Суточная изменчивость содержания растворенного кислорода использовалась как показатель метаболизма экосистемы небольшого покрытого льдом озера Вендюрское (юг Карелии). В конце зимнего сезона до начала весенней подледной конвекции вертикальный профиль кислорода отражал его потребление при деструкции органического вещества, наиболее интенсивное в придонных слоях озера. Толщина бескислородной зоны в центральной глубоководной котловине достигала 1.5 м в начале марта, концентрация растворенного кислорода в поверхностном слое озера при этом составляла 9-10.5 мг/л. При развитии подледной конвекции в марте-апреле 2020 г. на фоне роста подледной облученности (до 100 Вт/м² в дневные часы) в конвективном слое обнаружены колебания растворенного кислорода амплитудой до 0.5-0.9 мг/л с суточным периодом (с минимум концентрации кислорода в ночные часы и максимумом в дневные). Согласно принятой рабочей гипотезе, уменьшение концентраций растворенного кислорода обусловлено деструкцией органического вещества и затратами на дыхание гидробионтов в течение суток, а увеличение - интенсификацией фотосинтеза водорослей в дневные часы. Максимальная концентрация хлорофилла «а» (до 2.5 мкг/л) отмечалась в подледном 0.5 м слое воды, в конвективном слое достигала 1 мкг/л, ниже этого слоя – снижалась до 0.1-0.3 мкг/л. В период с третьей декады марта до конца апреля толщина конвективного слоя увеличилась до 7.5 м, а концентрация кислорода в нем уменьшилась примерно на 0.5 мг/л за счет вовлечения обедненных кислородом нижележащих вод. За тот же период в целом по столбу воды прирост содержания кислорода составил около 10%, предположительно, за счет фотосинтеза фитопланктона.

бореальное озеро; период ледостава; растворенный кислород, температура воды; хлорофилл «а»; дыхание гидробионтов; первичная продукция

Бреховских В.Ф., Гашкина Н.А., Кременецкая Е.Р., Ломова Д.В. Особенности кислородного режима Можайского водохранилища в период ледостава // Метеорология и гидрология. 2003. №1. С. 103–109.

Бульон В.В. Первичная продукция планктона внутренних водоемов. Л.: Наука, 1983. 150 с.

Винберг Г.Г. Первичная продукция водоемов. Минск. Изд-во АН БССР. 1960. 329 с.

Волков С.Ю., Богданов С.Р., Здоровеннова Г.Э., Здоровеннов Р.Э., Пальшин Н.И., Тержевик А.Ю. Крупномасштабная структура конвективного перемешанного слоя в мелководном озере подо льдом // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2019. Т. 12, № 1. С. 30-39. doi: 10.7868/S2073667319010040.

Пальшин Н. И., Здоровеннова Г. Э., Ефремова Т. В., Здоровеннов Р. Э., Гавриленко Г. Г., Богданов С. Р., Волков С. Ю., Тержевик А. Ю. Поглощение растворенного кислорода верхним слоев донных отложений в малом озере в конце периода ледостава // Труды КарНЦ РАН. Серия Лимнология. 2017. №3. С. 36-47.

Пальшин Н.И., Ефремова Т.В., Здоровеннова Г.Э., Гавриленко Г.Г., Здоровеннов Р.Э., Тержевик А.Ю., Волков С.Ю., Богданов С.Р. Суточная динамика растворенного кислорода в малом мезотрофном озере в период весеннего подледного прогрева // Известия РГО. 2019. Т. 151, выпуск 4, С. 27-39. DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-6071151427-39

Расписание погоды. URL: https://rp5.ru// Дата обращения 1 ноября 2020 г.

Тержевик А.Ю. Пальшин Н.И., Голосов С.Д., Здоровеннов Р.Э., Здоровеннова Г.Э., Митрохов А.В., Потахин М.С., Шипунова Е.А., Зверев И.С. Гидрофизические аспекты формирования кислородного режима мелководного озера, покрытого льдом // Водные ресурсы. 2010. Т. 37. №5. С. 568–579.

Хатчинсон Д. Лимнология. Москва : Прогресс, 1969. 591 с.

Baehr M.M., DeGrandpre M.D. Under-ice CO2 and O2 variability in a freshwater lake // Biogeochemistry. 2002. V. 61. P. 95-113.

Barica J., Mathias J.A. Oxygen depletion and winterkill risk in small prairie lakes under extended ice cover // J. Fish. Res. Board Can. 1979. N 36. P. 980—986.

Bertilsson S., Burgin A., Carey C. C., Fey S.B., Grossart H.-P., Grubisic L. M., Jones I. D., Kirillin G., Lennon J. T., Shade A., Smyth R. L. The under-ice microbiome of seasonally frozen lakes. // Limnol. Oceanogr. 2013. 58: 1998–2012. doi:10.4319/lo.2013.58.6.1998

Block B.D., Denfeld B.A., Stockwell J.D., Flaim G., Grossart H.-P. F., Knoll L.B., Maier D.B., North R.L., Rautio M., Rusak J.A., Sadro S., Weyhenmeyer G. A., Bramburger A.J., Branstrator D.K., Salonen K., Hampton S.E. The unique methodological challenges of winter limnology. Limnol. Oceanogr.: Methods. 2019. 17. 42-57. doi: 10.1002/lom3.10295

Bouffard D., Zdorovennov R.E., Zdorovennova G.E., Pasche N., Wüest A., Terzhevik A.Y. Ice-covered Lake Onega: effects of radiation on convection and internal waves. // Hydrobiologia. 2016. 780. P. 21–36.

Cole J. J., Pace M. L., Carpenter S. R., Kitchell J. F. Persistence of net heterotrophy in lakes during nutrient addition and food web manipulations. // Limnol. Oceanogr. 2000, 45(8), 1718–1730, doi:10.4319/lo.2000.45.8.1718.

Couture R.-M., de Wit H. A., Tominaga K., Kiuru P., Markelov I. Oxygen dynamics in a boreal lake responds to long-term changes in climate, ice phenology, and DOC inputs. // J. Geophys. Res. Biogeosci. 2015. 120, 2441–2456, doi:10.1002/2015JG003065.

Davis M.N., McMahon T.E., Cutting K.A. et al. Environmental and climatic factors affecting winter hypoxia in a freshwater lake: evidence for a hypoxia refuge and for re-oxygenation prior to spring ice loss.// Hydrobiologia. 2020. 847, 3983–3997.

Hampton et al. Ecology under lake ice // Ecology Letters.2017. 20: 98–111 doi: 10.1111/ele.12699

Gosselin M., Legendre L., Demers S., Ingram R. G. Responses of sea-ice microalgae to climatic and fortnightly tidal energy inputs (Manitounuk Sound, Hudson Bay). // Can. J. Fish. Aquat. Sci. 1985. 42: 999-1006.

Jewson D.H., Granin N.G., Zhdanov A.A., Gnatovsky R.Y. Effect of snow depth on under-ice irradiance and growth of Aulacoseira baicalensis in Lake Baikal. // Aquat. Ecol. 2009. 43:673–679.

Kelley D.E. Convection in ice-covered lakes: effects on algal suspension. // J Plankton Res. 1997. 19. 1859–1880.

Malm J, Terzhevik A, Bengtsson L, Boyarinov P, Glinsky A, Palshin N, Petrov M. A field study on currents in a shallow ice-covered lake. // Limnol Oceanogr. 1998. 43:1669–1679.

Obertegger U., Obrador B., Flaim G. Dissolved oxygen dynamics under ice: Three winters of high-frequency data from Lake Tovel, Italy // Water Resources Research. 2017. 53(8). P. 7234-7246.https://doi.org/10.1002/2017WR020599

Odum H. T. Primary production in flowing waters. // Limnol. Oceanogr. 1956. 1, 102–117, doi:10.4319/lo.1956.1.2.010.2.

Palshin N.I., Bogdanov S.R., Zdorovennova G.E., Zdorovennov R. E., Efremova T. V., Belashev B. Z., Terzhevik A. Yu. Short Internal Waves in a Small Ice-Covered Lake // Water Resources. 2018, 45(5): 695-705. https://doi.org/10.1134/S0097807818050159

Peeters F., Atamanchuk D., Tengberg A., Encinas-Fernandez J., Hofmann H. Lake metabolism: Comparison of lake metabolic rates estimated from a diel CO2- and the common diel O2-technique. // PLoS ONE. 2016. 11(12), e0168393, doi:10.1371/journal.pone.0168393.

Pernica P., North R.L., Baulch H.M. In the cold light of day: the potential importance of under-ice convective mixed layers to primary producers. // Inland Waters. 2017. 7(2):138–150.https://doi.org/10.1080/20442041.2017.1296627

Reynolds C. Ecology of phytoplankton. Cambridge Univ. Press. 2006.

Salmi P., Salonen K. Regular build-up of the spring phytoplankton maximum before ice-break in a boreal lake. // Limnology Oceanography. 2016. 61(1) 240-253 https://doi.org/10.1002/lno.10214

Staehr P.A., Christensen J.P.A., Batt R., Read J. Ecosystem metabolism in a stratified lake. // Limnol Oceanogr. 2012; 57(5):1317–30.

Staehr P. A., Bade D., Van de Bogert M. C., Koch G. R., Williamson C., Hanson P., Cole J. J., Kratz T. Lake metabolism and the diel oxygen technique: State of the science // Limnol. Oceanogr. Methods, 2010. 8, 628–644, doi:10.4319/lom.2010.8.628.

Suarez E. L., Tiffay M.-C., Kalinkina N., Tchekryzheva T., Sharov A., Tekanova E., Syarki M., Zdorovennov R. E., Makarova E, Mantzouki E., Venail P., Ibelings B. W. Diurnal variation in the convection-driven vertical distribution of phytoplankton under ice and after ice-off in large Lake Onego (Russia). // Inland Waters. 2019. 9(2), Р. 193-204, DOI: 10.1080/20442041.2018.1559582

Terzhevik A., Golosov S. Dissolved Oxygen in Ice-Covered Lakes. In: Bengtsson L., Herschy R.W., Fairbridge R.W. (eds) Encyclopedia of Lakes and Reservoirs. Encyclopedia of Earth Sciences Series. Springer, Dordrecht. 2012. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-4410-6_225

Twiss M.R., McKay R.M.L., Bourbonniere R.A. et al. Diatoms abound in ice-covered Lake Erie: an investigation of offshore winter limnology in Lake Erie over the period 2007 to 2010. // J Great Lakes Res. 2012. 38:18–30.

Volkov S., Bogdanov S., Zdorovennov R. Zdorovennova G., Terzhevik A., Palshin N., Bouffard D., Kirillin G. Fine scale structure of convective mixed layer in ice-covered lake // Environ. Fluid. Mech. 2019. 19, 751–764 https://doi.org/10.1007/s10652-018-9652-2

Yang B., Young J., Brown L., Wells M. High‐Frequency Observations of Temperature and Dissolved Oxygen Reveal Under‐Ice Convection in a Large Lake //Geophysical Research Letters. 2017. 44(24). Pages 12,218-12,226. https://doi.org/10.1002/2017GL075373

Yang B., Wells M., Li J., Young J. Mixing, stratification, and plankton under lake‐ice during winter in a large lake: Implications for spring dissolved oxygen levels. // Limnology and Oceanography. 2020. https://doi.org/10.1002/lno.11543