Вариации качества воды в Ладожском озере в весенний период в 2016 и 2017 гг.: спутниковые наблюдения

Приведены и обсуждаются результаты спутниковых наблюдений за качеством вод в Ладожском озере в весенний период в 2016–2017 гг. Концентрация хлорофилла a фитопланктона, как и другие гидробиологические параметры, наименее изучены в период полного или частичного покрытия льдом как на Ладоге и Онеге, так и на многих великих озерах мира. В последние 30 лет при заметном потеплении климата Ладожское озеро не каждый год покрывается льдом, и в этом случае имеется возможность оценки параметров качества воды. Полученные впервые статистические данные по качеству воды в Ладожском озере свидетельствуют о том, что, вопреки ожиданиям, концентрации хлорофилла a уже в марте не нулевые (хотя и достаточно низкие: ≤ 1 мкг/л) не только в литоральных, но даже в некоторых пелагиальных районах озера, и вероятно обусловлены клетками фитопланктона, вегетировавшего в зимний период подо льдом. Весенние концентрации взвешенного неорганического вещества обнаруживаются в широком диапазоне значений (0.1–3.5 мг/л) в зависимости от года и конкретной части акватории озера. Диапазон концентраций окрашенного растворенного органического вещества обнаружены в диапазоне от <4.5 до 12–15 мгС/л) с наименьшими значениями в пелагиальных районах и наибольшими — в литоральных, в частности, в районе Волховской губы. С началом летнего периода указанные показатели в среднем по озеру слабо возрастают, оставаясь существенно ниже своих характерных значений для июля месяца.

1. Dekker A.G., Malthus T.J., Hoogenboom H.J. The remote sensing of inland water quality // Advances in environmental remote sensing (Eds: F.M. Danson and S.E. Plummer). Chichester, United Kingdom: John Wileyand Sons, 1995. P. 123–142.

2. Еремеева А.О. Вопросы дистанционного изучения качества поверхностных вод // Труды государственного гидрологического института. 1983. № 297. С. 122–129.

3. Кондратьев К.Я., Поздняков Д.В. Качество природных вод и определяющие его компоненты. Л.: Наука, 1984. 54 с.

4. Bukata R.P., Jerome J.H., Kondratyev K. Ya., Pozdnyakov D.V. Optical properties and remote sensing of inland and coastal waters. Boca Raton e. a.: CRC Press, 1995. 362 p.

5. Sathyendranath S. (Ed). Remote sensing of ocean colour in coastal, and other optically-complex waters // IOCCG Report. 2002. N3. 104 p.

6. Pozdnyakov D., Grassl H. Colour of inland and coastal waters: a methodology of its interpretation. Chichester: Springer-Praxis, 2003. 170 p.

7. Pozdnyakov D., Korosov A., Petrova N., Grassl H. Multi-year satellite observations of Lake Ladoga’s biogeochemical dynamics in relation to the lake’s trophic status // J. Great Lakes Res. 2013. V. 39. P. 34–45.

8. Mobley C.D. Estimation of the remote-sensing reflectance from above-surface measurements // Appl. Opt. 1999. V. 38, N 36. P. 7442–7455.

9. Kondrik D.V., Pozdnyakov D.V., Pettersson L.H. Particulate inorganic carbon production within E. huxleyi blooms in subpolar and polar seas: a satellite time series study (1998–2013) // Int. J. Rem. Sens. 2017. V. 38, N 22. P. 6179–6205. doi: 10.1080/01431161.2017.1350304

10. Jerome J.H., Bukata R.P., Miller J.R. Remote sensing reflectance and its relationship to optical properties of natural water // Int. J. Rem. Sens. 1996. V. 17, N 1. P. 43–52.

11. Levenberg K. A method for the solution of certain non-linear problems in least squares // Quart. Appl. Math. 1944. V. 2. P. 164–168.

12. Marquardt D.W. An algorithm for least-squares estimation of non-linear parameters // J. Int. Soc. Appl. Math. 1963. V. 11, N 2. P. 36–48.

13. Sokoletsky L.G., Lunetta R.S., Wetz M.S., Paerl H.W. Assessment of the water quality components in turbid estuarine waters based on radiative transfer approximations // Israel J. Plant Sci. 2012. V. 60, N 1–2. P. 209–229.

14. Shuchman R., Korosov A., Hatt C., Pozdnyakov D., Means J., Meadows G. Verification and application of a Bio-optical Algorithm for Lake Michigan Using SeaWiFS: a 7-year Inter-annual Analysis // J. Great Lakes Res. 2006. V. 32. P. 258–279.

15. Pozdnyakov D.V., Johannessen O.M., Korosov A.A., Pettersson L.H., Grassl H.G., Miles M.W. Satellite evidence of ecosystem changes in the White Sea: A semi-enclosed arctic marginal shelf sea // Geophys. Res. Lett. 2007. V. 34, N 8. P. L08604. doi: 10.1029/2006GL028947

16. Petrenko D., Pozdnyakov D., Johannessen J., Counillon F., Sychov V. Satellite-derived multi-year trend in primary production in the Arctic Ocean // Int. J. Rem. Sens. 2013. V. 34, N 11. P. 3903–3937. doi: 10.1080/01431161.2012.762698

17. Kondrik D.V., Pozdnyakov D.V., Pettersson L.H. Particulate inorganic carbon production within E. huxleyi blooms in subpolar and polar seas: a satellite time series study (1998–2013) // Int. J. Rem. Sens. 2017. V. 38, N 22. P. 6179–6205. doi: 10.1080/01431161.2017.1350304

18. Istomina L., Heygster H., Kazev I. Melt pond fraction and spectral sea ice albedo retrievals from MERIS data. Part I: Validation against in situ, aerial, and ship cruise data // The Cryosphere. 2015. V. 9. P. 1551–1566. doi: 10.5194/tc-9–1551–2015, 2015

19. Lei R., Zhang Z., Matero I., Cheng B., Li Q., Huang W. Reflection and transmission of irradiance by snow and sea ice in the central Arctic Ocean in summer 2010 // Polar Res. 2012. V. 31. P. 17325. doi: 10.3402/polar.v31i0.17325

20. Rukhovets L., Filatov N. (Eds). Ladoga and Onego — Great European lakes. Observations and Modelling. Berlin, Heidelberg: Springer, 2010. 302 p.

21. Arrigo K.G., Perovich D.K., Pickart R.S. et al. Massive Phytoplankton Blooms Under Arctic Sea Ice // Sci. 2012. V. 336, N 6087. P. 1408–1409.

22. Eisma D. Suspended matter in the Aquatic Environment. Berlin, Heidelberg: Springer, 2012. 303 p. doi: 10.1007/978–3–642–77722–6

23. Петрова Н.А., Тержевик А.Ю. (Ред). Ладожское озеро — критерии состояния экосистемы. СПб.: Наука, 1992. 322 с.

24. Pozdnyakov D., Korosov A., Grassl H., Pettersson L. An advanced algorithm for operational retrieval of water quality from satellite data in the visible // Int. J. Rem. Sens. 2005. V. 26, N 12. P. 2669–2687. doi: 10.1080/01431160500044697