Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №2.

Для описания физических и биологических процессов, определяющих изменение кислорода, выбрано пространство Т,0 в котором исследуются зависимости между кислородом и температурой при условии постоянства атмосферного давления и солености. Рассматриваются варианты изменения термоксигенных свойств частицы воды, участвующей в обмене кислородом с атмосферой (нормаль насыщения), биосферой (изотерма), одновременно с атмосферой и биосферой ( аномалъ насыщения), и не участвующей в обмене кислородом ни с атмосферой, ни с биосферой (изоксигена). Если частица М (рис. 1) изменяет свойства по линии нормального насыщения KMD, значит, она насыщается кислородом при охлаждении ( MD ) и отдает кислород при нагреве ( МК ). Следовательно, она находится в контакте с атмосферой, откуда берет недостающий кислород или отдает его излишек. Если температура частицы не изменяется, а концентрация кислорода увеличивается (изотерма JMC), то это может быть следствием фотосинтетической деятельности морских растений (МС), а уменьшение кислорода связано с его потреблением на процессы бактериального окисления и дыхания гидробионтов ( MJ ). Во время этих процессов, уменьшающих или увеличивающих бюджет кислорода, контакт частицы определяется исключительно живыми организмами биосферы, самой обширной частью которой является Мировой океан. Рис. 1. Главные линии термоксигенной трансформации водных масс Особый интерес представляет выбор пути частицы по изоксигене (АМЕ ), так как в этом случае расстояние, пройденное частицей вверх (МЛ) или вниз (ME) от отсчетной точки по линии 0 2 =const, будет пропорционально интенсивности повышения или понижения температуры поверхностных вод. Толщина поверхностного слоя по данным исследований стратификации растворенного кислорода в океане определяется Е глубиной «компенсационного» горизонта (где положительный и °2 отрицательный бюджеты кислорода уравновешивают друг друга), имеющего максимальную глубину залегания 100 м. В водах, находящихся глубже поверхностного слоя, насыщение вод кислородом всегда меньше нормального. Минимальное насыщение растворенного кислорода наблюдается в промежуточных водных массах, характеризующихся максимумами АТФ и фосфатов, на границе между ними и центральными водами, где плотность составляет приблизительно 27.2 у.е. Эта величина была использована для маркировки изопикнической поверхности, вдоль которой должны распространяться воды с дефицитом растворенного кислорода, что не дало однозначного результата, однако стало ясным, что отрицательные аномалии кислорода наблюдаются преимущественно в слое 100-600 м. В полярных водах, принадлежащих системам циркуляции открытого океана, насыщение кислородом никогда не опускается ниже 80%, то есть дефицит кислорода не превышает 20%. Между концентрацией растворенного кислорода и температурой воды в поверхностном слое существует тесная зависимость, при этом насыщенность кислородом поверхностных вод близка к 100% и в среднем составляет 97-99%. Это обстоятельство позволяет применять уравнение Т, (^-трансформации поверхностных водных масс для расчета отклонений концентрации растворенного кислорода частиц воды от нормы, то есть использовать это уравнение для оценки среднего термоксигенного состояния вод. Нормативные уравнения Г, (^-трансформации, рассчитанные для поверхностного слоя океана, выражают обратно пропорциональную зависимость концентрации растворенного кислорода от температуры. Напротив, в центральных водных массах наблюдается прямо пропорциональная зависимость концентрации кислорода от температуры, при этом корреляция между этими параметрами не имеет таких высоких значений, которые характерны для коэффициентов корреляции кислорода и температуры поверхностных, промежуточных и глубинных вод. 32