Interannual variability of Danube waters propagation in summer period of 1992–2015 and its influence on the Black Sea ecosystem

Kubryakov, A. A.; Stanichny, S. V.; Зацепин, А. Г.

doi:10.1016/j.jmarsys.2017.11.001

Cited by 35 publications

(25 citation statements)

References 79 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…It can be expected that the difference between altimetry-derived geostrophic velocity and (wind-driven + geostrophic) currents obtained from satellite imagery can give information on wind-driven currents in the surface layers for understanding its relationship with wind forcing [31,36]. This information is also very valuable as wind drift currents are important for many oceanographic tasks: e.g., for oil spill tracking, study of river plume dynamics, or interpretation of coastal radar data [83,84].…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Reconstructing Large- and Mesoscale Dynamics in the Black Sea Region from Satellite Imagery and Altimetry Data—A Comparison of Two Methods

2018

View full text Add to dashboard Cite

Two remote sensing methods, satellite altimetry and 4D-Var assimilation of satellite imagery, are used to compute surface velocity fields in the Black Sea region. Surface currents derived from the two methods are compared for several cases with intense mesoscale and large-scale dynamics during low wind conditions. Comparison shows that the obtained results coincide well quantitatively and qualitatively. However, satellite imagery provides more reasonable results on the spatial variability of coastal dynamics than altimetry data. In particular, this is related to the reconstruction of eddy coastal dynamics, such as Black Sea near-shore anticyclones. Current streamlines in these eddies are not closed near the coast in altimetry data, which we relate to the extrapolation during mapping procedure in the absence of coastal along-track measurements. On the other hand, in offshore areas, imagery-derived currents can be underestimated due to the absence of thermal contrasts and smoothing during the procedure of the 4D-Var assimilation. Wind drift currents are another source of inconsistency, as their impact is directly observed in satellite imagery but absent in altimetry data. The advantage of the 4D-Var method for reconstructing coastal dynamics is used to compute surface currents in the Marmara Sea on the base of 250 m resolution Modis optical data. The results reveal the very complex dynamics of the basin, with a large number of mesoscale and sub-mesoscale eddies. 4D-Var assimilation of Modis imagery is used to obtain information about dynamic characteristics of these small eddies with radiuses of 4-10 km.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Reconstructing Large- and Mesoscale Dynamics in the Black Sea Region from Satellite Imagery and Altimetry Data—A Comparison of Two Methods

2018

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Four large rivers (the Danube, the Dnieper, the Dniester and the Southern Bug), the total water basin of which exceeds the NWS area by 23 times [1], bring industrial, agricultural and household wastewater to the Black Sea from a dozen European countries. The data of satellite images [2] testify to the fact that sometimes the transformed freshwater runoff of these rivers spreads throughout the whole NWS, reaching Cape Tarkhankut and sometimes Cape Chersonesos. But more often it propagates to the south along the western coast (Fig.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Three Typical Hydrological-Hydrochemical Situations Near the Danube River Mouth Based on the Marine Hydrophysical Institute Research Expeditions in 1997-2013

Кондратьев¹

2019

PhO

View full text Add to dashboard Cite

The paper is aimed at studying the present state of water ecology of the Black Sea northwestern shelf (NWS). Since the early 60-ies of the last century, ecology in this region deteriorated seriously due to intensive anthropogenic load that resulted in eutrophication of waters and regular fish mortality in the warm period of a year. Methods and Results. In 1997-2013 Marine Hydrophysical Institute realized 7 hydrological and hydrochemical expeditions near the Danube mouth. The dissolved oxygen and nutrients (nitrate, nitrite, phosphate and silicic acid) contents were analyzed in the water samples collected at the bottom (0.5-1 m above the bottom) and surface (0-1 m) horizons. Conclusions. Revealed are three hydrological-hydrochemical situations typical of the region: distribution of the transformed Danube flow far to the east, pressing of the Danube flow to the west coast of the Black Sea and alongshore upwelling. Silica and nitrate are rapidly and almost completely extracted from the seawater (the latter oneeven in early winter) during photosynthesis in the surface waters on the NWS. The processes of particulate organic matter mineralization in the bottom waters of the NWS are assumed to be an additional source of silicic acid and nitrates. As for silicic acid, the process takes place during a warm season, and for nitrateseven in early winter. The alongshore upwelling in summer can lead to oxygen deficiency in the coastal waters and that, in its turn, can result in fish mortality on the shelf. The waters of the northwestern shelf open part which, in autumn 2010, pressed the Danube transformed freshwater flow to the Black Sea west coast, contained very small concentrations of biogenic elements (low content of silicic acid should be particularly noted). The study confirms the fact that the hazardous process of change in the phytoplankton species composition still continues, thus, altering the whole food chain in the Black Sea. Keywords: northwestern shelf (NWS) of the Black Sea, estuarine area near the Danube mouth, dissolved oxygen, nutrients, along-coastal upwelling, field studies. Acknowledgments: the investigation is carried out within the framework of the state task on theme No. 0827-2018-0003 "Fundamental studies of the oceanologic processes conditioning the marine environment state and evolution under the impact of natural and anthropogenic factors based on the methods of observations and modeling" and theme No. 0827-2019-0004 "Complex interdisciplinary investigations of the oceanologic processes conditioning functioning and evolution of the Black and Azov seas' coastal zones".

show abstract

“…Четыре крупные реки (Дунай, Днепр, Днестр и Южный Буг), общая площадь водосбора которых превышает площадь СЗШ в 23 раза [1], приносят в Черное море индустриальные, агрохозяйственные и бытовые стоки из десятка стран Европы. Трансформированный пресноводный сток этих рек, по данным спутниковых снимков [2], в некоторые периоды распространяется по всему СЗШ, достигая м. Тарханкут, а иногда и м. Херсонес, но чаще уходит на юг вдоль западного берега (рис. 1).…”

unclassified

“…Распространение трансформированного пресноводного стока Дуная в летний период по данным распределения хлорофилла в поверхностных водах [2] F i g. 1. Propagation of the Danube transformed freshwater flow in summer based on chlorophyll distribution in the surface waters [2] Пресноводный сток обеспечивает в этой акватории питание фитопланктона неорганическими формами азота, фосфора и кремния в течение всего года, отчего вспышки цветения фитопланктона на СЗШ стали наблюдаться не только весной и осенью, но и зимой [3,4]. Однако наиболее экологически опасная обстановка на СЗШ наблюдается в теплое время года.…”

unclassified

“…В недавно предложенной классификации вариантов распределения по СЗШ трансформированного стока Дуная в летний период по данным спутниковых наблюдений [2] первые две ситуации получили название «восточного» и «западного» типов распространения. Там же были рассмотрены еще два варианта, однако в обоих этих случаях рассматривались области за пределами полигона МГИ.…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Three Typical Hydrological-Hydrochemical Situations Near the Danube River Mouth Based on the Marine Hydrophysical Institute Research Expeditions in 1997-2013

Кондратьев¹

2019

MGZh

View full text Add to dashboard Cite

Цель. Целью данной работы является исследование современной экологической обстановки в акватории северо-западного шельфа (СЗШ) Черного моря. Экология этого района в начале 60-х годов прошлого века серьезно ухудшилась вследствие интенсивной антропогенной нагрузки, что привело к эвтрофированию вод и регулярным заморам рыбы в теплый период года. Методы и результаты. Морской гидрофизический институт в 1997-2013 гг. провел 7 гидрологогидрохимических экспедиций в приустьевом взморье Дуная. В пробах воды, отобранных на придонном (0,5-1 м от дна) и поверхностном (0-1 м) горизонтах, было определено содержание растворенного кислорода и биогенных элементов (нитраты, нитриты, фосфаты, кремнекислота). Выводы. Анализ результатов позволил выделить три характерные гидролого-гидрохимические ситуации для данного района: распространение трансформированного стока Дуная далеко на восток; прижимание стока Дуная к западному берегу Черного моря; вдольбереговой апвеллинг. В поверхностных водах СЗШ во время фотосинтеза происходит быстрое и почти полное извлечение кремнекислоты и нитратов, последнее наблюдается даже ранней зимой. Можно предполагать, что процессы минерализации взвешенного органического вещества в придонных водах СЗШ являются дополнительным источником кремнекислоты и нитратов. Для кремнекислоты это происходит в теплый период года, для нитратов-даже ранней зимой. Вдольбереговой апвеллинг летом может привести к дефициту кислорода в прибрежных водах и вызвать замор рыбы на СЗШ. Воды открытой части СЗШ, прижавшие в осенний период 2010 г. трансформированный пресноводный сток к западному берегу, содержали очень малые концентрации биогенных элементов, особо следует отметить низкое содержание кремнекислоты. Это указывает на продолжение опасного процесса изменения видового состава фитопланктона и далее-всей трофической цепи в Черном море. Ключевые слова: северо-западный шельф Черного моря, приустьевое взморье Дуная, растворенный кислород, биогенные элементы, вдольбереговой апвеллинг, экспедиционные исследования. Благодарности: работа выполнена в рамках государственных заданий по теме № 0827-2019-0003 «Фундаментальные исследования океанологических процессов, определяющих состояние и эволюцию морской среды под влиянием естественных и антропогенных факторов, на основе методов наблюдения и моделирования» и по теме № 0827-2019-0004 «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем прибрежных зон Черного и Азовского морей».

show abstract

Interannual variability of Danube waters propagation in summer period of 1992–2015 and its influence on the Black Sea ecosystem

Cited by 35 publications

References 79 publications

Reconstructing Large- and Mesoscale Dynamics in the Black Sea Region from Satellite Imagery and Altimetry Data—A Comparison of Two Methods

Reconstructing Large- and Mesoscale Dynamics in the Black Sea Region from Satellite Imagery and Altimetry Data—A Comparison of Two Methods

Three Typical Hydrological-Hydrochemical Situations Near the Danube River Mouth Based on the Marine Hydrophysical Institute Research Expeditions in 1997-2013

Three Typical Hydrological-Hydrochemical Situations Near the Danube River Mouth Based on the Marine Hydrophysical Institute Research Expeditions in 1997-2013

Contact Info

Product

Resources

About