Изменчивость карбонатного равновесия вод Мирового океана тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.28, доктор географических наук Маккавеев, Петр Николаевич

• Маккавеев, Петр Николаевич
• доктор географических наук
• 2009

Оглавление диссертации доктор географических наук Маккавеев, Петр Николаевич

Введение - 3.

Глава 1. Факторы воздействующие на карбонатное равновесие вод - 16.

1.1 Временные и пространственные масштабы - 17.

1.2. Процессы и характеристики среды и влияющие на состояние карбонатного равновесия вод - 22.

1.3. Биохимические процессы 40. 1.4 Антропогенное воздействие - 52. Выводы к главе - 54.

Глава 2. Изменения малых масштабов 56.

2.1. Влияние дискретности наблюдений - 57.

2.2. Перестройка карбонатного равновесия - 61.

2.3. Процессы на границе раздела двух сред - 64.

2.4. Изменения, связанные с гидрофизическими и биологическими неоднородностями малых масштабов - 72.

2.5. Соотношение пространственных и временных изменений карбонатного равновесия малых масштабов - 86.

Выводы к главе - 90.

Глава 3. Суточные изменения - 92.

3.1. Амплитуда суточных изменений компонентов карбонатной системы 94.

3.2. Характер суточного хода карбонатного равновесия в поверхностных водах - 101.

3.3. Сравнение суточных изменений с масштабами пространственных неоднородностей карбонатного равновесия вод - 106.

3.4. Оценка роли различных процессов в формировании суточной изменчивости компонентов карбонатного равновесия - 111.

Выводы к главе - 114.

Глава 4. Изменения среднего масштаба - 116. ч

4.1. Влияние мезомаспггабных гидрологических структур на неоднородность распределения карбонатной системы - 117.

4.2. Изменения синоптического масштаба - 157. Выводы к главе - 161.

Глава 5. Изменения сезонного масштаба времени - 164.

5.1. Материалы и методы - 165.

5.2. Амплитуда сезонных изменений компонентов карбонатной системы в поверхностных водах - 160.

5.3. Особенности сезонного хода компонентов карбонатной системы - 175.

5.4. Сезонные изменения карбонатного равновесия в морях Северного-Ледовитого океана на примере Карского и Баренцева морей - 184.

5.5. Глубина проникновения сезонных изменений - 192. Выводы к главе - 198.

Глава 6. Макромасиггабная изменчивость. Межгодовая изменчивость и многолетние тренды, включая антропогенное воздействие на углеродный цикл - 201.

6.1. Крупномасштабные черты распределения растворенного неорганического углерода в

Мировом океане - 202.

6.2. Перенос и трансформация углерода в системе «глобального конвейера» - 214.

6.3.Антропогенное воздействие на цикл углерода - 217.

6.4. Межгодовая изменчивость - 218. Выводы к главе - 229.

Глава 7. Изменения длительного (геологического) масштаба времени - 228.

7.1.Материалы и методы построения палеомодели карбонатного равновесия - 233.

7.2. Изменения карбонатного равновесия в океане четвертичного периода - 240.

7.3. Карбонатное равновесие в океанах фанерозоя - 245.

7.4. Карбонатное равновесие в океанах протерозоя - 250. 7.5 Карбонатное равновесие в водах архейского океана - 253. Выводы к главе - 260.

Глава 8. Естественные циклы и прогноз возможных изменений карбонатного равновесия вод Мирового океана.- 264. 8.1. Анализ естественных циклов состояния карбонатного равновесия в водах

Мирового океана. - 265.

8.2 Возможные изменения в карбонатной системе вод Мирового океана. - 273.

8.3. Прогноз возможных изменений гидрохимического режима в высоких широтах северного полушария. 277.

8.4. Иерархия временных и пространственных масштабов изменчивости карбонатного равновесия. - 280.

Выводы к главе - 284.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изменчивость карбонатного равновесия вод Мирового океана»

В земной коре по своей распространенности углерод занимает среди других элементов одиннадцатое место. Но, по словам В.И.Вернадского (1934) его значение в земной коре «несоизмеримо велико по сравнению с количеством атомов в ней находящихся». История гидросферы и история углерода неразрывно связаны. Уже со времени образования Мирового океана (почти 4 млрд. лет назад) карбонатная система его вод играла важную геохимическую роль, поддерживая стабильность кислотно-восстановительных условий в водах и регулируя содержание двуокиси углерода в атмосфере, поглощая её избыток и выводя его из геохимического цикла на геологически длительное время.

Развитие цивилизации оказывает все более заметное влияние на природные геохимические циклы ряда элементов. В частности, неизбежным отходом человеческой деятельности является выброс в атмосферу двуокиси углерода. Начиная с 50-х годов прошлого века, инструментально фиксируется увеличение концентрации СОг в атмосфере. В результате техногенной деятельности человечества в атмосферу дополнительно поступает от 6 до 8 1015 г углерода в год (Воздействие., 1995; Feely et.al, 2001). Воздействие человечества на естественный цикл углерода становится сравнимым с естественными процессами. И основная опасность здесь не в количестве поступающего в атмосферу углерода, а в скорости его высвобождения. Наиболее подвижные запасы углерода сосредоточены именно в атмосфере и океаносфере и между ними постоянно осуществляется активный обмен.

Судя по количеству СОг, выбрасываемого в атмосферу при сжигании ископаемого топлива и другой человеческой деятельности, и тому количеству, какое в ней остается, Мировой океан должен поглощать от 25% до половины (Иваненков, 1985; Ляхин, 1984; Feely et.al, 2001) избытка этого газа. К сожалению, расчеты интенсивности процесса газообмена СОг между океаном и атмосферой до сих пор остаются весьма приблизительными, что в первую очередь связано с большой неопределенностью в оценкой коэффициентов обмена (Попов, 1995).Но качественные (направление потока газа - эвазия или инвазия СОг) пространственные и временные характеристики газообмена определяются вполне достоверно.

Считается, что океан оказывает сдерживающее влияние на рост СОг в атмосфере. Его воды могут накапливать значительное количество этого газа, кроме того, в океане есть механизмы стока СОг - аккумуляция углерода в донных осадках и вывод его из подвижного фонда на продолжительное, геологического масштаба время. Увеличение содержания СОг в атмосфере далеко не безразлично для океана. Накопление СОг в водах океана влияет на всю карбонатную систему - наиболее важную в экологическом плане химическую равновесную систему вод. Жизнь в океане существует в довольно узком диапазоне кислотно-восстановительных условий и "подкисление" среды, связанное с поглощением избыточных масс СОг, не безразлично для биоты, в первую очередь для организмов, аккумулирующих карбонат кальция. Уже есть данные натурных наблюдений, которые достоверно показывают увеличение содержания суммарного растворенного углерода и уменьшения величины рН в различных районах Мирового океана (Ляхин, 1984; Andreev et.al., 2001; Dirssen et.al., 1982, Karl et.al., 2001), Кроме того, отмечается и уменьшение критической глубины карбонатонакопления (Лапенис, 1984; Feely et.al.,1982; Morse et.al.,1984), что так же связывается с накоплением в воде двуокиси углерода. Большая изменчивость состояния карбонатного равновесия, особенно для поверхностных вод, приводит к тому, что мы пока не можем с большой уверенностью относить те или иные изменения в карбонатной системе к воздействию техногенной деятельности или к естественным изменениям.

Можно сказать, что, если для биоты суши накопление СОг в атмосфере иногда рассматривают как благоприятное обстоятельство (Будыко и др., 1979), то для океана это вызовет скорее негативные последствия. Содержание углерода, как биогенного элемента в природных водах избыточно, т.е. не при каких условиях современного океана не может лимитировать развитие жизни, как, например, соединения азота или фосфора. В связи с этим нельзя рассчитывать на увеличение продукции океанской биоты, как стока СОг, скорее величина продуктивности океана останется неизменной (в лучшем случае) или уменьшится. Также нет оснований предполагать увеличение скорости связывания избыточного углерода в донных осадках, напротив увеличение уровня растворенной двуокиси углерода и, как следствие повышение агрессивности воды по отношению к карбонатному материалу и растворению дополнительного количества карбонат и бикарбонат ионов для поддержания равновесия системы. Глобальное изменение рН должно сказаться и на формах миграции многих элементов. Такие аспекты проблемы ранее редко обсуждались, и наибольший интерес проблема накопления СОг в атмосфере вызывала у климатологов, в связи с так называемым "парниковым эффектом" -потеплением климата и связанными с этим неблагоприятными последствиями. Этой стороне проблемы накопления СОг было посвящено подавляющее большинство работ. Гораздо меньше внимания уделяется роли океанов в процессах обмена СОг с атмосферой, вкладу отдельных океанов и их регионов в эти процессы и их изменчивости во времени, т.е. географической неоднородности условий карбонатного равновесия в океанах.

В поступлении избыточного углерода в систему океан - атмосфера нет ничего катастрофического. В геологической истории Земли были эпохи, когда уровень атмосферного (следовательно, и океанского) углерода значительно превышал современный. Антропогенная эмиссия двуокиси углерода относительно невелика по отношению не только к общему запасу углерода в Мировом океане, но и по отношению к количеству углерода, вовлекаемого ежегодно в продукционный процесс. Однако опасность может крыться не в количестве избыточного углерода, поступающего в океан, а в скорости его поступления. Перенос растворенной двуокиси углерода через поверхность раздела вода - воздух проходит со значительно большей скоростью, чем процессы перераспределения углерода в водах океана. Теоретически это может привести к тому, что верхний деятельный слой океана не будет успевать выводить излишки углерода и изменение кислотно-основных свойств воды станет сказываться на развитии морских организмов.

Карбонатная система вод - одна из наиболее важных химических равновесных систем в Мировом океане. В то же время можно сказать, что она и наиболее хорошо изучена. Её исследование может опираться на хорошо разработанный математический аппарат термодинамической теории карбонатного равновесия. Предложенные еще в первой половине 20-го века уравнения термодинамической теории карбонатного равновесия продолжают совершенствоваться до настоящего времени. Это даёт большие возможности для исследователей, в частности моделирование процессов на химическом уровне, применение ретроанализа, или наоборот прогностических расчетов. Привлекая данные о содержании и других гидрохимических параметров, уравнения карбонатного равновесия широко применяются для исследования интенсивности биохимических процессов, происхождения вод, процессов их переноса и трансформации. Причем, как элемент трассер, растворенный неорганический углерод во многих случаях более информативен, чем другие физические и гидрохимические параметры.

Элементы карбонатной системы вод (карбонат и бикарбонат ионы, свободная углекислота, величина рН воды) чутко реагируют на практически любые изменения биохимических и физических параметров среды. Следует отметить, что прямые измерения условий карбонатного равновесия в поверхностных водах океана демонстрируют неравновесность этой системы по отношению к содержанию СОг в атмосфере. Можно сказать, что мгновенное состояние системы - чаще неравновесное, а равновесие, особенно для поверхностных вод, где идет непрерывный обмен СОг с атмосферой - скорее частный случай. В тоже время для длительных временных масштабов это состояние должно быть близко к равновесному.

Некоторые факторы (например, температура, соленость, давление) будут сказываться, главным образом, на перераспределении форм неорганического углерода, другие (например, процессы синтеза и окисления органического вещества, обмена на поверхностях раздела с донными осадками, взвесью и атмосферой) - на изменении общего содержания неорганического углерода в воде. Провести четкую грань между биотическими и абиотическими факторами, воздействующими на состояние карбонатного равновесия вод, достаточно сложно. Так, некоторые чисто физические процессы, например, освещенность и прозрачность воды, оказывают стимулирующие или угнетающее воздействие на деятельность морской биоты и через нее влияют на карбонатное равновесие вод. Так же и плотностная стратификация вод. Наличие плотностных градиентов создает условия для накопления в определенных слоях воды живого и отмершего органического вещества, что приводит к изменению содержания СОг и может воздействовать на развитие планктона, регулируя поступлению питательных веществ из нижележащих слоев в зону активного фотосинтеза. Изменение солености, температуры и гидростатического давления непосредственно влияют на состояние карбонатного равновесия вод, что, однако, не исключает и их косвенного воздействия через морскую биоту. То же можно сказать и о процессах вертикального и горизонтального переноса вод, изменяющих как содержание компонентов карбонатной системы в данной точке, так и условия существования биоты.

Все факторы воздействующие на карбонатную систему вод, как физической так и биологической природы, подвержены естественной изменчивости различных масштабов времени. Изменчивость может быть как периодической, так носить и более или менее случайный характер. Естественно, что и изменчивость содержания компонентов карбонатной системы будет отражать изменения факторов ее определяющих. Совершенно очевидно существование основных периодов временной изменчивости (что, однако, не исключает наличие и других временных периодов или циклов): суточного и сезонного (внутригодового). Существование их обеспечивается изменениями термического режима вод и цикличностью развития водной биоты. Изменение температуры воды, освещенности и, как следствие, активности фотосинтетической деятельности планктона, приводит как к изменению общего содержания растворенного неорганического углерода, так и соотношения между его формами. Изменения с более длительным периодом времени могут бьггь связаны с климатическими колебаниями, тектонической активностью Земли, скоростью дегазации мантии, изменениями положения земной оси и многими другими процессами.

Из непериодических изменений естественной природы можно выделить синоптическую изменчивость, обусловленную локальными изменениями синоптической и гидрологической обстановки, и многолетние изменения (тренды), связанные с глобальными климатическими изменениями. В последние 100 - 150 лет добавляется и постоянная составляющая, связанная с высвобождением углерода в результате деятельности человека.

Временной масштаб изменений может быть от секунд и их долей до сотен миллионов и миллиардов лет. Для всех временных изменений (как периодических, так и непериодических) характерен и свой пространственный масштаб от размеров, сравнимых с размерами молекул до всего Мирового океана, и определяются они своими характерными группами процессов. Для глобальных процессов, охватывающих весь круговорот углерода на Земле, основными будут процессы эволюции земной коры и ядра, дегазации мантии, ритмы циклов конвекции вещества в мантии Земли, дрейф континентальных платформ, временной масштаб здесь миллионы и миллиарды лет. Процессы захватывающие весь углеродный цикл океана будут связаны с климатическими процессами, особенностями глобальной циркуляции вод, временные отрезки охватываемые этими процессами составят тысячи, десятки и даже сотни тысяч лет. Изменения синоптического масштаба, связываются с мезомасштабными процессами в океане (фронтальные зоны, вихри, линзы и другие), они имеют пространственный масштаб от десятков до сотни километров, и временной интервал от недели до месяца (в некоторых случаях и годы). Сезонные, синоптические и суточные изменения условий карбонатного равновесия, захватывают, как правило, верхний деятельный слой океана, но могут проникать и значительно глубже.

Процессы перестройки карбонатной системы, переходов углерода из одних форм в другие, процессы переноса углерода (главным образом в виде углекислого газа) через поверхности раздела различных сред имеют пространственный масштаб от миллиметров до десятков сантиметров и первых метров и временной в секундах и минутах. Несомненно, этот список в значительной степени упрощен, и не охватывает всего многообразия процессов и факторов их определяющих. Из-за сложной системы обратных связей между гидрофизическими, химическими и биологическими процессами в океане, которые влияют на состояние карбонатного равновесия, процессы различных временных и пространственных масштабов тесно связаны между собой, накладываются друг на друга, одновременно воздействуя на биотическую и химическую составляющие экосистем (Бордовский, Маккавеев, 1995; McGillicuddy, 2001).

Для изучения естественной изменчивости условий карбонатного равновесия вод Мирового океана есть несколько особенно важных причин, имеющих не только чисто научное значение:

Во-первых, для оценки степени воздействия человека на естественный геохимический цикл в океане необходимо уметь разделять изменения, связанные с естественными причинами от изменений, вызванных антропогенным вмешательством. Опыт работ по различным проектам показывает, что часто нет уверенности в определении доминирующих факторов изменений химического состава вод (Айбулатов, 2005). Для этого надо знать основные закономерности и масштабы природной изменчивости гидрохимических параметров. Оценка же величины антропогенной составляющей изменчивости поможет выделить районы Мирового океана с максимальной степенью антропогенного воздействия на естественные геохимические циклы.

Во-вторых, сильная изменчивость гидрохимических параметров (особенно растворенного углерода и кислорода) в водах приводит к тому, что каждое конкретное определение характеризует только мгновенное состояние системы. Неравномерность распределения данных наблюдений во времени, несомненно, может сказаться на реальности получаемой картины распределения их по акватории Мирового океана. Для получения реальной картины пространственного распределения растворенной двуокиси углерода, общего содержания растворенного углерода и других, связанных с ними параметров, необходимо учитывать и их динамику во времени.

В-третьих, изучение изменчивости гидрохимических параметров в верхнем деятельном слое морей и океанов даст ценную информацию о величине биологической активности водной биоты для тех или иных районов Мирового океана и причинах ее изменчивости. Обобщение достоверной информации о карбонатном равновесии в комплексе с другими гидрохимическими данными явится основой экологической гидрохимии океана и даст реальное представление о продуктивности отдельных регионов и причинах ее ограничения.

В-четвертых, соотношение между временными и пространственными масштабами естественной изменчивости гидрохимических параметров в различных районах Мирового океана необходимо изучать для более рациональной организации контроля состоянии окружающей среды в районах предполагаемой или уже осуществляемой хозяйственной деятельности.

И, главное, знание особенностей естественной изменчивости карбонатного равновесия различных масштабов необходимо как для понимания истории развития климата и биосферы Земли, так и для прогностических оценок этих изменений в будущем. Особенно актуально это в связи с, ведущейся в настоящее время, дискуссией о роли парниковых газов в глобальном климате Земли, и о направленности возможных изменений климата в ближайшем будущем. Оценка степени воздействия человеческой деятельности на карбонатное равновесие в океане позволит предсказать возможные изменения условий в океане.

Предыдущие исследования.

Представление о том, что при изучении карбонатного равновесия, и особенно распределения растворенной углекислоты первостепенное значение имеет временная динамика известно давно. Об этом может свидетельствовать и значительное количество работ посвященных этому вопросу, особенно за последние 20 — 30 лет. И по мере накопления материала, в той или иной степени детализации изучались все перечисленные выше масштабы изменения карбонатного равновесия вод.

В изучении внутригодовой динамики следует отметить работы Ю.И.Ляхина (Ляхин и др.,1978; Ляхин, 1985), О.К.Бордовского с соавторами (Бордовский, Маккавеев, 1991, 1998; Бордовский и др., 1995), В.Н.Иваненкова (Иваненков, 1985), В.В.Лапшина с соавторами (Лапшин и др., 1998, 1999), Р.А.Фили с соавторами (Feely et al., 2001). Эти работы опирались или на величины, рассчитанные по рН и А1к„ или на результаты прямых определений рСОг и Ctot.

Изучение суточной, синоптической и сезонной изменчивости проводились, как правило, для ограниченных акваторий и опирались либо на данные длинных серий фактических наблюдений (Маккавеев, 1981, Бородкин, Маккавеев, 1997; Karl et.al.2001; Wehren et.al.1981; Frankignoulle et.al.,1984) или результаты модельных расчетов (Yakushev, Mikhailovsky, 1995).

Исследованию изменений карбонатного равновесия Мирового океана в геологическом прошлом также посвящено много работ, например (Будыко, Ронов, 1973; Закруткин, 1993; Монин, 1977; Монин, Шишков, 1979; Walker, 1983; Маккавеев, Сорохтин, 2005; Petit et al., 1999). Эти реконструкции опираются на данные по накоплению углерода в древних осадках, изменению критической глубины карбонатонакопления, изучению кернов антарктического льда и результаты математического моделирования.

Особенно много работ посвящалось оценке проникновения антропогенной двуокиси углерода в Мировой океан и скорости газообмена на границе океан-атмосфера (Бордовский, Маккавеев, 1995; Иваненков, 1985; Ляхин, 1985; Andreev et.al., 2001; Feely et al., 2001, и многие другие). Как правило, работы такого типа опираются на обобщение данных фактических наблюдений и их статистическую обработку.

Научная новизна.

Впервые в одной работе рассмотрены все временные и пространственные масштабы изменения условий карбонатного равновесия и совместное их влияние на круговорот углерода в водах Мирового океана. Основной акцент работы сделан не на специфику физико-химических процессов изменения карбонатного равновесия, а на географические аспекты проявления этих изменений.

Разработан оригинальный метод реконструкции условий карбонатного равновесия вод Мирового океана в геологическом прошлом, совмещающий балансовые расчеты и уравнения термодинамической теории карбонатного равновесия. Этот метод позволил охватить временной диапазон изменений условий карбонатного равновесия от десятков тысяч до сотен миллионов лет.

Построены карты сезонной изменчивость величин рН, общей щелочности (Alk), рСОг, С,0, и содержания растворенного Ог для поверхностных вод Мирового океана от 65° с.ш. до 65° ю.ш. Впервые для всей этой акватории оценен относительный вклад физических и биохимических процессов в формирование сезонной изменчивости параметров карбонатной системы.

В ходе работы было показано, что наблюдаемые изменения содержания растворенной СОг соответствуют только 10 — 15 % от общего количества растворенного неорганического углерода извлекаемого в процессе продуцирования органического вещества (ОВ). При разложении ОВ доля изменение содержания растворенной СОг так же не превышает 10 - 15 % в изменении величины Ct0t, Показана связь величины суточной и сезонной изменчивости карбонатного равновесия с продуктивными характеристиками района.

Методы и материалы.

Исследование природных процессов может быть осуществлено двумя путями, с двух противоположных направлений, которые взаимно обогащают и дополняют друг друга. Во-первых, это анализ данных полевых наблюдений или натурных экспериментов, когда, рассматривая особенности распределения и изменчивости параметров, можно предположить, какими процессами вызваны эти особенности. И, во-вторых, - это моделирование, когда напротив, предполагая, что набор процессов известен, их формально параметризируют и строят модель, которая воспроизводит картину распределения и изменчивости параметров. Для раскрытия основного содержания работы необходимо было сочетать оба этих метода.

Основными источниками фактического материала в работе были:

• банк данных "Гидрохимия Мирового океана", созданный в Лаборатории биохимии и гидрохимии Института океанологии им. П.П.Ширшова РАН;

• данные ВНИИГМИ-МЦЦ Росгидромета;

• World Ocean Atlas 2005, Лаборатории климата океана Национального центра океанографических данных Национального агентства по исследованию океана и атмосферы (США);

• Данные центра CDIAC (Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, USA);

• результаты определений растворенного кислорода, величины рН и общей щелочности в поверхностных водах по ходу судна, лабораторные и натурные эксперименты, выполненные сотрудниками Лаборатории биогидрохимии ИО РАН (в том числе и автором) в различных экспедициях (1980 - 2009 г.г.).

Для задания граничных условий, при моделирования различных масштабов изменчивости карбонатного равновесия в водах Мирового океана, использовались палеореконструкции развития климата, гидросферы и условий осаждения карбонатов (Будыко, 1980; Будыко, Ронов, 1973; Закруткин, 1993; Монин, 1977; Монин, Шишков, 1979; Романкевич, Ветров, 1997; Сорохтин, Ушаков, 2002; Walker, 1983), данные по глубокому бурению на антарктической станции Восток (Petit et al., 1999). При моделировании короткопериодных (суточных, сезонных) изменений привлекались уже готовые модельные блоки связи углерода с цикличностью биохимическох процессов и изменением физических параметров водной среды (Yakushev, Mikhailovsky, 1995; Yakushev, 1996).

Для расчета условий карбонатного равновесия и различных форм растворенного неорганического углерода применялись термодинамические уравнения карбонатного равновесия (DOE, 1994) с концентрационными константами диссоциации угольной кислоты Д.Эдмонда с соавторами (Edmond et.al., 1970) и Р.Роя с соавторами (Roy et.al., 1993; Millero, 1995) с поправкой на соленость по А.С.Бычкову с соавторами (Бычков, 1989). Учет составляющих общей щелочности, в водах с химическим составом, отличающимся от среднеокеанической, проводился по методике разработанной автором (Makkaveev, 1998). Для расчета карбонатной системы и статистической обработки применялись программы написанные автором. Проверка массивов фактических данных проходила в несколько стадий, на первой - машинной стадии отбраковывались грубые ошибки. На второй - ручной сомнительные данные проверялись по соотношению с другими гидрохимическими и гидрологическими параметрами по методике, разработанной в Лаборатории биогидрохимии ИО РАН (Гусарова и др., 2000).

Широко использовались литературные источники, список которых приведен в конце работы.

Личный вклад автора.

Получение новых данных при анализе большого массива информации по состоянию карбонатного равновесия вод Мирового океана, её обобщение.

При работе над этой проблемой была создана база данных по состоянию карбонатного равновесия в поверхностных водах Мирового океана, куда вошли как определения величин рН, Alk, так и рСОг и Clot. Проведена проверка и выбраковка данных, разработаны алгоритмы, и написаны программы, позволяющие объединить эти данные, провести их статистическую обработку. Всего, после отбраковки недоброкачественных данных, в базу внесено 178554 определений величины растворенного кислорода, 53292 - рН, 10825 - Alk, 78769 - рС02 и 7797 - С,«.

На основании созданной базы данных, автором построены карты среднемесячных величин рСОг , рН и Ctot, рассчитана величина их сезонной изменчивости в поверхностных водах Мирового океана (от 65° с.ш. до 65° ю.ш.) и рассчитан относительный вклад физических и биохимических процессов в сезонную изменчивость карбонатного равновесия вод для всей акватории Мирового океана

Создана реконструкция условий карбонатного равновесия для архейского океана и протерозоя (Маккавеев, Сорохтин, 2005), более подробная для фанерозоя и для плейстоцена (Маккавеев, 2008). Получены характеристики кислотно-восстановительных условий вод древнего океана, динамика содержания в водах растворенной двуокиси углерода и общего неорганического углерода. Проведена оценка скорости осаждения карбонатов в осадках в различные геологические эпохи.

Автором написаны программы расчета компонентов карбонатной системы для океанских вод, и для вод с составом, отличающимся от среднеокеанских условий, программы расчета компонентов общей титруемой щелочности для вод Черного моря и для зон смешения морских и речных вод. Апробация этих программ проходила на примере вод зон смешения речных и морских вод, вод сероводородной зоны Черного моря и вод Северного Каспия, приустьевых районов рек Обь, Енисей, Северная Двина и других (Маккавеев, 1994; Маккавеев, 1995; Маккавеев, 2002; Makkaveev, 1998). Эти, постоянно обновляемые программы успешно применяются в экспедициях ИО РАН и ЮО ИОРАН, Института экологических проблем севера УрО РАН, Кафедры гидрологии суши Географического факультета МГУ им.М.В.Ломоносова.

Под руководством автора и при его личном участии в Лаборатории биогидрохимии ИОРАН поставлены лабораторные эксперименты по изменению химического состава вод при образования льда и химического состава (в том числе и содержания неорганического углерода) пресных льдов, по влиянию условий отбора и времени хранения проб на достоверность результатов определения общей щелочности.

Значительное количество фактического материала получено лично автором в 9 океанских рейсах на судах ИО РАН и более чем 30 морских и прибрежных экспедициях в период с 1980 по 2009 г. на Черном, Каспийском, Белом, Баренцевом и Карском морях, в устьевых районах рек Обь, Енисей, Северная Двина и Волга.

Апробация работы.

Результаты исследований по теме диссертации неоднократно обсуждались на коллоквиумах и семинарах лабораторий ИО РАН. Отдельные этапы работы докладывались на многих отечественных и международных конференциях, в то числе на рабочих совещаниях рабочей группы по проблеме СОг межправительственной океанографической комиссии (Intergovernmental Oceanographic Commission. СО2 Panel Meeting) в Гамбурге, Варнемюнде, Картахене и Пуэрто Рико период с 1996 по 1998 г.г, когда автор состоял членом этой рабочей группы. Так же на 12-м Советско-Японском симпозиуме по проблемам энергетики (Токио, 1991) на международных совещаниях проекта LOIRA в 2004 и 2005 г.г., Международной конференции. PACON 99 (г.Москва), отчетных сессиях по Проекту Президиума РАН «Проблемы зарождения биосферы Земли и её эволюция» (г.Москва, 2006 г.; Терскол, 2007 г.). В полном варианте работа докладывалась на коллоквиумах Лаборатории биогидрохимии ИОРАН и Ученом совете сектора экологии морей и океана ИОРАН.

Основные результаты работы были опубликованы в более чем 60 работах (из них 41 статья в российских и зарубежных журналах и сборниках), в том числе 19 в реферируемых журналах из списка ВАК, рекомендованных для докторских диссертаций, и 2 главы в монографиях (Маккавеев и др.,2003; Маккавеев, 2008).

Практическая значимость работы.

Результаты представляют собой основу для долгосрочного прогноза глобальных изменений климатических характеристик Земли.

Оценка величины естественной изменчивости поможет выделить потенциально наиболее продуктивные районы Мирового океана.

Выявленные закономерности и масштабы природной изменчивости являются необходимым фоном для достоверного выделения антропогенной составляющей, а так же определения районов Мирового океана с максимальной степенью антропогенного воздействия на естественные геохимические циклы.

Данные по значимости различных временных и пространственных масштабов изменчивости для различных районов Мирового океана необходимы для выбора оптимальных масштабов при организации мониторинга гидрохимических параметров и выборе базовых районов для изучения реакции экосистем на возрастающее антропогенное воздействие.

Защищаемые положения.

Содержание компонентов карбонатной системы и величины рН в любой точке Мирового океана есть результат наложения многих периодических и случайных вариаций, многолетних трендов и циклов длительного масштаба времени. Это приводит к тому, что при изучении изменчивости карбонатного равновесия необходимо учитывать как процессы, проходящие за первые десятки секунд, так и процессы, длящиеся десятки тысяч и миллионы лет.

Среди периодических изменений состояния карбонатного равновесия можно выделить суточные и сезонные, которые определяются цикличностью биохимических процессов и изменений температуры, и ритмы, связанные с «быстрыми» климатическими изменениями, имеющими период от десятков до тысяч лет. В долгопериодных изменениях выделяются циклы 20 - 40 тыс.лет и 90 - 100 тыс.лет, определяемые изменениями орбитальных параметров Земли, квазипериодические изменения с периодом 150 - 200 млн.лет, связанные с ритмами конвекции вещества в мантии Земли. Наиболее длительные изменения карбонатного равновесия, связаны с процессами эволюции Земли и дегазации мантии.

Для пространственных неоднородностей распределения карбонатного равновесия малого масштаба достоверно можно судить только о нижнем пределе времени их проявления, который совпадает со временем реакции карбонатного равновесия на изменение внешних условий.

Степень воздействия гидрофизических неоднородностей среднего пространственного масштаба на карбонатное равновесие будет определяться временем существования этих неоднородностей.

При рассмотрении изменений карбонатного равновесия, превосходящих по времени межгодовые, становятся несущественными пространственный масштаб, поскольку эти изменения захватывают не только всю толщу океана, но и другие геосферы.

Анализ долгопериодных естественных циклов изменения карбонатного равновесия в четвертичное время, позволяет сделать вывод о том, что можно ожидать скорой остановки роста как величины рСОг, так и глобальной температуры земной поверхности.

Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения и приложений, содержит 328 страниц, включая 105 рисунков, 4 таблицы, в списке литературы 345 наименований.

Заключение диссертации по теме «Океанология», Маккавеев, Петр Николаевич

Выводы к главе.

Во всей истории Земли состояние карбонатного равновесия было подвержено изменениям в виде долговременных трендов, циклических изменений п случайных вариаций. Изменения эти охватывают временной диапазон от секунд до времени сравнимого с возрастом Земли.

Имеющиеся иерархии пространственных и временных процессов, как в геохимии ландшафтов, так и в динамической океанологии не в полной мере удовлетворяют описанию реально существующих процессов карбонатного равновесия. Можно предложить четыре основных пространственно-временных градации изменчивости. Микро-, объединяющий процессы химической перестройки внутри системы карбонатного равновесия, процессы обмена на поверхностях раздела сред и перенос в результате молекулярной диффузии и мелкомасштабной турбулентности. Мезо-, куда можно отнести очень широкий спектр изменений. Сюда можно отнести изменения с масштабом проявления от суток (в некоторых случаях и часов) до нескольких лет. Эти изменения связаны с циклами развития морской биоты, биохимическими процессами синтеза и окисления ОВ, мезомасштабными (синоптическими) процессами переноса вод и изменениями гидрофизических параметров. Макро- (или крупный) масштаб, с характерным временем от года до тысяч лет, включающий внугригодовую и межгодовую изменчивость, многолетние тренды. Наконец это геологический масштаб изменений, охватывающий всю историю Земли.

В прошлом Земли были эпохи с намного более высоким, чем сейчас содержанием СОг- Не говоря уже о очень древних временах, архее и протерозое, рСОг в поверхностных водах Океана, а следовательно и в атмосфере, могла в отдельные периоды фанерозоя превышать и 3000 - 7000 млн 'атм., а в отдельные и снижаться до, практически, современных величин. В последние 400 - 500 тыс. лет величина рСОг, скорее всего не превышала 500 млн-1атм. Модельные расчеты и другие независимые определения показывают, что в это время проходили хаотические «пилообразные» изменения содержания СОг в атмосфере и температуры поверхности Земли на фоне хорошо выраженных циклов с периодом 20 - 40 тыс. лет, которая в свою очередь шла на фоне 100 тысячелетних изменений (если точнее 90 — 120 тыс. лет). Расчеты показывают, что мы сейчас находимся на самом пике роста СОг, и в ближайшие десятилетия (или столетия) нас будет ожидать похолодание климата, снижение уровня С02 с атмосфере и гидросфере, а в отдаленном будущем новая ледниковая эпоха.

Список литературы диссертационного исследования доктор географических наук Маккавеев, Петр Николаевич, 2009 год

1. Лйбулатов Н.А. Деятельность России в прибрежной зоне моря и проблемы экологии. М.: Наука. 2005. 364 с.

2. Актуальные проблемы современной океанологии. / Ред. Н.П.Лаверов. Ин-т океанологии им. П.П.Ширшова РАН. М.: Наука. 2003. 635 с.

3. Атлас океанов. Северный Ледовитый океан. Изд-во ГУНИО МО СССР. 1980. 184 с.

4. Апекин О.А. Химия океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 242 с.

5. Алекин О.А., Ляхин Ю.И. Химия океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 341 с.

6. Амбросимов А.К., Амбросимов Д.А., Маккавеев П.Н. и др. Гидрохимическая обстановка на полигоне в северном Каспии у о. Чистая Банка // Океанология. 2009. Т.49. № 5. С.681-693.

7. Атлантический океан /Ред. О.К.Леонтьев. М.: Мысль. 1977. 296 с.

8. Бараш М.С., Чеховская М.П., Бибо Н. и др. О четвертичной палеоокеапологии юго-восточной части Охотского моря по литологии и планктонным форамипиферам. // Океанология. 2005. Т.45. № 2. С.273 285.

9. Батраков Г.Ф., Еремеев В.Н., Земляной ФД. Радиоактивные изотопы в океанографических исследованиях. Киев: Наукова думка. 1979. 180 с.

10. Безбородое А.А., Еремеев В.Н. Физико-химические аспекты взаимодействия океана и атмосферы. Киев: Паукова Думка, 1984, 192 с.

11. Безбородое А.А., Бурлакова З.П., Гулин М.А., и др. Биохимические процессы в зоне взаимодействия аэробных и анаэробных вод в Черном море./Комплекспые океанографические исследования Черного моря. Севастополь. 1990. С. 148-164.

12. Богданов Ю.А., Каплгш П.А., Николаев С Д. Происхождение и развитие океана. М.: Мысль. 1978. 160 с.

13. Большаков В.А. Новая концепция орбитальной теории палеоклимата. М.: Московский государственный университет. 2003. 256 с.

14. Большаков A.M., Егоров А.В. Результаты газометрических исследований в Карском море // Океанология, 1995. Том 35. № 3. С. 399 404.

15. Бордовский O.K. К химии осадков центральной части Тихого океана // Тр.ИО АНСССР. 1960. Т.42. с. 107 116.

16. Бордовский O.K., Домаиов М.М. Скорость распада органического вещества в процессе раннего диагенеза морских осадков // Доклады АН СССР. 1981. т.259. № 3. С. .

17. Бордовский O.K., Маккавеев П.Н. Элементы карбонатной системы прибрежных вод Перу. Обмен химическими элементами на границах раздела морской среды. / ред. О.К.Бордовсий, В.Б.Кузнецов. М.: Из-во ИОАН СССР. 1981. С.44-54.

18. Бордовский O.K., Семилетов И.П. Обмен углеродом между водой и донными осадками Охотского моря // Доклады АН СССР. 1989. т.306. № 3. С. .

19. Бордовский O.K., Маккавеев П.Н. Обмен С02 с атмосферой и баланс углерода в Тихом океане//Доклады АН СССР. 1991. Т. 320. №6. С. 1470-1474.

20. Бардовский O.K., Маккавеев П.Н. Распределение растворенного неорганического углерода и его форм на меридиональном разрезе в центральной части Тихого океана // Доклады АН. 1993. Т. 332. № 6. С. 762-765.

21. Бордовский O.K., Гусев Ю.М., Налбандов Ю.Р. Тонкая структура распределения растворенного кислорода и биогенных элементов в океане. Химия морей и океанов / Ред. Бордовский O.K., Розанов А.Г. М.: "Наука", 1995. С. 204-215.

22. Бордовский O.K., Маккавеев П.Н., Бубнов П.В. К проблеме изменчивости карбонатного равновесия в океане. Химия морей и океанов / Ред. Бордовский O.K., Розанов А.Г. М.: "Наука", 1995. С. 92-111.

23. Бордовский O.K., Бубнов П.В., Маккавеев П.Н. Распределение растворенного неорганического углерода и его форм в меридиональном плоскости Атлантического океана // Доклады АН. 1995. Т. 345. № 6. С. 686-689.

24. Бордовский O.K., Маккавеев П.Н. Изменчивость карбонатной системы Мирового океана во времени // Докл. АН. 1998. Т. 363. № 2, с.254 257.

25. Борзенкова И.И., Трапезников Ю.А. Быстрые изменения климата в позднем плейстоцене: возможные причины и механизмы // Материалы гляциологических исследований. Вып. 97. М.: 2004. С. 17 -23.

26. Борисенков Е.П., Пасецкий В.М. Тысячелетняя летопись необычных явлений природы. М.: Мысль. 1988. 522 с.

27. Бородкгш С.О., Маккавеев П.Н. Изменчивость содержания растворенного неорганического углерода и кислорода в поверхностных водах Мексиканского залива // Океанология. 1997. Т. 37. № 2. С. 220-225.

28. Бруевич С.В. Гидрохимия Среднего и Южного Каспия. M.-J1.: Издательство Академии Наук СССР. 1937. С. 5-138.

29. Бруевич С.В. Гидрохимические черты Каспийского моря // Природа. 1938. №4. С. 16-27.

30. Бруевич С.В. Щелочной резерв вод и грунтовых растворов морей и океанов. // Исследования по химии моря // Тр. ИОАН. М.: Наука. 1973. Т. 63. С. 18-56.

31. Бычков А.С., Павлова Г.Ю., Кропотов В.А. Карбонатная система. В кн.: Химия морской воды и аутигенное минералообразование. М.: Наука. 1989. С. 49-111.

32. Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем. J1.: Гидрометеоиздат, 1980. 352 с.

33. Будыко М.И., Ронов А.Б. Эволюция химического состава атмосферы в фанерозое.// Геохимия. 1979. № 5. С.643-653.

34. Бунге В. Теоретическая география. М.: Прогресс, 1967. 279 с.

35. Бурков В.А. Общая циркуляция Мирового океана. JT.: Гидрометеоиздат, 1980. 254 с.

36. Бурков В.А., Павлова Ю.В. Поле синоптических вихрей в Куросио. // Океанология. 1979. Т. 19. № 4. С.584 592.

37. Бурков В.А., Чернякова A.M. Структура и синоптическая изменчивость поля кислорода на 144° в.д. в зоне взаимодействия Куросио и Оясио.// Океанология. 1991. Т.31. № 6. С. .

38. Бютнер Э.К. Планетарный газообмен 02 и С02. J1.: Гидрометеоиздат, 1986. 239 с.

39. Бютнер Э.К., Дубова А.С. Влияние загрязнения поверхностного слоя на тепло-, газо- и влагообмен океана с атмосферой. В кн.: Проблемы химического загрязнения вод. Т. 3. J1.: Гидрометеоиздат, 1985. 127 с.

40. БялкоА.В. Наша планета Земля. М.: Наука. 1989. 237.41 . Валяшко М.Г. Геохимические закономерности формирования месторождений калийных солей. М.: Издательство Московского университета. 1962. 398 с.

41. Васильков А.П., Монин А.С. О распространении речных вод в Карском море. // Доклады РАН. 1994. Т. 338. № 5. С.818 821.

42. Вернадский В.И. Химический состав живого вещества. Петербург. Из-во «Время». 1922. 48 с.

43. Вернадский В.И. Очерки геохимии. Четвертое (2-е русское) издание. J1.: Горгеонефтеиздат, 1934.380 с

44. Вершинин А.В., Розанов А.Г. Химический обмен на границе вода-дно в океанах и морях. М.: ГЕОС. 2002. 164 с.

45. Виноградова. E.JI. Об изменчивости биогенного стока рек Арктического бассейна // Океанология, 2008. Том 48. № 4. С. 527-536.

46. Виноградов М.Е., Федоров К.Н. Изучение экосистем открытых вод юго-восточной части Тихого океана. Фронтальные зоны юго-восточной части Тихого океана / Ред. М.Е.Виноградов, К.Н.Федоров. М.: Наука, 1984. С. 5 24.

47. Виноградов М.Е., Шушкина Э.А. Функционирование планктонных сообществ эпипелагиали океана. М.: Наука. 1987. 238 с.

48. Виноградов М.Е., Налбандов Ю.Р. Влияние плотности воды на распределение физических, химических и биологических характеристик экосистемы пелагиали Черного моря // Океанология. 1990. Т.ЗО, № 5. С. 769 777.

49. Виноградов М.Е., Цейтлин В.Б., Сапожников В.В. Первичная продукция//Журнал общей биологии. 1992. Т. 53. № 3. С. 314-327.

50. Виноградов М.Е., Шушкина Э.А., Копелевич О.В., Шеберстов С.В. Фотосинтетическая продукция Мирового океана по экспедиционным и спутниковым данным. // Океанология. 1996. Т. 336. № 4. С.566-575.

51. Власова Е.С., Маккавеев П. Н„ Маккавеев А.П. Растворенный неорганический углерод в водах юго-восточной части Баренцева моря // Океанология. 2005. Т. 45. № 2. С.217-223.

52. Внуконтинентальные вихри в океане / Ред.К.П.Федоров. М.: Институт океанологии АН СССР. 1986. С.

53. Воздействие глобальных изменений на биосферу /ред. Н.П.Лаверова. М.: НПО «Алькор». 1995. 60 с.

54. Возовик Ю.И. О повторяемости событий в процессе развития ландшафтов // Вопросы географии. Вып. 79. М.: Мысль, 1970. С.З 14.

55. Вошпкевнч Г.В., Мирошников А.Е., Поваренных А.С., Прохоров В.Г. Краткий справочник по геохимии. М.: Недра. 1977. 62 с.

56. Войтов Г.И. К особенностям баланса углерода в биосфере Земли. Второе всесоюзное совещание по геохимии углерода. Тезисы докладов. М. 1986. С. 182 — 184.

57. Волков И.И., ДирсенД., Розанов А.Г. Проблема щелочности вод и анаэробная минерализация органического вещества в Черном море.// Геохимия. 1998. № 1. С. 78-87.

58. Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т.VI. Каспийское море. Вып. 2. Гидрохимические условия и океанологические основы формирования биологической продуктивности. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 1996. 323 с.

59. Гидрофизические исследования по программе МЕЗОПОЛИГОН. Сб. науч. трудов. М.: Наука. 1988. 264 с.

60. Гордеев В.В. Речной сток в океан и черты его геохимии. М.: Наука, 1983, 160 с.

61. Гиттерман К.Э. Термический анализ морской воды // Труды соляной лаборатории АН СССР. 1937. Часть 1. Вып. 15. С. 5 23.

62. Гусарова А.Н. Кремний как индикатор синоптических вихрей открытого океана. Обмен химическими элементами на границах раздела морской среды. / ред. О.К.Бордовсий, В.Б.Кузнецов. М.: Из-во ИОАН СССР. 1981. С. 178 190.

63. Гусарова А.Н., Чернякова A.M., Вакуленко Н.В. Об основах создания банка гидрохимических данных// Экологические системы и приборы. 2000. № 10. С. 3437.

64. Дегенс Е.Т., Кемпс С. История С02 . В кн.: Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей среды. Труды. Международный симпозиум. Рига. 12-15 декабря 1978 г. Л.: Гидрометеоиздат. 1980. С. 50-67.

65. Джаотвили Ш.В. Реки Черного моря. // Европейское агентство по охране окружающей среды. Технический отчет №71. Тбилиси, 2003. 186 с.

66. Добровольский А.Д. Особенности тропической зоны и её влияние на гидрологию Мирового океана. Тропическая зона и связанные с ней глобальные процессы. М.: Наука, 1973. С. 13-15.

67. Жизнь и условия её существования в пелагиали Баренцева моря / ред. Г.Г.Матишев. Кольский филиал АН СССР. Апатиты, 1985. 218 с.

68. Жоров В.А., Ляшенко С.В., Ронкова В.П., и др. Особенности гидрохимического режима Черного моря. / Комплексные океанографические исследования Черного моря. Киев: Наукова Думка. 1980. С. 165-188.

69. Журбас В.М., Озмидов Р.В. Квазистационарная ступенчатая структура главного термоклина в северо-западной части тропической Атлантики.// Доклады Al I СССР. 1986. Т. 290. № 1. С. 220 224.

70. Закруткин В.Е. О масштабах накопления органического вещества в докембрии и фанерозое. / Проблемы доантропогенной эволюции биосферы. М.: Наука, 1993. С. 202-212.

71. Зеленое K.K. Вулканы как источники рудообразующих компонентов осадочных толщ. М.: Наука. 1972. 207 с.

72. Иваненков В.Н. Обмен кислородом и двуокисью углерода между Мировым океаном и агмосферой. В кн.: Гидрохимические процессы в океане. М.: Изд-во ИОА11 СССР, 1985. С. 82-86.

73. Иваненков В.Н.,Маккавеев П.Н. Определение общей щелочности. Современные методы гидрохимических исследований океана / ред. Бордовский O.K., Иваненков В.Н. М.: ИОАН СССР, 1992. С. 80-85

74. Ильин Г.В., Несветова Г.И., Петров В.С и др. Биогенные элементы и режим кислорода. Жизнь и условия ее существования в пелагиали Баренцева моря. Апатиты. 1985. С.46-63.

75. Имбри Дж., Имбри К.П. Тайны ледниковых эпох. М.: Прогресс. 1986. 263 с.

76. Карнаухов А.В. Динамика оледенений в Северном полушарии как автоколебательный релаксационный процесс. Биофизика. 1994. Т. 39. № 6. С.1094-1098.

77. Карнаухов А.В. Парниковая катастрофа и проблемы устойчивого развития человеческой цивилизации. Биофизика. 1996. Т. 41. № 2. С.523 526.

78. Карнаухов А.В. Роль биосферы в формировании климата Земли.// Биофизика. 2001. Т. 46. Вып. 6. С.

79. КишиневскийМ.Х., Серебрянскии В.Т. О механизме переноса вещества на границе раздела газ-жидкость при интенсивном перемешивании //Журнал прикладной химии. 1956. Т. 29. № 1. С.27-32.

80. Кобак К.И. Биотические компоненты углеродного цикла. Ленинград.: Гидрометеоиздат. 1988. 248 с.

81. Кобленц-Шапке О.Э. Первичная продукция. Океанология. Биология океана. Т. 1. Биологическая структура океана. М.: Наука, 1977. С. 62 64.

82. Конное В.А., Маккавеев П.Н., Поярков С.Г., и др. О роли биохимических циклов в формировании климата океана// Океанология. 1998. Т. 38. № 6. С. 863-872.

83. Крейнин Г.С. Курс статистики в кратком изложении. М.: Госпланиздат, 1946, 176 с.

84. Кузнецов А.П. О фотосинтезе, биотическом балансе и трофической структуре морской донной биоты // Известия АН. Серия биологическая. 1993. № 2. С.287-304.

85. Лапенис А.Г. Связь парциального давления углекислого газа с уровнем критической глубины карбонатонакопления в океане // Метеорология и гидрология. 1984. № 9. С.66-73.

86. Леонов А.В. Биогенный речной сток в Каспийское море.//Океанология. 2002. Т. 42. № 5. С. 683-692.91 .Лисицин А.П. Процессы океанской седиментации. М.: Наука. 1978. 359 с.

87. Лисицин А.П. Потоки вещества и энергии в океане и их биохимическое значение. Биогеохимия океана. / Ред. А.С.Монин, А.П.Лисицин. М.: Наука. 1983. С.201-273.

88. Лисиц1ш А.П. Лавинная седиментация и перерывы в осадконакоплении в морях и океанах. М.: Наука. 1988. 309 с.

89. Лисицин А.П., Виноградов М.Е. Глобальные закономерности распределения жизни в океане и биогеохимия взвеси и донных осадков. Биогеохимия океана. / Ред. А.С.Монин, А.П.Лисицин. М.: Наука. 1983. С. 112-127.

90. Ляхин Ю.И. О влиянии пленок нефтепродуктов на скорость обмена кислородом между морской водой и атмосферой. В сб.: V Всесоюзного научного симпозиума «Вопросы смешения сточных вод и самоочищения водоёмов». М.: 1975. С. 182- 183.

91. Ляхин Ю.И. Оценка скорости обмена С02 между морской водой и атмосферным воздухом // Океанология. 1975. Т. 15. № 3. С. 458-464.

92. Ляхин Ю.И. К вопросу о газовом обмене между океаном и атмосферой. Гидрохимические процессы в океане. М.: ИОАН СССР. 1985. С. 66-76.

93. Ляхин Ю.И, Александров В.П., Палыиин Н.И. Расчет баланса обмена С02 между океаном и атмосферой по акваториям Атлантического, Индийского и Тихого океанов // Междуведомств.сборник, Bbin.N 65, Исследование и освоение океанов. Л.: ЛГМИ, 1978. С. 48-60.

94. Макинтайр Ф. Почему море соленое. В кн.: Наука об океане. М.: Прогресс. 1981. С. 137 164.

95. Маккавеев П.Н. Исследование обмена С02 между океаном и атмосферой в Северной Атлантике. Обмен химическими элементами на границах раздела морской среды. / ред. О.К.Бордовсий, В.Б.Кузнецов. М.: Из-во ИОАН СССР. 1981. С.31-43.

96. Маккавеев П.Н. Карбонатная система вод Каспийского моря. Тезисы докладов всесоюзного совещания "Биогеохимия приконтинентальных районов океана", М., 1984, с.45.

97. Маккавеев П.Н. Опыт применения ЭВМ для расчетов компонентов карбонатной системы. Гидрохимические процессы в океане /ред. О.К.Бордовский, В.Н.Иваненков. М.: ИОАН СССР, 1985., С. 60-65.

98. Маккавеев П.Н. Карбонатная система вод Тихого океана. Внутригодовая изменчивость. Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук. 1988. Москва. ИО АН СССР. 200 с.

99. Маккавеев П.Н. Расчет компонентов карбонатной системы. Современные методы гидрохимических исследований океана / ред. О.К.Бордовский, В.П.Иваненков. М.: ИОАН СССР. 1992. С. 86-93.

100. Маккавеев II.H. Растворенный неорганический углерод в водах Карского моря и устьях рек Обь и Енисей // Океанология, 1994. Т. 34. № 5. С. 668-672.

101. Маккавеев Г1.Н. Растворенный неорганический углерод и общая щелочность в анаэробных водах Черного моря.// Океанология. 1995 а. Т. 35, № 4. С.537 543.

102. Маккавеев II.H. Карбонатная система вод Черного моря. Химия морен и океанов / Ред. Бордовский O.K., Розанов А.Г. М.: "Наука", 1995 б. С. 290-302.

103. Маккавеев П.Н. Как дышит океан. // Природа. 1998. № 11. С. 10-17.

104. Маккавеев П.Н. Расчет компонентов общей титруемой щелочности вод Черного моря //Комплексные исследования северо-восточной части Черного моря. / Под ред. Зацепина А.Г., Флинта М.В. М.: Наука. 2002. С.447-450.

105. Маккавеев П.Н. Особенности связи величины рН и растворенного кислорода на полигоне Чистая Банка в северном Каспии.// Океанология. 2009. Т. 49. №4.

106. Маккавеев П.Н. Изменчивость карбонатного равновесия вод Мирового океана различных временных и пространственных масштабов. Океанология на старте 21-го века /ред. А.Л.Верещака/ Москва: Наука. 2008. С.109-156.

107. Маккавеев П.Н., Бубнов П.В. Особенности вертикального распределения компонентов карбонатной системы в аэробной зоне Черного моря //Океанология. 1993. Т. 33. №3. С. 354-359.

108. Маккавеев П.Н., Виноградова Е.Л., Хлебопашев ИВ. Биохимическая трансформация плоскостного стока р.Волга. Труды конференции «Водные системы, организмы, инновации 8». Москва 2006. М.: Изд.: «МАКС ПРЕСС». 2007. С.65.

109. Маккавеев П.Н., Сорохтин О.Г. Опыт реконструкции карбонатного равновесия древнего океана. // Океанология. 2005. 'Г. 45. № 3. С.374-380.

110. Маккавеев П.Н., Стунжас П.А., Маккавеев А.П. Гидрохимия. Глава 4. В кн.: Печорское море. Системные исследования. М.: Изд-во «Море», 2003. С. 134-170.

111. Маккавеев П.Н., Якушев Е.В. Моделирование вертикального распределения суммарной углекислоты в фотическом слое олиготрофных районов океана// Океанология. 1983. Т. 23. № 5. С. 801-806.

112. Маккавеев П.Н., Якушев Е.В. Особенности углеродного цикла в Арктическом бассейне // Природа. 1998. № 3. С. 17-25.

113. Марков К.К. Палеогеография (историческое землеведение). Издание второе. М.: Издательства московского университета. 1960. 268 с.

114. Меншуткин В.В., Финенко 3.3. Математическое моделирование процесса развития фитопланктона в условиях океанического апвеллинга // М.: Труды Института океанологии АН СССР. 1975. Т. 102. С. 175 183.

115. Методы гидрохимических исследований океана/ред. О.К.Бордовский, В.Н.Маккавеев. М.: Наука. 1978. 270 с.

116. Мещанов С.Л., Шапиро Г.И. Внутритермоклинные линзы красноморских вод в Индийском океане. // Доклады АН СССР. 1990. Т. 311. № 2. С.469 473.

117. Muxaxuoe В.Н. Устья рек России и сопредельных стран: Прошлое, настоящее и будущее. М.: ГЕОС, 1997. 413с.

118. Монин А.С. История Земли. JL: Гидрометеоиздат, 1977. 224 с.

119. Монин А.С. О некоторых перспективных проблемах гидродинамики океана. // Океанология, 1997. Т. 37. № 4. С. 485-491.

120. Монин А.С., Каменкович В.М., Корт В.Г. Изменчивость Мирового океана. Л.: ГМИ. 1974. 262 с.

121. Монин А.С., Озмидов Р.В. Океанская турбулентность. Л.: Гидрометеоиздат. 1981. 320 с.

122. Монин А.С., Шишков Ю.А. История климата. J1.: Гидрометеоиздат, 1979. 407 с.

123. Мохов И.И., Безверхний В.А., Карпенко А.А. Циклы Миланковича и эволюция характеристик климатического режима и состава атмосферы по данным ледяных кернов с антарктической станции Восток // Материалы гляциологических исследований. 2003. Т. 95. С.3-8.

124. Мухина В.В., Матуль А.Г. Позднечетвертичная диатомовая стратификация и палеоокеаиология Охотского моря (впадина Дерюгина) во время последнего ледникового максимума// Океанология. 2009. Т.49. №4. С.604- 612.

125. Налбандов Ю.Р. Расчет биохимического потребления кислорода в районе Перуанского апвеллинга. Обмен химическими элементами на границах раздела морской среды. / ред. О.К.Бордовсий, В.Б.Кузнецов. М.: Из-во ИОАН СССР. 1981. С. 55 62.

126. Налбандов Ю.Р., Винтовкин В.Р. Гидрохимические условия аэробной зоны Черного моря в 1978 г. Экосистемы пелагиали Черного моря. /Ред. М.Е.Виноградов. М.; Наука, 1980. С. 50-64.

127. Нельсон-Смит А. Нефть и экология моря. М.: Прогресс. 1977. 263 с.

128. Никифоров Е.Г., Панов В.В., Шпайхер А.О. Карское море. Океанографическая энциклопедия. Л.:Гидрометиздат, 1974. с. 222-225.

129. Океанология. Физика океана. Том 1. Гидрофизика океана/ред. В.М.Каменкович, А.С.Монин. М.: Паука, 1978. 452 с.

130. Пахомова А.С., Затучная Б.М. Гидрохимия Каспийского моря. Л: Гидрометеоиздат. 1966. 343 с.

131. Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допусшмых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйсгвенное значение. М.: ВНИРО. 1999. 304 с.

132. Печорское море. Системные исследования. / Ред. Е.А. Романкевич, А.П. Лисицын, М.Е. Виноградов. М.:«Море». 2003. 502 е.

133. Попов НИ. Величины характеризующие пропускную способность водной поверхности в отношении газов. В кн. "Химия морей и океанов. М.: Наука, 1995. С. 30 34.

134. Попов Н.И Современная изученность скоростей переноса газов через морскую поверхность. В кн.: Химия морей и океанов. / Ред.Бордовский O.K., Розанов А.Г. М.: Наука. 1995. С. 34-46.

135. Попов II.И., Федоров К.П., Орлов В.М. Морская вода. Справочное руководство. М.: Наука. 1979. С. 327.

136. Посохов Е.В. Формирование химического состава подземных вод. Л.: Гидрометеоиздат. 1966. 258 с.

137. Поярков С.Г., Стунжас П.А. Разнопериодная изменчивость гидролого-гидрохимических полей аэробной зоны Черного моря. Экосисшмы пелагиали Черного моря./Ред. М.Е.Виноградов. М.: Наука, 1980. С. 20-44.

138. Проблемы зарождения и эволюции биосферы / Под ред. Галимова Э.М. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2008. 552 с.

139. Пропп М.В. Homo naturalis. М.: Лабиринт. 2003. 320 с.

140. Развитие жизни в океане" отчет по программе № 6 Отделения наук о Земле РАН: "Проблемы зарождения биосферы Земли и ее эволюции". М.: ИО РАН. 2004. 68 с.

141. РемиГ. Курс неорганической химии. Том 1. Переводе 11 немецкого издания. М.: Мир. 1972. 824 с.

142. Розанов А.Г. Иловые воды, диагенез осадков и обмен химическими компонентами на границе вода дно. Химия морей и океанов / Ред.Бордовский O.K., Розанов А.Г. М.: Наука. 1995. С.307-328.

143. Розанов А.Г., Стоянов А.С., Вершинин А.В. О методике прямого измерения химического обмена на границе придонная вода морское дно. // Океанология. 1988. Т. 28. №4. С.680-685.

144. Розанов А.Г., Егоров А.В., Вершинин А.В. Лендер ИО РАН донная станция для изучения химического обмена на дне моря // Океанология. 2006. Т.46. № 4. С. 612-520.

145. Розанов А.Ю. Ископаемые бактерии, седиментогенез и ранние стадии эволюции биосферы// Палеонтологический журнал, 2003. № 6. С. 3—11.

146. Романкевич Е.А. Геохимия органического вещества в океане. М.: 11аука. 1977. 256 с.

147. Романкевич Е.А. Пограничные зоны океана и биогеохимия придонного слоя. В кн.: Химия морей и океанов / Ред. Бордовский O.K., Розанов А.Г. М.: Наука. 1995. С. 329-341.

148. Романкевич Е.А., Дашошевская А.И., Беляева А.Ни др. Биогеохнмпя органического вещества арктических морей. М.: Наука. 1982. 240 с.

149. Романкевич Е.А., Ветров А.А. Потоки и массы органического углерода в океане // Геохимия. 1997. № 9. С. 945-952.

150. Руководство по гидрологическим работам в океанах и морях. Издание второе переработанное и дополненное. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 726 с.

151. Русанов В.П. Гидрохимическая характеристика поверхностных вод Арктического бассейна. Биология Центрального Арктического бассейна. М.: Наука, 1980. С. 15-35.

152. Русанов В.П. Классификация вод Арктического бассейна по гидрохимическим признакам // Вопросы гидрохимии Северного Ледовитого океана. Л.: Гидрометиздат, 1984. с. 5-20

153. Русанов В.П., Васильева А.Н. Распространение речных вод в Карском море по данным гидрохимических определений.//Труды ААНИИ. 1976. Т. 323. С. 188196.

154. Рябченко В.А. Сезонная изменчивость первпчной продукции в Мировом океане (по результатам расчетов) // Доклады АН СССР, 1990. Том 313. № 2. С. 441 -445.

155. Рябчиков A.M. Структура и динамика геосферы, её естественное развитие и изменение человеком. М.: Мысль. 1972. 221 с.

156. Савенко А.В. Оценка степени насышения вод устьевой области Волги по карбонату кальция. // Геология морей и океанов: Материалы XVII Международной конференции (Школы) по морской геологии. Т. 3. М.: «ГЕОС». 2007. С. 179-181.

157. Сапожников В.В. Комплексные экосистемные исследования Северного Каспия на НИС «Медуза» и э/с «Севрюга» (июль сентябрь 1996 г.). // Океанология. 1997. Т. 37. №4. С. 624-627.

158. Сапожников В.В. Изменение экосистемы Каспийского моря за последние 70 лег. // Каспийский 11лавучий Университет. Научно-исследовательский бюллетень. № 3 (2002) ФГУП КаспНИРХ. Астрахань. 2002. С. 59-66.

159. Сапожников В.В., Рудяков Ю.А., Агатова А.И. Регенерация биогенных элементов при разложении мезопланктона. Фронтальные зоны юго-восточной части Тихого океана / Ред. М.Е.Виноградов, К.Н.Федоров. М.: Наука, 1984. С.84 -92.

160. Сапожников В.В., Катунгт Д.П., Кирпичев К.Б. и др. Гидролого-гидрохимические исследования Каспийского моря в рейсе "Исследователь Каспия" (23 августа 8 сентября 2002 г.) // Океанология. 2003 а. Т.43. №4. С.529-534.

161. Сапожников В.В., Зозуля Н.М., Белов А. и др. Гидрохимические исследования северного Каспия на научно-исследовательском судне «Медуза», ав1ует 2002 г.// Океанология. 2003 б. Т. 43, № 4. С. 627-631.

162. Сапожников В.В., Киева К.К., Метревели М.П., и др. Итоги мониторинга изменений гидрохимической структуры Среднего и Южного Каспия за период 1995 2006 гг. // Океанология, 2008. Т.48. № 2. С.232-237.

163. Семалетов И.П. Углеродный цикл и глобальные изменения в прошлом и настоящем. Химия морей и океанов. / ред.О.КБордовский, А.Г.Розанов. М. : Наука. 1995. С. 130- 154.

164. Семтетов И.П. Разрушение мерзлых пород побережья как важный фактор в биогеохимии шельфовых вод Арктики // Доклады Академии Наук, 1999. Том 368. №5. С. 679-683.

165. Семтетов И.П. Цикл углерода в системе «атмосфера суша - шельф» в восточной Арктике. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук. М. 2005.39 с.

166. Сёмина Г.И. Закономерности распределения тропического фитопланктона. Тропическая зона и связанные с ней глобальные процессы. М.: Наука, 1973. С. 215219.

167. Семина Г.И. Фитопланктон. Океанология. Биология океана. Т. 1. Биологическая структура океана. М.: Наука, 1977. С.58 62.

168. Сергеев Ю.Н., Колодочка А.А., Крулшель Х.Д., Кулеш В.П., Савчук О.П. Моделирование процессов переноса и трансформации вещества в море. JI., Изд-во Ленинградского университета. 1979. 296 с.

169. Скибинский Л.Э. Современное гидрохимическое состояние прибрежных и устьевых биотопов Белого и Печорского морей. Автореферат дисс. на соискание уч. ст. к.г.н., Архангельск, 2003. 26 с.

170. Сорохтин Н.О., Сорохтин О.Г. Высота стояния континентов в геологической истории Земли //Докл. РАН. 1997. Т. 354. №2. С.234-237.

171. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Влияние океана на состав атмосферы и климата Земли // Океанология. 1998. Т. 38. № 6. С.928-937.

172. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А., Сорохтин И.О. Возможная природа уникальной металлогенетической эпохи раннего протерозоя // Известия секции наук о Земле Российской академии естественных наук. 1998. № 1. С.23-37.

173. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли. М.: Изд-во МГУ, 2002, 560 с.

174. Стельмах Л.В., Бабич И.И., Тургул С. и др. Скорость роста фитопланктона и его выедания зоопланктоном в западной части Черного моря в осенний период. // Океанология. 2009. Т. 49. №1. С.90-100.

175. Степанов В.Н. Мировой океан. Динамика и свойства вод. М.: Знание. 1974. 250 с.

176. Степанов В.Н. Океаносфера. М.: Мысль, 1983. 270 с.

177. Стунжас П.А. Разделение вод Енисея и Оби в Карском море по щелочности и кремнию//Океанология, 1995. Том 35. № 2. С. 215-219.

178. Стунжас П.А., Гусарова А.Н„ Маккавеев П.Н. Особенности гидрохимических полей в районах восточных пограничных течений Тихого океана. / Экосистемы зон восточных пограничных течений и центральных районов Тихого океана. М.: "Наука", 1990. С. 47-61.

179. Стунжас П.А., Маккавеев П.Н. Измерение первичной продукции по изменениям рН. // Океанология. 1990. Том 30. №.3. С.509-514.

180. Тернер Дж. Эффекты плавучести в жидкостях. М.: Мир, 1977. 431 с.

181. Тищенко П.Я., Вонг Ч.Ш., Волкова Т.Н., и др. Карбонатная система эстуария реки Раздольной (Амурский залив Японского моря) // Биология моря. 2005. Т. 31. № 1. С.51-60.

182. Тищенко П.Я., Звалинский В.И., Шевцова О.В. Гидрохимические исследования эстуария река Раздольная Амурский залив// Состояние морских экосистем находящихся под влиянием речного стока. Владивосток: Дальнаука. -2005. С. 53-88.

183. Федопкин М.А. Сужение геохимического базиса жизни и эвкариотизация биосферы: причинная связь // Палеонтологический журнал. 2003. № 6. С. 1-8.

184. Федоров К.Н. Тонкая термохалинная структура вод океана. J1.: Гидрометеоиздат, 1976. 184 с.

185. Федоров К.Н. Физическая природа и структура океанических фронтов. JL: Гидрометеоиздат, 1983. 283 с.

186. Фортескыо Дж. Геохимия окружающей среды. М.: Прогресс. 1985. 360 с.

187. Химия океана. Том 1. Химия вод океана / Ред Бордовский O.K., Иваненков В.Н. М.: Наука. 1979. 518 с.

188. Химия океана. Том 1. Химия вод океана / ред. О.К.Бордовский,

189. B.Н.Иваненков. М.: Наука. 1979. 518 с.

190. Хори Р. Морская химия. М.: Мир. 1972. 369 с.

191. Цуриков B.JI. Жидкая фаза в морских льдах. М.: Наука. 1976. 210 с.

192. Чеботарева Н.С. Общие закономерности деградации валдайского оледенения. Последний ледниковый покров на северо-западе Европейской части СССР / ред. И.П.Герасимов. М.: Наука. 1969. С. 276 299.

193. Чернякова A.M. Изменчивость гидрохимических полей, обусловленная динамикой синоптических вихрей. / Химия морей и океанов / ред. О.К.Бордовский, А.Г.Розанов. М.: "Наука", 1995. С. 178-204.

194. Чернякова A.M., Бородкин С.О. Гидрохимические индикаторы фронтального циклонического вихря антарктического циркумполярного течения. // Океанология. 1985. Т. 25. №5. С. 740-743.

195. Чернякова A.M., Лукашов Ю.Ф., Бородкин С.О. Гидрохимические свойства глубинного антициклонического вихря. / Гидрофизические исследования по программе МЕЗОПОЛИГОН. Сб. науч. трудов. М.: Наука. 1988. С.83-86.

196. Шишкина О.В. Геохимия морских и океанических иловых вод. М.: Наука, 1972. 228 с.

197. Широков С.Р. Экспериментальное изучение процессов обмена С02 между морской водой и воздухом. Автореферат дис.канд.хим.наук. Ростов на Дону. 1983. 24 с.

198. Щербаков А.В., Козлова Н.Д., Смирнова Г.Н. Газы термальных вод. М.: Наука, 1974.218 с.

199. Шнайдер С.Г. Моделирование климата. // В мире науки. 1987. № 7. С.32-41.

200. Шопф Т. Палеоокеанология. М.: Мир. 1982. 311 с.

201. Шульгина Е.Ф., Куракова Л.В., Куфтаркова Е.А. Химизм вод шельфовой зоны Черного моря при антропогенном воздействии. Киев : Наукова Думка, 1978. 124 с.

202. Шумилов А.В., Косарев А.Н., Лебедев В.Л. Процессы обмена на границе океан атмосфера. М.: Изд-во МГУ. 1973. 205 с.

203. Якушев Е.В., Михатовский Г.Е. Моделирование химико-биологических циклов в Белом море: расчет сезонной изменчивости соединении углерода// Океанология, 1994. Т. 34, № 2. С. 242 247.

204. Ясманов Н.А. Глобальное потепление: кто виноват? // Энергия. 2002. № 10.1. C. 17-24.

205. Andreev A.G., Honda М, Kumamoyo Y., el. al. Excess COi and рНехСе« in Intermediate Waters Layer of Nothwestern Pacific // Journal of Oceanography. 2001. Vol.57. P. 177-188.

206. Andreev A.G., Kusakave M. Inderdecadal variability in dissolved oxygen in the intermediate waters layer of the Western Subarctic Gyre and Kuril Basin (Okhotsk Sea)// Geophysical Research Letters. V.28. No 12. June 2001. P. 2453-2456.

207. Berger W.H. Planktonic foraminifera: selective solution and paleoclimatic interpretation.//Deep Sea Res. 1968. Vol. 15. P. 31-44.

208. Berner R.A. Atmospheric oxygen over Phanerozoic time // Proceedings of the National Academy of Sciences. Vol.96. Issue 20. September 27. 1999. P. 10955-10957.

209. Berner R.A. A model of calcium, magnesium and sulfate in seawater over Phanerozoic time // American Journal of Science. Vol. 304. May 2004. P. 438-453.

210. Berry W.B., Wilde P. Progressive ventilation of the oceans an explanation for the distribution of the lower Paleozoic black shales //Am. J. Sci., 1978. V. 278, P. 257-275.

211. Bordovskiy O.K., Makkavejev P.N. Variation of the C02 in the Pacific ocean. Abstract of the 12-th Japan USSR Energy symposium. Desember 12-13, Tokyo, Japan. Tokai University, 1991. V.2. P. 25-38.

212. Bond G., Broecker S., Johnsen S. et al. Correlation between climate records from North Atlantic sediments and Greenland ice/// Nature. V. 365. 1993. P. 143 147.

213. Boudreau B.P., Guinasso N.I. The influence of a diffusive sublayer on accretion, dissolution and diagenesis of the sea floor. Dynamic environment of the ocean floor. /Eds. Fanning K.A., Manhlim F.T. Toronto: Lexington. 1982. P. 903 929.

214. Bradshaw A.L., Brewer P.G. High precision measurements of alkalinity and total carbon dioxide in seawater by potentiometric titration. 2. Measurement on standard solutions.// Marine Chem. 1988. Vol. 23. P. 69-86.

215. Brewer P. G. Carbon dioxide and climate // Oceanus. 1978. V.21. № 4, PP. 13-11:

216. Brocks J. J., Logan G.A., Buick R. et. al. Archean molecular fossils and the early rise of eukaryotes // Scicnce. 1999. V. 285. P. 1033-1036.

217. Broecker W.S. Gas exchange measurement in natural system. Gas transfer at water surfaces. D.Reidej Publishing Company. 1984. P. 479-493.

218. Broecker W.S. The great ocean conveyor.//Oceanography. 1991. V. 4.№ 2. P. 7989.

219. Broecher H.C, Peterniann J., Siems W. The influence of wind on СОг — exchange in wind-wave tunnel, including the effects of monolayers // J. Mar. Res. 1978. № 4. P. 595-610.

220. Broecker W.S., Peng T.-H., Mathien G., Hesslein R„ Torgersen T. Gas exchange rate measurements in natural system // Radiocarbon. 1980. № 3. P. 676 683.

221. Brtko W.J., Kabel R.L Transfer of gases at natural air-water interfaces // J.Phys.Oceanogr. 1978. Vol.8. № 4. P. 543-556.

222. Buck K. Das Kohlnsaure Cleichgewichtssystem im meerwasser // Havsforkningsinstitutes skrift. 1951. № 151. 18 p.

223. Cai W.J., Wang Y., Hadson R.E. Acid-base properties of dissolved organic matter in the estuarine waters of Georgia, USA. // Geochim. And Cosmochim. Acta. 1998. Vol. 62. N 3. P. 473-483.

224. Calbet A, landru M.R. Phytoplankton growth, microzooplankton grazing, and carbon cycling in marine systems // Limnol. Oceanogr. 2004. V. 49. № 1. P. 51 -57.

225. Caldeira К., Wickett M. Anthropogenic carbon and ocean pH // Nature. 2003. Vol. 425. P. 365.

226. Carbon dioxide sub-group of the joint panel on oceanographic tables and standards.// UNESCO technical papers in marine science. 1983. №42. 18 p.

227. Chapman W.L., Walsh J.E. Resent variations of sea, ice and air temperature in high latitudes//Bull. American Meteorological Society. 1993. V. 74. P. 33-47.

228. Chen C.-T. Carbonate Chemistry of the North Pacific Ocean. US Dep. Energy Rep., DOE \NBB-0079. 1986.176 р.

229. Chen СЛ., Millero F.J. Gradual increases of oceanic carbon dioxide// Nature. 1979. Vol. 277. P. 205-206.

230. Cicerone, R.; Orr J., Brewer P. et al. The Ocean in a High C02 World // EOS, Transactions American Geophysical Union. 2004. № 85, Vol. 37. P. 351-353.

231. Clark E.C.W., Glew D.N. Evaluation of thermodynamic functions from equilibrium constants. // Trans. Faraday Soc. 1966. № 62. P. 539 547.

232. Cauwet G. Non-living particulate matter. Mar. Org. Chem. Evol. Interaet. and Chem. Org. Matter Seawater. Amsterdam. 1981. P. 71 89.

233. Cunter L.W., Gordon R.J., Jacobson J.S., Landsberg H.E., Marrola C.A., Peacock P.N., Pearson N„ Rush ton J.D., Singer S.F., Zegel W.C. Oxygen carbon dioxide balance on global scale // Environmental Eng. Handb. Radnor. 1974. Vol. 11. № 5. P. 59 -63.

234. David M. K„ John E. Building the Long-term Picture: The U.S. JGOFS Term-series Programs // Oceanography. 2001. Vol. 14. №. 4. P. 6-17.

235. Dennis J., McGillicuddy Jr. The internal Weather of the Sea and Its Influences on Ocean Biogeochemistry // Oceanography, 2001. Vol. 14. № 4. P. 78 92.

236. Dickson A.G. An exact definition of total alkalinity and total inorganic carbon from titration data. // Deep Sea Research. 1981. № 28A. P. 609-623.

237. Dickson A.G. Thermodynamics of the dissociation of boric acid in synthetic sea water from 273.15 to 298.15 K. // Deep-Sea Research, 1990 a, № 37. P. 755-766.

238. Dickson A.G. Standart potential of the reaction: AgCl(s) + S H2(g) = Ag(s) = HCl(aq), and the standart acidity constant of the ion HSO4 in synthetic sea water from 273.15 to 318.15 K.// Journal of Chemical Termodynamics, 1990 b. №22. P. 113-127.

239. DOE (1994) Handbook of methods for the various parameters of the carbon dioxide system in sea water; version 2 /EdsDickson . A.G., Goyet C. ORNL/CD1AC-74.

240. Dyrssen D., Wedborg W. The ifluence of the partial presure of carbon dioxide on the total carbonate of seawater// Mar.Chemistry, 1982. № 2. P. 183-185.

241. Dyrssen D„ Haraldson C., Westerlund S., et.al. Report on the chemistry of seawater. XXXII. Department of Analytical and Marine Chemistry. Chalmers University of Technology and Gothenburg University. Goteborg. Sweden. 1986. 57 p. 1

242. Edmond J.M., Gieskes T.M. On the Degree of Saturation of the Sea Water with Respect to Calcium Carbonate Under in situ Condition // Geochimica et Cosmochimica Asta, 1970. Vol. 34. P. 1261-1291.

243. Electronic Climate Hydrochemical Atlas of the Arctic Ocean. AARI RF and I ARC. St.Petcrburg. Fairbanks. 2001.

244. Fedonkin M.A. The origin of the Metazoa in the Light of the Proterozoic fossil record // Paleontological Reserch, 2003. Vol. 7. № 1. P. 9^1.

245. Feely R.A., Sabine C.L., Takahashi Т., et.al. Uptake and Storage of Carbon Dioxide in the Ocean. The Global C02 Survey // Oceanography. 2001. Vol. 14. № 4. P. 18-32.

246. Fernand L., Brewer P. (Eds.). Changes in surface C02 and ocean pH in ICES shelf sea ecosystems. ICES Cooperative Research Report. 2008. № 290. 35 p.

247. Fischer H., Wahlen M„ Smith J., et.al. Ice core records of atmospheric C02 around the last three glacial terminations. Science, 1999. V. 283. P. 1712-1714.

248. Frankignoulle M„ Disteche A. C02 chemistry in the water column above a posidonia seagrass bed and related air-sea exchanges//Oceanol. Asta, 1984. Vol. 7. № 2, P. 209-219.

249. GEOSECS. Atlantic Expedition. Vol.1, Hydrographic Data 1972-1973. National Science Foundation. U.S. government printing office. Washington. 1981. 121 p.

250. GEOSECS. Pacific Expedition. Vol.3, Hydrographic Data 1973-1974. National Science Foundation. U.S. government printing office. Washington. 1982. 137 p.

251. Goyet C., Bradshaw A.L., Brewer P.G. The Carbonate System in the Black Sea. // Deep-Sea Research. Vol. 38. № 2A. 1991. P. SI049 S1068.

252. Goyet C., PoissonA. New determination of carbonic acid dissociation as a function of temperature and salinity // Deep Sea Res. 1989. Vol. 36. P. 1635 1654.

253. Gribbin J. Carbon dioxide and climate // Energy Policy. 1978. V.6. № 4. PP. 314 -319.

254. Feely R.A., Sabine C.L., Takahashi Т., at.al. Uptake and Storage of Carbon Dioxide in the Ocean // The Global C02 Survey. Oceanography. 2001. V. 14. № 4. PP. 18-32.

255. Hansson J. A new set of Ph scales and standart buffers for seawater // Deer Sea Res. 1973. Vol. 20. P. 479 491.

256. Holmes R.M., Peterson B.J., Zulidov V. V., et.al. Nutrient Chemistry of the Ob' and Yenisey Rivers, Siberia: Results from June 2000 Expedition and Evaluation of Long-term Data Sets.// Marine Chemistry. 2001. V. 75, PP. 219-227.

257. Interactions of С, N, P and S Biogeochemical cycles and Global Change / Eds. Wollast R., Mackenzie F.T., Chou L. NATO ASI Series. V.14. Berlin; Heidelberg; Springer-Verlag. 1993.

258. Karl D.M., John E„ Michaels A.F., et.al. Building the Long-term Picture: The U.S. JGOFS Time-series Programs // Oceanography. 2001. V. 14. № 4, PP. 6-17.

259. KeirR.S. The dissolution kinetics of biogenic calcium carbonate in sea waters.// Ibid. 1980. Vol. 44. P. 241 -252.

260. Kelley J., Hood D. Carbon Dioxide in the Pacific Ocean and Bering Sea: Upwelling and Mixing //J. Geophys. Res. 1971, V. 76. P.745-752.

261. Kroopnick P. Isotopic fractionations during oxygen consumption and carbonate dissolution within the North Atlantic Deep Waters // Earth and Planet. Sci. Left. 1980. Vol. 49. N 2. P.483 498.

262. Kucheruk N.V., Rybnikov P. V., Sapoznikov F.V. Coastal benthic community of the Pechora Sea. Abstr. Of XII Intern. Union of geodesy and geophysics general assembly. 19-30 July, 1999. Berningam, 1999. P. 233.

263. Kuznetsov A.P. On the photosynthesis as a global bio-geo-chemical mechanism and factor // Selected papers. Translated from Izvestiya Rossiiskoi Akadevii Nauk. Plenum Publ. Corporation. New-York. 1994. P. 234-246.

264. Lazier J.R.N., Mann K.H. Turbulence and diffusive layers around small organisms // Deep-Sea Res. Vol. 36. P. 1721 1733.

265. Lee K., Millero F.J. Thermodynamic studies of the carbonate system in seawater. 1995, Deep-Sea Research I, Vol.42, №. 11/12. P. 2035-2061.

266. Lehman J.T. Enhanced transport of inorganic carbon into algal cells and its implication for biological fixation of carbon. // J. Phycol. 1978. Vol. 14. P. 33 42.

267. Liss P.S. Processes of gas exchange an air-water interface // Deep-Sea Res. 1973. Vol. 20. N3. P. 221 -238.

268. Lyman J. Buffer mechanism of sea water. Ph.D. Thesis, University of California. Los Angeles. 1957. 196 p.

269. Mackay D. Effects of surface films on air-water exchange rates. // J. Great Lakes Res., 1982. Vol. 8. № 2. P. 299 306.

270. Makkaveev P.N. The total alkalinity in the anoxic waters of the Black sea and in sea-river mixture zones. Intergovermental Oceanographic Commission. Joint IOC-JGOFS C02 Advisory Panel Meeting. Seven Session. Annex V. UNESCO, 1998.

271. Makkaveev P.N., Nalbandov J.R., Vlasova E.S. The Distribution of Dissolved Inorganic Carbon in the Zone of Contact of Aerobic and Anaerobic Waters of the Black Sea // Oceanology. Vol. 45. Suppl. 1. 2005. P. 85 92.

272. McGillicuddy D.J. The internal Weather of the Sea and its Influences on Ocean Biogeochemistry // Oceanography. 2001. Vol. 14. №4. P. 78-92.

273. Mehrbach C., Culberson C.H., Hawley J.E., et.al. Measurements of the apparent dissociation constants of carbon acid in seawater at atmospheric pressure // Limnol. Oceanogr. 1973. № 18. P. 897-907.

274. Millero F.J. The thermodynamics of the carbonate system in seawater. 1979, Geochimica et Cosmochimica Acta. Vol.43. P. 1651-1661.

275. Millero F.J. Thermodynamics of the carbon dioxide system in oceans // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1995. Vol. 59. № 4. P. 661-677.

276. Morse J.W. Dissolution kinetics of calcium carbonate in sea waters. VI. The near-equilibrium dissolution kinetics of calcium carbonate rich sea sediments. // Ibid. 1978. Vol.278. P. 243-261.

277. Morse J. W., Millero F.J., Thurmond V., et.al. The carbonate chemistry of Grand Bahama Benk waters: after 18 years another look // J.Geophys.Res., 1984, № 3. P. 36043614.

278. Murray J.W., Barber R.T., Roman M.R., et.al. Physical and Biological Controls on Carbon Cycling in the Equatorial Pacific // Science. 1994. V. 266. P. 58-65.

279. Mucci A. The solubility of calcite and aragonite in seawater at various salinities, temperatures and one atmosphere total pressure // Amer.J.Sci. 1983. V. 283. P.780-799.

280. Nightingale P.D., Malin G.S., Law A.J., et.al. Upstill Goddard. In situ evaluation of air-sea gas exchange parameterations using novel conservative and volatile tracess. 2000 // Global Biogeochem. Cycles. № 14. P. 373-387.

281. Oceanografic data of KH-68-4 (Southern cross cruise of the Hakuho Mam. Ocean research institute, University of Tokyo. 1970. 67 p.

282. Oeschger H. The contribution of ice core studies to the understanding of environmental processes. Greenland ice core: Geophysics, geochemistry and the environment. Wash. (D.C.). 1985. P.9 -17.

283. OSPAR Commission. Effects on the marine environment of ocean acidification resulting from elevated levels of C02 in the atmosphere. Publication №: 285. 2006.

284. Pelejero С., Calvo E., McCultoch Т., et al. Preindustrial to modern interdecadal variability in Coral Reef pH. Science. 2005. № 309. P. 2204-2207.

285. Petit J.R., Jouzel J., Raynaud D. et al. Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ise core // Antarctica. Nature, 1999. Vol. 399. P. 429-438.

286. Rashid M.A. Geochemistry of Marine Humic Compounds.// Springer-Verlag, NY, Berlin, Helderberg, Tokio. 1983. 300 p.

287. Redfield A.C., Ketchum B.I I, Richards F.A. The influence of organisms on the composition of seawater. The Sea. / Ed. Hill M.N. New York: Interscience. 1963. Vol. 2. P. 26-77.

288. Richards F.A. Anoxic basins and fjords // Chemical Oceanogrphy. Vol. 1. London. Academic Press. 1965.

289. Richardson C. Phase relationship in sea icc as a function of temperature // J.of Glaciology. 1976. Vol. 17. № 77. P. 507 719.

290. Romankevich E.A. Faccts of Modem Biogeochemistry / Eds. Ittekkot V., Kempe S., Michaelis W., Spitry A. Berlin; Heidelberg; N.Y.; Paris; Tokyo; Hong Kong; Springer-Verlag. 1990. P. 39.

291. Roy R.N., Roy LN., Vogel K.M., Moore C.P., Pearson Т., Good C.E., Millero F.J. and Campbell D.M. Determination of the ionization constants of carbonic acid in seawater // Mar.Chem. 1993. № 44. P. 249-268.

292. Primeau F. Characterizing Transport Between the Surface Mixed Layer and the Ocean Interior With a Forward and Adiont Global Ocean Transport Model // Jornal of Pysical Oceanography. 2005. V.35. P.545 564.

293. Saunders P.M. Anticyclonic eddies formed from shoreward of Gulf Stream.// Deep-Sea Res. 1971. Vol. 18. № 12. P. 1207-1219.

294. Shaffer G. Phosphorus pumps and shuttles in the Black Sea.// Letters to Nature. № 321. 1986. P. 515-517.

295. Shapiro G. I. Mesoscale subsurfase isolated eddy lens of warm waters in Scotia sea. Abstracts of the 21 European Marine Biology symposium. Gdansk. Alma-Press. 1986. P. 164.

296. Siegenthaler U. Uptake of excess СОг by an outeropdiffusion model of ocean // J.Geophys.Res. № 6. 1983. P. 3599-3608.

297. Smagin V.M., Timohov L.A., Colony R. Nutrients Distribution and Variability in the Arctic Basin. EGS-AGU-EUG Joint Assembly, Abstracts from the meeting held in Nice, France, 6-11 April 2003, abstract #5819.

298. Smith H.J., Wahlen M., Mastroianni D. et al. The CO2 concentration of air trapped in Greenland Ice Sheet Progect 2 ice formed during period of rapid climate change.// Journal of Geophys. Research. V. 102. № 12. 1997. PP. 26577-26583.

299. Steele J.H. Environmental control of photosynthesis in the sea // Limnol. and Oceanogr. 1963. Vol. 21. № 1. P. 11-24.

300. Sverdrup H., Johnson M., Fleming R. The Oceans. New York: Prentice-Hall Inc. 1942. 566 p.

301. Tsunogai S. Carbon cycle and the atmospheric environment: Importance of the ocean in global environment. Kagaku. 1989. Vol.59. P. 593-601.

302. Tsunogai S., Оно Т., Watanabe S. Increase in the total carbonate in the western North Pacific waters and hypothesis on the missing sink of anthropogenic carbon.// J. Oceanogr. 1993. Vol. 49. P. 305-315.

303. Usdowski E. Reactions and equilibra in system CO2 H20 and СаСОз - CO2 -H20 (0° - 50°C). N. Jb. Miner. Abh., 1982. P. 148 - 171.

304. Vlasova E.S., Makkaveev P.N. Dissolved inorganic carbon in waters of the soulheasten part of the Barents Sea (Pechora Sea). Sevens Workshop on Land Ocean Interactions in the Russian Arctic, LOIRA project. November 15-18, 2004, Moscow. 2004. P. 150

305. Walker C.G. Possible limits of the composition of Archaean ocean. // Nature. 1983. Vol. 302. №5908. P. 518-520.с|. Siьс327

306. Wanninkhof R. Relationship between gas exchange and wind speed over the ocean //J.Gejphys.Res. 1992. Vol. 97. P. 7373-7381.

307. Wanninkhof R., McGillis W.N. A cubic relationship between gas transfer and wind speed. // Geophys. Res. Lett. 1999. № 26. P. 1889-1893.

308. Weiss R. Carbon dioxide in water and seawater. The solubility of non-ideal gas // Mar.Chem. 1974. № 2. P.203-215.

309. Wilde P. Berry W.B. Destabilization of the oceanic density structure and its significance to marine "extinction" events // Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol., 1984. V. 48, P. 143-162.

310. Winn C.D., Li Y.H., Mackenzie F.T., Karl DM. Rising surface ocean total dissolved inorganic carbon ay the Hawai Ocean Time series sites // Marine Chemistry. 1998. Vol. 60. P. 33-47.

311. Wolf-Gladrow D.A., Bijma J., Zeebe R.E. Model simulation of the carbonate system in microenviromen of symbiont bearing foraminifera // Marine Chemistry. 1999. Vol. 64. P. 181-198.

312. Wolf-Gladrow D.A., Riebessel U. Diffusion and reactions in the vicinity of plankton: a refined model for inorganic carbon transport // Marine Chemistry. 1997. Vol. 59. P. 17-34.

313. World Ocean Atlas 2005, CD-ROM Data Sets/ National Oceanic and Atmosperic Administration NES, Data and Information Service. National Oeeanographic Data Center, Ocean Climate Laboratory.

314. Yakushev E. V. Modeling of the carbonate system balance: Changes connected with Phytoplankton bloom // Caribbean Journal of Science. 1996. Vol. 32. № 3. P. 292294.

315. Zavialov P., Kremenetskiy V., Makkaveev P., et.al. Tracing continental discharges in the Kara Sea: Anomalous spreading of river runoffs in the fall of 2007. Geophysical

316. Research Abstracts. Vol. 10. EGU2008-A-02595. 2008. SRef-ID: 1607-7962 / gra/ EGU2008-A-02595 EGU General Assembly 2008

317. Zeebe R.E., Wolf-Gladrow D.A., Jansen H. On the time required to establish chemical and isotopic eqilibrum in the carbon dioxide system in seawater. // Marine Chemistry. 1999. Vol. 65. P. 135-153.