Hydrochemical characteristics of waters of the mouth section of the Kolyma River in the modern period

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

New data on the concentrations of ions of the main salt composition and dissolved traceelements in the waters of the mouth section of the Kolyma River and its lower tributaries (the Omolon, Maly Anyuy, Ambolikha and Panteleikha) during the decline of the spring–summer flood and summer–autumn low water are presented. Arguments are given proving the presence of two genetic components in the waters of the mouth part of the Kolyma River, which have different macro- and traceelement composition. A regular change in the TDS and traceelement composition of river runoff into the seas of the Russian Arctic from west to east is shown, presumably associated with an increase in the prevalence of permanent permafrost in catchment areas in this direction.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. V. Savenko

Moscow State University

Author for correspondence.
Email: Alla_Savenko@rambler.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

V. S. Savenko

Moscow State University

Email: Alla_Savenko@rambler.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

V. A. Efimov

Moscow State University

Email: Alla_Savenko@rambler.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

O. S. Pokrovskii

National Research Tomsk State University; Institute of Environmental Problems of the North, Ural Division, Russian Academy of Sciences

Email: Alla_Savenko@rambler.ru
Russian Federation, Tomsk, 634050; Arkhangelsk, 163000

References

  1. Алекин О.А., Бражникова Л.В. Сток растворенных веществ с территории СССР. М.: Наука, 1964. 144 с.
  2. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 2. Белое море. Вып. 2. Гидрохимические условия и океанологические основы формирования биологической продуктивности. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 192 с.
  3. Гордеев В.В. Геохимия системы река–море. М., 2012. 452 с.
  4. Гордеев В.В. Микроэлементы в воде, взвеси и донных осадках Обской губы, Енисейского залива и дельты Лены и прилегающих областей Карского моря и моря Лаптевых // Система моря Лаптевых и прилегающих морей Арктики: современное состояние и история развития. М.: Изд-во Московского ун-та, 2009. С. 202–224.
  5. Гордеев В.В., Филиппов А.С., Кравчишина М.Д., Новигатский А.Н., Покровский О.С., Шевченко В.П., Дара О.М. Особенности геохимии речного стока в Белое море // Система Белого моря. Т. 2. Водная толща и взаимодействующие с ней атмосфера, криосфера, речной сток и биосфера. М.: Науч. мир, 2012. С. 225–308.
  6. Демина Л.Л., Гордеев В.В., Галкин С.В., Кравчишина М.Д., Алексанкина С.П. Биогеохимия некоторых тяжелых металлов и металлоидов на разрезе эстуарий реки Обь – Карское море // Океанология. 2010. Т. 50. № 5. С. 771–784.
  7. Иванов В.В., Брызгало В.А. Гидролого-гидрохимический режим водосбора Белого моря // Белое море и его водосбор под влиянием климатических и антропогенных факторов. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2007. С. 119–145.
  8. Магрицкий Д.В., Фролова Н.Л., Агафонова С.А., Ефимов В.А., Василенко А.Н., Сазонов А.А., Ефимова Л.Е. Гидрологические условия в устье реки Колымы летом 2019 года // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5, География. 2022. № 1. С. 134–151.
  9. Михайлов В.Н. Устья рек России и сопредельных стран: прошлое, настоящее и будущее. М.: ГЕОС, 1997. 413 с.
  10. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 3. Северный край. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 664 с.
  11. Савенко А.В., Покровский О.С. Распределение растворенных веществ в эстуарии Енисея и на прилегающей акватории Карского моря и его межгодовая изменчивость // Геохимия. 2019. Т. 64. № 11. С. 1175–1186.
  12. Савенко А.В., Савенко В.С., Ефимов В.А. Современное содержание фтора в водах реки Оби // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5, География. 2023. Т. 78. № 6. С. 132–138.
  13. Савенко А.В., Савенко В.С., Покровский О.С. Новые данные по содержанию растворенных микроэлементов в водах рек Российской Арктики // ДАН. Науки о Земле. 2020. Т. 491. № 2. С. 82–88.
  14. Савенко В.С., Савенко А.В. Геохимия фосфора в глобальном гидрологическом цикле. М.: ГЕОС, 2007. 248 с.
  15. Chupakov A.V., Pokrovsky O.S., Moreva O.Y., Kotova E.I., Vorobyeva T.Y., Shirokova L.S. Export of organic carbon, nutrients and metals by the mid-sized Pechora River to the Arctic Ocean // Chem. Geol. 2023. V. 632. № 121524.
  16. Chupakov A.V., Pokrovsky O.S., Moreva O.Y., Shirokova L.S., Neverova N.V., Chupakova A.A., Kotova E.I., Vorobyeva T.Y. High resolution multi-annual riverine fluxes of organic carbon, nutrient and trace element from the largest European Arctic river, Severnaya Dvina // Chem. Geol. 2020. V. 538. № 119491.
  17. Gaillardet J., Viers J., Dupre B. Trace elements in river waters // Treatise on Geochemistry (Second Edition). V. 7. Amsterdam et al.: Elsevier, 2014. P. 195–235.
  18. Gordeev V.V., Beeskow B., Rachold V. Geochemistry of the Ob and Yenisey estuaries: A comparative study. Berichte zur Polar- und Meeresforschung. 2007. V. 565. 235 p.
  19. Gordeev V.V., Martin J.M., Sidorov I.S., Sidorova M.V. A reassessment of the Eurasian river input of water, sediment, major elements, and nutrients to the Arctic Ocean // Amer. J. Sci. 1996. V. 296. № 6. P. 664–691.
  20. Gordeev V.V., Pokrovsky O.S., Zhulidov A.V., Filippov A.S., Gurtovaya T.Y., Holmes R.M., Kosmenko L.S., McClelland J.W., Tank S.E. Dissolved major and trace elements in the largest Eurasian Arctic rivers: Ob, Yenisey, Lena, and Kolyma // Water. 2024. V. 16. № 2, 316.
  21. Guay C.K.H., Zhulidov A.V., Robarts R.D., Zhulidov D.A.,Gurtovaya T.Yu., Holmes R.M., Headley J.V. Measurements of Cd, Cu, Pb and Zn in the lower reaches of major Eurasian arctic rivers using trace metal clean techniques // Environ. Pollut. 2010. V. 158. № 2. P. 624–630.
  22. Kolesnichenko I., Kolesnichenko L.G., Vorobyev S.N., Shirokova L.S., Semiletov I.P., Dudarev O.V., Vorobev R.S., Shavrina U., Kirpotin S.N., Pokrovsky O.S. Landscape, soil, lithology, climate and permafrost control on dissolved carbon, major and trace elements in the Ob River, Western Siberia // Water. 2021. V. 13. № 22, 3189.
  23. Livingstone D.A. Chemical composition of rivers and lakes // U.S. Geol. Surv. Prof. Pap. 1963. V. 440G. 64 р.
  24. Magritsky D.V., Frolova N.L., Evstigneev V.M., Povalishnikova E.S., Kireeva M.B., Pakhomova O.M. Long-term changes of river water inflow into the seas of the Russian Arctic sector // Polarforschung. 2018. V. 87. № 2. P. 177–194.
  25. McClelland J.W., Tank S.E., Spencer R.G.M., Shiklomanov A.I., Zolkos S., Holmes R.M. Arctic Great Rivers Observatory. Water Quality Dataset. 2023. Version 20230314. https://arcticgreatrivers.org/data
  26. Meybeck M. Global occurrence of major elements in rivers // Treatise on Geochemistry. V. 5. Amsterdam: Elsevier–Pergamon, 2004. P. 207–223.
  27. Meybeck M. Pathways of major elements from land to ocean through rivers // River Inputs to Ocean Systems. N.Y.: United Nations, 1981. P. 18–30.
  28. Pokrovsky O.S., Manasypov R.M., Chupakov A.V., Kopysov S.G. Element transport in the Taz River, western Siberia // Chem. Geol. 2022. V. 614. № 121180.
  29. Pokrovsky O.S., Manasypov R.M., Loiko S.V., Krickov I.A., Kopysov S.G., Kolesnichenko L.G., Vorobyev S.N., Kirpotin S.N. Trace element transport in western Siberian rivers across a permafrost gradient // Biogeosci. 2016. V. 13. № 6. P. 1877–1900.
  30. Pokrovsky O.S., Viers J., Shirokova L.S., Shevchenko V.P., Filippov A.S., Dupre B. Dissolved, suspended, and colloidal fluxes of organic carbon, major and trace elements in the Severnaya Dvina River and its tributary // Chem. Geol. 2010. V. 273. № 1–2. P. 136–149.
  31. Savenko A.V., Savenko V.S., Efimov V.A. Fluorine concentrations in the Lena R. water from 1995 to 2021 // Water Resour. 2023. V. 50. Suppl. 2. P. S172–S176.
  32. Soromotin A., Moskovchenko D., Khoroshavin V., Prikhodko N., Puzanov A., Kirillov V., Koveshnikov M., Krylova E., Krasnenko A., Pechkin A. Major, trace and rare earth element distribution in water, suspended particulate matter and stream sediments of the Ob River mouth // Water. 2022. V. 14. № 15, 2442.
  33. Tsirkunov V.V., Polkanov M.P., Drabkova V.G. Natural composition of surface water and groundwaters // A Water Quality Assessment of the Former Soviet Union. L.-N.Y.: E and FN Spon, 1998. P. 25–68.
  34. Vorobyev S.N., Kolesnichenko Y., Korets M.A., Pokrovsky O.S. Testing landscape, climate and lithology impact on carbon, major and trace elements of the Lena River and its tributaries during a spring flood period // Water. 2021. V. 13. № 15, 2093.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Location of water sampling points at the mouth of the Kolyma River in 2019 (I-No.), 2020 (II-No.) and 2021 (III-No.).

Download (370KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The relationship between the element-potassium (ri-K) and element-mineralization (ri-M) correlation coefficients in the waters of the mouth section of the Kolyma River.

Download (35KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Comparison of average concentrations of dissolved forms of microelements in the waters of the mouth section of the Kolyma River (CKol: 1 – this work, 2 – [20], 3 – [25]) with the world level (WLL). Dashed and dash-dotted lines – differences of 3 and 5 times, respectively.

Download (157KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. The relationship between the average concentrations of dissolved forms of microelements in the waters of the estuary sections of the Kolyma River (SKol) and: (a) the rivers of the White and Pechora Sea catchments (SBPM), (b) the rivers of the Kara Sea and the Laptev Sea (SKLM) taking into account the ratio of the volumes of their average long-term water runoff, according to [7, 24 with additions].

Download (173KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».