Субмаринная разгрузка подземных вод является важной составляющей водного баланса в юго-западном Крыму. Помимо теоретического интереса ученых, который заключается в понимании роли подземных вод в переносе химических соединений на границе суша-море, исследование субмаринных источников имеет огромное прикладное значение, особенно – в таком вододефицитном регионе, как Крымский полуостров.
«Крым является вододефицитным регионом, а высокодебитные субмаринные источники в районе мыса Айя можно рассматривать как нетрадиционные источники пресной воды. Технологии добычи воды из таких источников уже существуют и широко используются в Средиземноморском бассейне. При необходимости их можно было бы использовать и в нашем регионе», – считает старший научный сотрудник отдела биогеохимии моря Морского гидрофизического института РАН кандидат химических наук Илларион Довгий.
В рамках государственного задания и ряда других проектов Илларион Игоревич вместе со своей научной группой (включающей ученых Морского гидрофизического института РАН и студентов Севастопольского государственного университета) занимается изучением подводных подземных вод в районе мыса Айя (Черное море). В ходе исследований данного района на протяжении 2019-2020 гг. команде Иллариона Довгого удалось изучить сезонную изменчивость потоков питательных веществ и изотопов радия из подводного карстового источника на юго-западе Крыма. Полученные результаты опубликованы в международном рейтинговом журнале «Water».
В исследуемый район было организовано 6 экспедиций на малотоннажных судах. В ходе проведения исследования измерялись гидрологические (соленость) и гидрохимические (концентрация биогенных элементов) параметры вод, а также концентрация природных радионуклидов (радия-226 и радия-228).
Исследователи выяснили, что изменчивость разгрузки подземных вод имеет сезонный ход и связана с количеством осадков в области формирования подземных вод —района плато горы Ай-Петри. Минимальные потоки наблюдали в сентябре 2019 г. после засушливого лета. В исследованные периоды дебит составлял от 4100 до 13900 м3 в сутки. Кроме того, ученые определили, что концентрация многих биогенных элементов (нитратного азота, кремниевой кислоты) в области выхода подземных пресных вод под поверхностью моря на 1-2 порядка выше, чем в морской воде. Это говорит о том, что субмаринные подземные воды вносят существенный вклад в локальное поступление биогенных элементов в районе очагов их разгрузки.
В ходе последних экспедиций к мысу Айя научной группой были отобраны пробы и измерены концентрации пестицидов и микроэлементов в районе очагов субмаринной разгрузки. По результатам проведенных работ ученые уже готовят к публикации следующую статью. Она будет посвящена роли подземных вод в переносе этих веществ. В настоящее время исследователи планируют установить в изучаемом месте измерительный буй, который уже прошел двухдневное тестирование. Установка буя позволит получать длинные ряды данных и исследовать взаимосвязь дебита субмаринного источника с количеством осадков в области формирования подземных вод (плато горы Ай-Петри).