В ФГБУ «ГОИН» подготовлена к печати монография «Новая география Чёрного моря». Работа велась в рамках гранта Русского географического общества. В монографии проанализировано современное состояние гидрометеорологического режима Чёрного моря, проведено сравнение полученных данных за период после 2018 года с климатической информацией. Это красочное научно-популярное издание, основанное, тем не менее, на достоверных наблюдательных данных.
Были использованы все имеющиеся данные гидрометеорологических наблюдений, как вдоль береговой линии, так и по акватории моря. Проанализированы данные гидрометеорологических наблюдений всех видов наблюдательных платформ, характеризующие все физико-географические районы моря. Использованы результаты наблюдений, выполненных на береговых станциях и постах. Кроме данных российских метеорологических и морских станций и постов наблюдательной сети Росгидромета, использованы наблюдения всех причерноморских стран: Болгарии, Румынии, Украины, Грузии и Турции. Проанализированы данные судовых и попутных судовых наблюдений, данные буйковых измерений, а также результаты спутниковых зондирований состояния морской поверхности и атмосферы над морем. Особое внимание уделено результатам математического моделирования состояния Чёрного моря с использованием моделей с усвоением данных измерений в режиме реального времени. В монографии приведены результаты прямых измерений (наблюдаемые величины), осредненные значения, статистические характеристики гидрометеорологических параметров, результаты модельных расчётов.
Потепление климата привело к существенным и продолжающимся непрерывно, прямо сейчас, изменениям состояния Чёрного моря. В первую очередь, это потепление деятельного слоя. Верхний квазиоднородный слой (ВКС), как часть деятельного слоя, непосредственно контактирующий с атмосферой, претерпевает наибольшие изменения. За последние неполные тридцать лет, прошедшие с момента начала заметного и устойчивого потепления ВКС, среднегодовая температура этого слоя, в различных регионах моря, увеличилась на 2.0 – 2.5 0С. Это очень большая величина, существенно влияющая, в отдельных случаях – определяющая изменения других характеристик и параметров морской среды.
Рост температуры ВКС увеличил устойчивость вертикальной структуры Чёрного моря. Действуя однонаправленно с процессом уменьшения динамической (ветровой) нагрузки на поверхность моря, которая ослабла в последние три – пять лет, указанные процессы привели не только к существенным и важным изменениям структуры поверхностных вод, но и к изменениям основных гидрологических и гидрохимических параметров и характеристик верхнего 150 - 200-метрового слоя воды.
Заметно уменьшилась толщина ВКС во все сезоны года. И если для летних месяцев небольшие значения толщины ВКС не несут в себе больших негативных последствий, то уменьшение глубины проникновения зимней конвекции влияет на всю гидрологию Чёрного моря.
Уникальной и характерной особенностью Чёрного моря является наличие холодного промежуточного слоя (ХПС). В литературе ХПС часто определяют, как слой с температурой воды примерно равной восьми градусам Цельсия. Обновление (формирование) ХПС происходит в том числе и за счёт зимней конвекции. В последние годы толщина этого слоя уменьшается. Это связано с ослаблением зимней конвекции, и, следовательно, с менее интенсивным обновлением водной массы в ХПС. Таково влияние тёплых зим, наблюдающихся в последнее десятилетие. При этом, нижняя граница слоя постепенно поднимается, и, кроме того, - в слое растёт температура воды. Начиная с 2000-х годов, температура ХПС преодолела рубеж в восемь градусов и продолжает увеличиваться. В последние годы температура воды в ХПС не опускается ниже 8.6 0С.
Уменьшение толщины ХПС означает уменьшение глубины залегания нижней границы этого слоя. Но и уменьшение толщины ВКС также означает подъём нижней границы ХПС. Суммарно это приводит к уменьшению толщины деятельного слоя Чёрного моря и, как следствие, к существенному подъёму границы анаэробной зоны. Подъём к поверхности границы сероводородного слоя особенно ярко проявился в последние годы, в отличие от ситуации предыдущих десятилетий.
В связи с уменьшением стока рек, повышением испаряемости с поверхности моря, вызванной повышением температуры как воздуха, так и воды, можно ожидать повышения солёности поверхностного слоя Чёрного моря. И осолонение действительно происходит. Рост солёности в различных районах Чёрного моря за период 2019 – 2022 годы составил 0.2 – 0.4 ‰. Изменение солёности поверхностного слоя воды могло бы привести к росту плотности этого слоя и к увеличению неустойчивости верхних слоёв. Однако, как показывают данные наблюдений, солёность растёт не только в приповерхностном слое воды, а как минимум в верхнем двухсотметровом слое. Поэтому рост солёности не приводит к росту неустойчивости слоёв воды, другими словами, практически не сказывается на изменениях вертикальных градиентов профилей плотности.
Следующим очень важным фактором, формирующим структуру и состояние деятельного слоя Чёрного моря, являются течения. Основной вклад в формирование полей течений в Чёрном море вносит ветер. Можно утверждать, что помимо температурного режима приземной атмосферы, обмена теплом между атмосферой и морем, обмен импульсом является важнейшим фактором, обуславливающим современное состояние Чёрного моря.
Несмотря на рост количества приземных циклонов, проходящих над акваторией Чёрного моря, интенсификации течений не наблюдается. Отметим также и уменьшение средних высот волн за период 2019 – 2022 гг., что также «работает» в сторону уменьшения толщины ВКС и, следовательно, ускоряет рост температуры в нём. Для интенсификации течений, роста волн важным является продолжительность периода воздействия атмосферного форсинга с сохранением направления воздействия. Важна не только скорость приземного ветра, но и постоянство направления ветра. Однако этого не происходит. Если в конце прошлого века продолжительность естественных синоптических периодов в атмосфере составляла 6 – 8, а иногда и более 10 суток, то в последние годы трое – пятеро суток и крайне редко – больше.
Изменения вертикальной структуры верхних слоёв Чёрного моря, увеличение их стратификации, уменьшение глубин залегания ВКС и ХПС косвенно проявляются и в других негативных последствиях трансформации структуры и характеристик деятельного слоя Чёрного моря. В частности, наблюдается подъём до глубин менее 100 метров анаэробной зоны, что происходит практически по всей акватории Чёрного моря и, естественно, наблюдается подъём до этих же глубин нижней границы аэробной зоны. Сейчас кислород крайне редко встречается в значимых концентрациях на глубинах более 125 метров, и если встречается, то в основном в северо-западной части моря в зимний период.
Другим следствием указанных проблем является уменьшение содержания растворённого в воде кислорода в тех слоях, где он присутствует.
Увеличение температуры, увеличение солёности ведут к уменьшению растворимости кислорода в воде. Ослабление зимней конвекции также не способствует накоплению кислорода в холодном промежуточном слое. В итоге оказывается, что в последние годы, в летние и осенние месяцы, в центральном районе восточной части и в южных районах Чёрного моря практически отсутствует слой кислорода, достаточный для поддержания комфортных условий для жизни гидробионтов, в первую очередь - промысловых рыб.
В поверхностном слое Чёрного моря накоплению кислорода в необходимой концентрации препятствуют высокие значения температуры (и солёности) воды. Глубже – в холодном промежуточном слое - содержание кислорода уменьшается ввиду ослабления зимней конвекции, как в связи с повторяющимися тёплыми зимами (9 из десяти последних зим оказались тёплыми), так и вследствие увеличившейся вертикальной устойчивости вод. Ниже холодного промежуточного слоя кислород практически отсутствует, а если он появляется, то в недостаточных для жизнедеятельности рыб концентрации. Следует признать, что существует реальная опасность в ближайшие годы потерять биоразнообразие Чёрного моря.
Ключом к прогнозированию изменений текущего состояния термохалинной, динамической, гидрохимической и экологической составляющих деятельного слоя, а, на самом деле, и всего Чёрного моря, является знание изменений основных параметров состояния атмосферы в Причерноморском регионе. Влияющие параметры атмосферы, в свою очередь, формируются как часть изменяющейся глобальной атмосферы. Под основными параметрами в данном случае понимается термическое и динамическое состояние приземной атмосферы.
Вторая группа необходимых знаний касается параметров Чёрного моря, и его взаимодействия с Мраморным и Азовским морями. Важны данные о величинах параметров, ответственных за формирование текущих балансов Чёрного моря (теплового, солевого, водного). Проведение целенаправленных комплексных исследований - лучший и самый правильный путь к решению проблемы обоснованного прогноза грядущих изменений параметров Чёрного моря.
По нашему мнению, Чёрное море способно еще достаточно долго сопротивляться сегодняшним тенденциям изменения климата. Но следует понимать, что при этом зона «живого» моря будет непременно и непрерывно сокращаться, смещаясь к северу и, в конце концов, останется узкая полоска относительно наполненных жизнью вод вдоль северо-восточного и северного побережий моря. Впоследствии, возможно, при изменении климата, эта небольшая область станет основой восстановления всего биоразнообразия Чёрного моря в будущем. Она останется, если при реализации этого сценария, человек сможет не уничтожить небольшой, и в этом состоянии безусловно хрупкий, оазис жизни своими неблагоразумными действиями, своим неуважительным отношением к природе, своим неучётом абсолютной важности сокращения «давления» на окружающую среду, морскую – в том числе. При реализации самого негативного сценария, Чёрное море на какой-то промежуток времени может оказаться отравленным сероводородом водоёмом без значимого разнообразия морских обитателей и без столь важных для людей своих рекреационных возможностей.
Отметим, что в монографии не рассматривался вопрос антропогенного загрязнения Чёрного моря. Ситуация в этой области также достаточно тревожная. «Чёрное море – одно из самых загрязнённых морей на планете». Не в перспективе. А уже! Решение проблемы загрязнения моря – это задача подвластная человеку. И её нужно решать. Не в перспективе. А сейчас. Авторы надеются, что это направление работ в ближайшем будущем получит своё развитие, что заострение внимания на проблеме способно дать толчок в реализации планов по уменьшению антропогенной нагрузки на прекрасный земной объект под названием Чёрное море.