I | I фракционный состав, % 0 20 40 60 80 21 Jl песок алевриты пелиты Сорг ППП Рис. 3. Распределение гранулометрического состава, органического углерода и ППП в керне донных отложений озер. 154 Интересен керн озера Биосадское, где на горизонте 10 см находится слой песчано-пелито-алевритового ила с содержанием песка 12,13%, а пелита всего 31,19 %. Нижние слои этого керна представлены пелитовым илом с содержанием пелита более 90% (рис. 2, 3). Содержание органического вещества можно оценить по содержанию потерь при прокаливании (ППП) в отобранных пробах. Содержание ППП, определенное по горизонтам отложений в озере Святом, изменяется в небольшом диапазоне от 28,7 до 42,0%, а органический углерод (Сорг) в более узком от 9,95 до 13,07% (рис. 3, а). Содержание органического вещества в керне ДО озера Питьевое увеличивается до 71,4%. В нижнем слое ППП составляет 17,7%, а Сорг варьирует от 19,48 до 23,2% в низу, рисунок 3, б. Для этого водоема проявилась взаимосвязь между пелитовой фракцией и содержанием Сорг с коэффициентом корреляции r0,95 = 0,89 (n = 6), а между ППП и Сорг взаимосвязь отсутствует, как и в озере Святом. Содержание органического азота (Nорг) в озере Питьевое достигает 1,91% в нижнем слое, а в Святом только 1 % и распределяется неравномерно. Совсем другая картина в озере Биосадском (рисунок 3, в). Повышение содержания пелитовой фракции в двух нижних горизонтах до 91,44% и ППП и Сорг до 87,1 и 27,44%, соответственно, позволяет предположить, что в это время начались процессы заболачивания и формирование горизонтов сапропелей, торфов. Здесь также найдена корреляционная зависимость между пелитовой фракцией и содержанием Сорг с коэффициентом корреляции r0,95 = 0,90, и между ППП и Сорг взаимосвязь обнаружена - r0,95 = 0,90 (n = 6). Соотношение Сорг/Nорг в ДО водоемов отражает удельный вес органического вещества аллохтонного и автохтонного происхождения. Если соотношение Сорг/Nорг больше 12, но меньше 47 в водоеме присутствует органическое вещество и аллохтонного и автохтонного типа [4]. Значения Сорг/ Nорг , обнаруженные в исследуемых озерах, попадают в этот диапазон. С /N орг орг 10 20 30 40 / ----■----оз. Святое 30 / ----*----оз. Питьевое -----«----оз. Биосадское Рис. 4. Распределение величины Сорг/Nорг в керне донных отложений озер. 155 Величина соотношения Сорг/ Nорг в ДО озера Святое изменяется от 13 в низу керна до 21 в последующем горизонте, рисунок 4. В таком же диапазоне варьируют значения соотношения в озере Питьевом от 12 до 19. Высокие значения соотношения Сорг/ Nорг (от 17 до 39) в озере Биосадское показали, что образование органического вещества происходит при разложении наземной и водной растительности, а также поступает с водосборной площади. Выводы Таким образом, накопление тонкодисперсных илов с высоким содержанием органического вещества обнаружено в 15-20 см слое в озерах Питьевое, Святое и Биосадское. Различный состав гранулометрических фракций и величины значений соотношения Сорг/Nорг ДО исследуемых озер отражает взаимодействие аллохтонного и автохтонного органического вещества