Группа океанологов из Института океанологии РАН, МФТИ, МГУ и ААНИИ впервые зафиксировала, что шлейф пресной воды из реки Печоры в Баренцевом море достигает максимальной площади не только во время весеннего половодья, но и в середине лета. Исследование охватило безледные сезоны с июня по октябрь 2015–2024 годов и опиралось на данные спутника SMAP, пересчитанные через нейросетевой алгоритм.
Работа опубликована в журнале Frontiers in Marine Science при поддержке гранта РНФ.
До сих пор считалось, что Печорский плюм — явление сугубо сезонное: максимум в июне–июле, а затем быстрое сокращение. Но отрывочные наблюдения не давали полной картины.
Теперь ученые доказали: поведение плюма определяется не календарем, а ветром, и это имеет прямое отношение к безопасности судоходства, работе нефтяной платформы «Приразломная» и судьбе краснокнижных атлантических моржей.
Главные мысли за 1 минуту
- Максимальная экспансия Печорского плюма длится от 9 до 50 дней за сезон, в среднем 23 дня — 17% безледного периода.
- В июле 2024 года площадь плюма достигла 55 тысяч кв. км — это превышает все предыдущие оценки.
- Восточные и северо-восточные ветры скоростью 7–8 м/с заставляют плюм отрываться от берега и двигаться к Новой Земле.
- Зафиксировано более 30 случаев ингрессии печорских вод в Карское море через пролив Карские Ворота при юго-восточных ветрах.
- Корреляция между сроками половодья и площадью плюма составила 0,73–0,75, тогда как с пиковым расходом воды — лишь 0,59.
Почему плюм не слушается календаря
Печорское море — мелководная юго-восточная часть Баренцева моря, куда поступает более половины всего речного стока этого бассейна. Через него проходит один из ключевых хозяйственных объектов российской Арктики — ледостойкая платформа «Приразломная».
Здесь же обитает редкий вид, занесенный в Красную книгу России, — атлантический морж. Опресненные воды речного плюма влияют на сообщества планктона и бентоса, а лед, образующийся в такой воде, отличается по свойствам от морского.
Как пояснил первый автор работы Владимир Рогожин, младший научный сотрудник Института океанологии РАН, прежние оценки держались на единичных замерах, которые не учитывали сложной динамики. Новая методика — комбинация спутниковых данных SMAP и нейросетевого алгоритма, обученного на натурных измерениях температуры и солености в арктических морях, — позволила получать карты поверхностной солености с разрешением 25 километров каждые три дня.
Точность подтвердили синхронные замеры с борта НИС «Профессор Молчанов» в июле 2022 и 2024 годов: границы плюма совпали с точками, где соленость скачкообразно падала с 34 до 24 промилле на глубине 3–7 метров.
Главный дирижер — ветер
Анализ атмосферного реанализа ERA5 показал, что решающим фактором стал экмановский перенос — перемещение верхнего слоя воды под действием ветра и вращения Земли. Восточные и северо-восточные ветры скоростью выше 7–8 м/с отрывают плюм от побережья и гонят его к Новой Земле.
Западные и северо-западные ветры, наоборот, прижимают пресные воды к берегу. Самый показательный случай — 2021 год: устойчивые северо-западные ветры заблокировали выход плюма в открытое море на весь сезон.
Второй важный фактор — сроки половодья. Если весна поздняя и пик паводка приходится на конец июня, речная вода попадает в уже очистившееся ото льда море и растекается тонким стабильным слоем. Раннее половодье заставляет воду перемешиваться с соленой водой до того, как плюм успеет далеко уйти. Коэффициент корреляции 0,73–0,75 подтверждает эту связь — она значительно сильнее, чем зависимость от пикового расхода воды (0,59).
Неожиданные феномены: линзы и ингрессии
Ученые обнаружили два регулярно повторяющихся, но ранее не описанных явления. Первое — отрыв от основного плюма изолированных линз опресненной воды. В июне 2022 года под действием устойчивых северо-восточных ветров внешняя часть Печорского плюма отделилась и за несколько дней преодолела более 300 километров, достигнув юго-западного побережья Новой Земли.
Второе — ингрессии: затоки печорских вод в Карское море через пролив Карские Ворота. Анализ спутниковых данных за 2002–2025 годы выявил более 30 таких событий. Все они происходят при юго-восточных ветрах, которые буквально «продавливают» опресненный слой через узкий пролив.
Мы впервые показали, что плюм средней реки может регулярно отправлять свои воды в соседнее море через узкий пролив. Это систематический процесс, который усиливает обмен пресной водой между Баренцевым и Карским морями — явление, которое раньше просто не учитывалось, — отметил заместитель директора Института океанологии РАН, заведующий лабораторией арктической океанологии МФТИ Александр Осадчиев.
Что это значит для практики
Понимание динамики Печорского плюма — не просто академический интерес. Опресненные воды влияют на ледообразование: лед, формирующийся в такой среде, отличается по прочности и структуре.
Прогнозы ледовой обстановки, сроков и сплоченности покрова напрямую зависят от того, где и как распространяется пресная вода. Безопасность судоходства и работы «Приразломной» — прямой бенефициар этих данных.
В перспективе авторы планируют применить ту же методику к другим средним рекам Российской Арктики, чтобы создать полную карту синоптической изменчивости речных плюмов. В условиях сокращения морского льда и изменения ветрового режима вопрос, будут ли такие линзы отделяться чаще, становится не только научным, но и прикладным.