4.3. Условия обитания рыб в дельте Лены

Устьевая область Лены относится к дельтовому типу. В ее состав входят дельта и обширное открытое взморье (рис. 17). Выше вершины дельты сгоннонагонные колебания уровня не распространяются, поэтому дельтовый и устьевой участок Лены совпадают.

Рис. 17. Дельта реки Лены

Современная дельта Лены относительно молода, она начала формироваться в последние 5−6 тыс. лет в период повышения уровня океана. В результате этого в устье р. Лены сформировался широкий воронкообразный залив, окруженный скалистыми обрывами хребтов Чекановского, Хараулахского и останцами приморской равнины с одиночными коренными островами ТасАры, ТитАры, СордохАры, Сардах и Столб с высотами от 25 до 100 м.

Вдоль отрогов хр. Чекановского и обрывов приморской равнины сохранялся узкий и протяженный Оленекский залив длиной 180 км и шириной 3−15 км. Между Приморским кряжем и останцовыми массивами СобоСисэ, БуорИлырСисэ и Быковским существовала обширная полузамкнутая акватория длиной 100 км, шириной 14−34 км. В этих двух акваториях постепенно формировались две самостоятельные дельты выполнения двух рукавов (проток) дельты − Оленекской и Быковской. Одновременно шло формирование дельт выдвижения в двух других направлениях − в местах современных рукавов (проток) − Туманской и Трофимовской. Современные черты гидрографической сети дельты Лены сложились 800−1000 лет назад [Михайлов, 1997].
За вершину дельты Лены принят исток первого левого дельтового рукава − Булкурской протоки. Это место находится в зоне сопряжения суженного участка нижнего течения Лены – «Ленской трубы» и воронкообразного расширения долины у острова ТитАры (175 км от устьевого створа судоходной Быковской протоки). Здесь русло Лены имеет ширину 9 км. В 70 км ниже этого места в районе скалистого мыса Крест-Тумса и скалистого о. Столб находится основной узел разветвления Лены на крупные дельтовые рукава: протоки Оленекскую, Туматскую, Трофимовскую и Быковскую. В районе о. Столб начинается собственно аллювиальнодельтовая равнина Лены.
С геоморфологической точки зрения дельта Лены представляет собой результат заполнения речными наносами морских заливов и формирования отдельными рукавами частных дельт выдвижения [Михайлов, 1997]. В современной дельте Лены сохранились останцы коренного рельефа, участки более древней приморской низменности, каргинской морской террасы и остатки еще не заполненных наносами морских заливов (зал. Неелова). Обширный участок каргинской морской террасы на северозападе дельты не является результатом современных процессов дельтообразования − он оказался присоединенным к дельте в процессе ее развития в голоцене.
Гидрографическая сеть дельты Лены очень сложная (см. рис. 16). Она включает в себя 6089 водотоков общей длиной 14626 км и 58728 озер общей площадью 3196 км2. В дельте более 1600 островов, густота русловой сети в восточной части дельты равняется 0,34 км/км2, в западной − 0,13 км/км2. Большинство (90 %) озер дельты имеют малые размеры с площадью менее 0,25 га. Озера разнообразны по генезису, морфометрии и гидрологическому режиму. Озерные котловины в основном водноэрозионного и эрозионнотермокарстового происхождения. Вода озер мягкая, низкоминерализованная, гидрокарбонатного класса натриевой группы, концентрация растворенного кислорода в период открытой воды составляет 6−8 мг/л.
Самый левый рукав дельты − протока Оленекская (длина до устья 202 км) течет на запад, принимает в себя Булкурскую протоку, протекает в относительно узкой долине и впадает в Оленекский залив моря Лаптевых, где формирует обширный устьевой бар длиной 28 км. Справа Оленекская протока принимает крупные протоки Гусиную и Арынскую. В левую сторону отходит протока Ангардамская, самостоятельно впадающая в Оленекский залив. Туматская протока течет на северозапад. От нее ответвляется крупная протока Арынская. Протока Трофимовская (длина до устья 150 км) течет на север, является непосредственным продолжением русла Лены от главного дельтового разветвления и служит главным рукавом дельты. Эта протока прокладывает свое русло среди многочисленных дельтовых островов и разбивается на большое число более мелких водотоков, текущих на север и восток. Ниже места ответвления Малой Трофимовской протоки основное русло приобретает название Большая Трофимовская протока. В ее устье расположен обширный устьевой бар длиной 13 км, через который проходит борозда с глубиной на гребне бара около 2 м. Быковская протока длиной 102 км течет на восток и, миновав справа залив Неелова, впадает в море Лаптевых у Быкова мыса. Длина устьевого бара этой протоки около 20 км, глубина на его гребне 2,2 м. Основным продолжением Быковской протоки ниже переката Дашка служит протока Исполатова. Часть воды из залива Неелова вблизи выходного створа (мыс Быков) возвращается в Быковскую протоку.
Для побережий окраинных морей России дельта Лены представляет собой довольно редкий случай формирования в голоцене огромного аллювиальнодельтового конуса на открытом и отмелом взморье моря Лаптевых. Аналогичное образование отмечается из сибирских рек Арктики еще только в устье р. Оленек. Выдвижение речного конуса выноса в море после выхода Лены за пределы кряжа Чекановского и хр. Хараулахского составило за последние 5−7 тыс. лет 120−150 км. Площадь дельты Лены с вершиной в месте ответвления левой Булкурской протоки (около ова ТитАры) составляет 32 тыс. км2, с вершиной у о. Столб − 28 тыс. км2. Длина дельты по разным направлениям в среднем около 150 км [Михайлов, 1997].
Восточная часть дельты р. Лены, или собственно дельта, охватывает территорию, расположенную на восток от Туматской протоки. Она наиболее низменная и состоит из большого количества проток, густота которых примерно в три раза больше, чем в западной (реликтовой) части дельты. Сюда поступает основная часть речного стока, органических и биогенных веществ, а также теплового стока р. Лены. Все это создает наиболее благоприятные условия для развития беспозвоночных гидробионтов, являющихся важными кормовыми объектами рыб. В целом, восточная часть дельты Лены играет наиболее важную роль в поддержании и сохранении генофонда лососевых и сиговых рыб реки. Это основная нагульная зона (пастбище) с высокой биомассой кормовых объектов и благоприятными условиями жизни. Здесь концентрируются на нагул и зимовку все возрастные группы нельмы, ряпушки, омуля и муксуна, здесь же происходит формирование нерестовых стад этих видов, которые осенью поднимаются вверх по р. Лене к местам размножения [Лабутин и др., 1985].
Территория дельты Лены, расположенная в 1000 км севернее Полярного круга в пределах ВосточноСибирской области арктического пояса, отличается исключительной суровостью климата. Среднегодовая температура воздуха равняется здесь минус 10 °С, сезонные колебания температуры в отдельные годы достигают 100 °С, продолжительность безморозного периода с температурой выше 10 °С длится не более 3−4 месяцев. Сравнительно низкая температура воздуха летом (6−8 °С), близость кромки дрейфующих льдов и большая насыщенность воздуха водяными парами (относительная влажность 70−85 %) приводит к частому образованию туманов, продолжительность которых на морском крае дельты достигает 60−70 дней в году. Число дней со снежным покровом в пределах дельты Лены составляет в среднем 250 дней в году, однако высота снежного покрова сравнительно невысокая: на льду 5−15 см, под береговыми обрывами 50−100 см. Суровость климата и сплошное распространение вечной мерзлоты мощностью от 300 до 650 м с температурой – 7−12 0С на глубине 15−20 м отражается на интенсивности и специфике гидрологоморфологических процессов, особенностях растительного покрова и литологии дельтовых островов этого района [Никаноров, Брызгало, 2010].
По объему водного стока Лена является второй (после Енисея) рекой в России. Замыкающим створом, на котором ведутся наблюдения за величиной стока в устьевую область Лены, является водопост Кюсюр (320 км от устья). Средний годовой сток воды у Кюсюра за период с 1934 по 1981 г. составил 520 км3. Изменчивость стока в многолетнем разрезе невелика: максимальный составляет 659, минимальный − 400 км3. Внутригодовое распределение стока характеризуется устойчивой зимней меженью, растянутым весенним половодьем с резким пиком и летнеосенней меженью с отдельными дождевыми паводками. В период половодья, которое продолжается у Кюсюра от 50 до 80 суток, в нижележащий участок Лены поступает в среднем около 40 % годового стока воды.
По характеру гидрологического режима основные протоки дельты Лены можно разделить на три характерных участка: 1) верхний, с явно выраженным речным режимом, 2) промежуточный, находящийся в зоне переменного подпора от колебаний уровня моря, 3) низовой (до выхода в море), который, за исключением весеннего половодья, находится под преимущественным влиянием моря; здесь в период нагонов наблюдается обратное течение. На Быковской протоке протяженность верхнего участка составляет примерно 60 км, промежуточного участка − около 40 км, низового − несколько километров [Никаноров, Брызгало, 2010].
Внутригодовое распределение стока воды в каждой из проток дельты отражает сезонный характер стока р. Лены и одновременно имеет некоторые отличия в процентном отношении. Так, в самой многоводной Трофимовской протоке при переходе от зимы к весне сток возрастает на 19,5 %; в самой маловодной − Туматской − на 48,0 %. Осенний сток по сравнению с летним в Трофимовской протоке ниже на 13,3 %, в Туматской − на 18,8 % [Никаноров, Брызгало, 2010].
На устьевом (низовом) участке дельты Лены преобладает речной гидрологический режим, но на него оказывает влияние приемный водоем − море. На устьевом взморье, наоборот, преобладает гидрологический режим, свойственный приемному водоему (морю), но на него активно влияет река. Интенсивность влияния приемного водоема на речной режим и речного стока на режим моря, соответственно, убывает вверх по реке и в сторону моря от устьевого створа [Никаноров, Брызгало, 2010].
Приливоотливные колебания уровня на устьевом взморье дельты имеют правильный полусуточный характер с амплитудой в сизигию 50−55 см в бухте Тикси и губе БуорХая, и 45−50 см − в Оленекском заливе. Энергия приливной волны быстро уменьшается в направлении от взморья к вершине дельты. Приливоотливные течения, подобно своеобразному насосу, изменяют объем вод в прибрежной зоне и обеспечивают постоянный вынос илистого материала к внешним границам устьевой области. Разрушение береговых склонов волнами во время прилива приводит к значительному насыщению вод взвесью. Наиболее заметны приливы и отливы в штилевых условиях в летнее время. В зимнее время приливоотливные колебания уровня являются причиной образования вдольбереговых трещин во льду припая и наледей в протоках. Амплитуда ветровых сгоннонагонных колебаний уровня в дельте реки может составлять 2,5−3 м; хорошо выражены сгоннонагонные колебания в зимний период в устье Быковской протоки.
Огромный приток речных вод в восточную часть моря Лаптевых и образование неравенства уровней поверхностей между морем Лаптевых и ВосточноСибирским морем образует стоковое течение. Одна ветвь ленского течения направлена в пролив Дмитрия Лаптева и далее − в ВосточноСибирское море, другая ветвь − в пролив Санникова. Новосибирская ветвь ленского течения направлена почти точно на северовосток к о. Котельный. По стрежню этой ветви на расстоянии одной морской мили (1852 м) мощность слоя пресных вод убывает от 10 до 5 м. Средняя скорость поверхностного течения составляет 0,008 м/с.
Во время сильных нагонов в устье Оленекской протоки в октябре 1988 г. в селах Петрушка и СамахАры было отмечено сильное наводнение, сопровождавшееся разрушениями и человеческими жертвами. Превышение уровня над среднемноголетними значениями составило 26 сентября 342 см. По данным местных жителей и рыбаков, присутствие морских вод ощущалось на расстоянии 90−100 км от устья проток.
К вершине дельты Лены в среднем за год может поступать от 416 до 632 км3 воды. Средний многолетний годовой сток Лены у Кюсюра, расположенного на бесприточном участке в «ленской трубе» в 145 км выше вершины дельты, за 1934−1981 гг. составил 520 км3 (соответствующий расход воды 16500 м3/с). Основной объем годового стока воды и наносов, приносимых в дельту, приходится на период половодья. В период его прохождения, который длится от одного до полутора месяцев, в дельту поступает около 60 % годового стока. Максимальные расходы воды за это время превышают 100 тыс. м3/с. Основная масса воды (84 %) проходит в период свободный ото льда (июньсентябрь).
Под действием речного потока в дельту Лены перемещается огромное количество взвешенных наносов, cредний многолетний годовой сток которых составляет 20,4 млн т (с колебаниями по годам в пределах от 16,6 до 25,2 млн т). Основная доля твердого стока (более 90 %) поступает в дельту Лены за период прохождения весеннего паводка. В половодье в стоке твердого вещества принимают участие частицы большого размера, вплоть до галечника и валунов, захваченных донным льдом при всплытии и перемещенных вниз к устью. Осаждение наносов происходит главным образом в районе взморья [Гуков, 2001]. На период зимней межени приходится не более 1 % от годового стока взвешенных наносов. Мутность воды в протоках дельты в зимний период не превышает 10 г/см3, в период весеннего паводка она повышается до 50−70 г/см3, а в период летней межени составляет 15−30 г/см3.
Ледостав в устьевой области Лены длится в среднем 220−230 дней. Максимальная толщина льда составляет 240 см. Раннее замерзание наблюдалось в 1928, 1939, 1944 гг., когда более 95 % площади моря Лаптевых было покрыто льдом. Первого сентября 1911 г. произошло исключительно раннее замерзание низовьев Лены, что совпало с очень низкой величиной водного стока в этот год.
Продолжительность ледостава на различных участках устьевого взморья р. Лены неодинакова. Если у о. Столб она равна в среднем 229 дням, то у восточной оконечности о. Муостах − 234 дня. На западной стороне о. Муостах продолжительность ледостава 264 дня, взлом льда 13 июля. Весенний ледоход, проходящий у о. Столб в сроки с 30 мая по 18 июня, у о. Муостах наблюдается в период с 28 июня по 23 июля. Лежащая в стороне от основного выхода речных вод бухта Тикси имеет среднюю продолжительность ледостава 272 дня; вскрытие ледяного покрова на этом участке происходит в среднем 14 июля. Медленное разрушение льда характерно также для залива Неелова. Иногда в заливе в течение месяца после прохождения ледохода на Быковской протоке продолжается медленное таяние льда. В отдельных мелководных местах местный ледяной покров прилипает ко дну и заливается во время половодья водой, а затем, уже под действием течения, отрывается от дна и всплывает отдельными льдинами, образуя местный ледоход [Гуков, 2001].
Ледообразование на устьевом взморье р. Лены происходит обычно быстрее, чем в дельте. Наиболее интенсивное нарастание ледяного покрова характерно для начальной стадии этого процесса. Уже к декабрю в заливе Неелова толщина льда достигает обычно 85−100 см, затем темпы нарастания льда несколько замедляются; в мае толщина ледяного покрова составляет в разные годы от 205 до 218 см, в бухте Тикси она равна 225 см.
В ледовом режиме устьевого взморья моря Лаптевых значительную роль играют речные воды Лены, которые, распресняя морские воды, способствуют быстрому замерзанию прибрежной части моря осенью и зимой, а в весеннелетний период оказывают большое влияние на таяние морских льдов. Развитию припая в прибрежной зоне с ее незначительными глубинами способствуют также низкие температуры осенних вод. К концу октября в бухте Тикси на отдельных участках прибрежной полосы устанавливается неподвижный ледяной покров. Ледостав длится девять месяцев. Тепловой сток Лены составляет 3500−4012 ккал/град (15500 кДж х n 1012) в год и его распределение по основным протокам дельты примерно соответствует распределению водного стока [Гуков, 2001].
Распределение солености в устьевой области р. Лены имеет свои закономерности. Как правило, поверхностный однородный слой распресненных речным стоком вод подстилается более солеными глубинными водами. Толщина поверхностного слоя постепенно возрастает по направлению к внешним границам устьевой области. Вертикальный градиент солености в слое галоклина убывает в том же направлении. Барьер солености 5−8 ‰ отделяет пресноводную по происхождению фауну от солоноватоводной. Эстуарноарктическая водная масса с верхним пределом солености около 16 ‰ и своеобразным комплексом фауны и флоры занимает промежуточное положение между пресными и арктическими водами [Гуков, 2001].
Сравнительно устойчивое положение поверхностной арктической водной массы наблюдается на глубинах свыше 10 м. Данная глубина является примерной границей между различными фаунистическими комплексами бентоса − морским и солоноватоводным. Локальными центрами осолонения прибрежных вод, происходящего при ледообразовании, служат заприпайные полыньи − Ленская и Новосибирская. Отсюда языки вод повышенной солености распространяются в сторону устьевой зоны Лены, компенсируя поверхностный речной сток [Скарлато, Голиков, 1985].
На солевой и кислородный режимы устьевого взморья моря Лаптевых оказывает влияние обмен между поверхностными и придонными слоями воды. В придонных слоях ниже скачка плотности наблюдается скопление большого количества органических и минеральных веществ, на окисление которых затрачивается значительное количество кислорода. В придонных слоях губы БуорХая сохранению дефицита кислорода в период ледообразования препятствуют частые штормы, способствующие перемешиванию вод практически до дна. Межгодовая динамика солености вод устьевой области Лены зависит от целого комплекса факторов, более всего − от величины речного стока. В случае отсутствия сильного перемешивания воды в момент ледообразования в прибрежных районах моря Лаптевых сохраняется летняя стратификации температурного и солевого состава вод. Подобная ситуация наблюдалась, например, зимой 1988 и зимой 1990 гг. [Сидоров, Гуков, 1992].
С образованием устойчивого ледостава ветровое воздействие на поверхностные слои воды юговосточной части моря Лаптевых прекращается. В течение зимы поверхностный горизонт распресняется за счет стока Лены, а придонный горизонт осолоняется за счет относительно глубинных морских вод.
Систематическое изучение химического состава вод дельты Лены было начато в 1967 г. [Зубакина, 1979]. По данным исследований, проведенных гидрохимической лабораторией Тиксинского УГМС в 1966−1971 гг., общая минерализация вод в Трофимовской протоке дельты колеблется в течение года от 84 до 613 мг/л, в Быковской протоке − от 55 до 561 мг/л. Как и в других реках умеренных и высоких широт, наибольших значений минерализация достигает в период зимней межени, когда питание реки осуществляется в основном за счет притока подземных вод. В паводок минерализация зависит от притока талых вод, а после прохождения пика паводка в формировании химического состава вод принимают активное участие талые воды огромного количества льда, который выносится паводочной водой на берега реки и рукавов дельты. Благодаря высокой динамичности вод Лены и большому их расходу состав главных ионов практически не изменяется как по глубине, так и по поперечному сечению реки. Средние пределы колебаний концентрации (в мг/л) отдельных ионов в водах устьевой области Лены следующие: Ca2+ − от 4,21 до 20 (зимой 52), Mg2++ − от 2,10 до 11−17; Na+ + K+ − от 0,2 до 50−140; С1− − от 2 до 90−130; SO2− − от 4 до 50−138; HCO3 − от 30 до 150 (зимой до 220). В зимнюю межень и до снижения расходов весеннего паводка в районе о. Столб распространены воды хлоридного класса С1− с повышенной минерализацией, что связано с сильно минерализованным подземным притоком хлориднонатриевых вод. На спаде половодья воды имеют смешанный карбонатнохлоридный тип с равнозначными значениями ионов Са2+, Mg2+ и Cl−. Затем до периода ледостава преобладают маломинерализованные воды гидрокарбонатного класса.
Содержание сульфатов в воде колеблется от 1,7 мг/л на спаде половодья до 138 мг/л в зимнюю межень.
Воды устьевой области Лены в основном слабощелочные. Величина рН во всей толще воды устья реки колеблется от 7,27 до 7,82, достигая минимальных значений в весеннее половодье и увеличиваясь к периоду ледостава.
Основным фактором, от которого зависит динамика концентраций главных ионов вод устья Лены, является гидрологический режим реки, выражающийся в изменении в течение года водного стока и уровней воды. Наряду с этим на гидрохимический режим устья Лены оказывает влияние и характер питания реки. В частности, значительное повышение минерализации вод в период ледостава обусловлено не только уменьшением водного стока в это время, но и увеличением доли подземного питания. Нагоны морской воды не влияют на формирование гидрохимического режима вод устья и заметны только в период летней межени у о. Малышев.
Кислородный режим в дельте Лены благоприятный для жизни гидробионтов в течение всего года, чему способствуют низкие температуры воды и высокая степень турбулентности водного потока. Благодаря интенсивному перемешиванию вод реки распределение кислорода в рукавах не зависит практически от глубины. Однако в зимнюю межень и в начале половодья насыщение вод кислородом низкое и составляет 50−60 % (7,43−8,87 мг/л). Это объясняется расходом кислорода на биохимическое и физикохимическое окисление веществ, а также на дыхание организмов при почти полном отсутствии взаимодействия вод с атмосферой в присутствии ледяного покрова. Но уже на спаде половодья концентрация кислорода возрастает до 11,4−11,7 мг/л (99−102 % насыщения). Летом наблюдаются колебания содержания кислорода в довольно значительных пределах по длине проток. Например, в Трофимовской и Оленекской по мере движения к их устьям концентрация кислорода в воде снижается до 52−75 % насыщения. Связано это с увеличением в летний период интенсивности окислительных процессов и дыхания гидробионтов, а также с меньшей, чем весной, степенью турбулентности вод в протоках. В период образования на протоках дельты ледяного покрова концентрация кислорода в воде увеличивается до 14,0 мг/л [Зубакина, 1979]. Следует отметить и тот немаловажный для жизни гидробионтов факт, что в тех районах дельты и взморья, где регулярно отмечаются низкие концентрации кислорода, часто регистрируются относительно высокие концентрации сероводорода в придонных горизонтах (до 11,0 мг/л). Например, такая ситуация была отмечена в губе БуорХая и Янском заливе в марте 1990 г.; на некоторых участках губы и залива сероводород присутствовал в различных концентрациях в течение всего этого года [Гуков, 2001]. Образование зон с низкими концентрациями кислорода в устьевой области р. Лены первоначально связывалось с загрязнением бухты Тикси сточными водами. Однако более вероятным является образование подобных зон в связи с особенностями циркуляции вод и значительной их стратификацией, затрудняющей газообмен между водными массами [Сидоров, Гуков, 1992].
Содержание биогенных элементов в водах дельты Лены сравнительно небольшое. Максимальные концентрации фосфатов отмечаются в зимнюю межень (до 24 мкг/л), минимальные − в конце спада половодья. В период образования ледяного покрова фосфаты в воде почти отсутствуют. В течение года в пределах устьевой области реки количество минерального фосфора снижается примерно на 22 %, органического − на 14 %, общее поступление растворенного фосфора с водным стоком р. Лены в море составляет около 15 тыс. т, в том числе в период зимней межени около 2 % [Гуков, 2001].
Максимальные концентрации кремния отмечаются на подъеме весеннего половодья (до 5,1 мг/л), минимальные − на пике дождевого паводка (0,78 мг/л и меньше). В поверхностных слоях воды содержание биогенов обычно более низкое, чем в придонных. Годовой сток кремния составляет около 15 тыс. т в год. Концентрация нитратного азота в период половодья в пределах устьевого участка и устьевого взморья р. Лены снижается, а во время летней межени − повышается. После половодья вода устьевого участка характеризуется близкими значениями концентраций нитратного и аммонийного азота − 30−40 мкг/л. Последующая активная жизнедеятельность гидробионтов приводит к значительному снижению концентраций нитратного азота − до 5−10 мкг/л. В течение всего года придонные воды устьевого взморья обогащены нитратным и обеднены аммонийным азотом. Это связано с поступлением отмерших планктонных организмов в придонные слои, дальнейшим их разложением и нитрификацией. В поверхностной морской водной массе концентрация нитратного азота составляет 30−70 мкг/л − летом и 70−100 мкг/л − зимой. Концентрация аммонийного азота в течение всего года составляет 20−40 мкг/л, общего азота − до 100−120 мкг/л, органического азота − до 50 мкг/л. Доля органического азота в перемешанных водах устьевого взморья, по сравнению с таковой в водах устьевого участка р. Лены, снижается от 90 до 70 % [Гуков, 2001].
Река Лена, водосборный бассейн которой расположен в зонах тайги и тундры, характеризуется значительным содержанием органических веществ (ОВ) в воде. Источником первичных ОВ в дельте являются продуценты: фитопланктон и высшая водная растительность. Максимальное количество ОВ, продуцируемых фитопланктоном, поступает в водную среду в период наибольшей вегетации, в то время как ОВ, продуцируемые прибрежной водной растительностью, поступают в оборот веществ в воде лишь в летний период следующего года. Максимальное значение биохимического потребления кислорода (БПК5 − биохимическое потребление кислорода в течение пяти суток) в протоках дельты наблюдается в конце лета в связи с массовым отмиранием фитопланктона − более 2,5 мг/л. В этот период цветность воды не превышает 15−18 %, значения биохимической окисляемости (БО) ниже 15 мг/л. В период зимней межени значения БО постепенно опускаются − до 1−2 мг/л к концу зимы. В начале весеннего половодья значения БПК5 увеличиваются до 1,5−1,8 мг/л, что связано с поступлением в воду устьевой области остатков отмершей биоты из донных грунтов. В общем стоке растворенных веществ доля ОВ составляет от 1−5 % в зимнюю межень, до 30−50 % − в половодье [Гуков, 2001].
Летнеосенний период характеризуется максимальным проявлением трансформирующей роли биологических процессов, особенно на нижних участках проток, где в действие вступает «биофильтр» дельты. Уже в предпаводковый период, когда вода сравнительно хорошо прогрета, а количество взвешенных частиц уменьшилось (что приводит к проникновению солнечной радиации на большую глубину), продуктивность фитопланктона достигает значительных величин. В это время наступает период интенсивной отдачи ОВ в воду за счет разложения отмерших гидрофитов. В верхнем и среднем течении проток увеличение содержания ОВ составляет до 48 % − в Оленекской и Туматской протоках и до 30 % − в Быковской протоке. В результате действия биохимических и физических процессов в летнеосенний период содержание ОВ в воде дельты Лены увеличивается в устье Оленекской и Туматской проток на 23 %, Трофимовской протоки − на 21 %, Быковской протоки − на 13 %. Период зимней межени − это период низкой биологической активности фитопланктона и макрофитов и пониженной интенсивности деструкционных процессов [Гуков, 2001].
Гидрохимический режим устьевого взморья формируется под влиянием взаимодействия речных вод Лены и вод моря Лаптевых. В устойчивый зимний сезон при минимальном водном и химическом стоке Лены (с октября по май) соленость вод практически не изменяется: на поверхности 10−11 ‰, в придонных слоях − 17−20 ‰. С началом весеннего периода верхний слой воды (4−6 м) значительно распресняется, и после освобождения взморья от льда соленость поверхностного слоя по всей акватории не превышает 1 ‰. На глубине 9−10 м соленость в течение всего года сохраняется высокой (до 20 ‰) за счет притока в придонные слои морских вод. Некоторое снижение солености на этих глубинах отмечается поздней осенью под действием сильных нагонных ветров при одновременном увеличении солености поверхностных вод до 5−6 ‰.
Содержание кислорода в поверхностном слое воды устьевого взморья в течение года близко к полному насыщению (8−11 мг/л), но с глубиной концентрация этого элемента колеблется по сезонам. Некоторое выравнивание в содержании кислорода наблюдается осенью в результате интенсивного перемешивания водных масс при штормовых ветрах. В этот период насыщение воды кислородом на глубине составляет 90−100 %. В течение зимы происходит активный расход кислорода. К апрелю содержание его в придонных слоях падает на значительно площади до 1 мг/л (20 % насыщения).
Максимальные концентрации фосфатов, кремния и нитритов наблюдаются в водах взморья зимой. С глубиной их содержание резко уменьшается. В поверхностном слое концентрация фосфора достигает 30, кремния – 3000, нитритов – 8 мкг/л, а в придонном слое лишь 1,8, 1000 и около 0,0 мкг/л соответственно.
Устьевая область р. Лены является своеобразным физическим барьером на пути движения осадочного материала от континента к морю. В устьевой области оседает примерно 2/3 стока речных наносов. Грубозернистый взвешенный материал, переносимый рекой при пересечении акватории устьевой области Лены, осаждается в первую очередь, что объясняется резким снижением несущей способности водного потока. Устьевая область является ловушкой для большей части песчаных осадков. Поскольку высота волн редко превышает 1 м, а скорость течения обычно менее 10 см/с, то мелководные бухты и губа БуорХая представляют область осадконакопления, в которых взвешенный материал, принесенный водами реки оседает практически без изменений и переработки. Интенсивность современной седиментации в устьевой области р. Лены оценивается приблизительно в 7 мг/см2 в год [Гуков, 2001].
В районе смешивания речных и морских вод возникает геохимический барьер, где в результате коагуляции осаждается до 80 % растворенных в речной воде гуминовых кислот и железа, а также и многих других элементов. Если в составе речных вод преобладают химические элементы во взвешенном состоянии, то после геохимического барьера начинает преобладать их растворенная форма. Мелководность и пологая форма континентального подводного склона, граничащего с устьевым взморьем, препятствует стоку на глубину большей части взвешенных веществ, выносимых в море протоками Лены, вызывая их окончательное осаждение в виде гигантского подводного бара в пределах от нескольких метров до 20−30 км мористее края дельты [Гуков, 2001].
По уровню загрязнения устьевую область р. Лена относят к числу относительно благополучных [Решетник, 2010]. Однако при возрастании антропогенного воздействия ситуация может измениться в худшую сторону, поскольку хорошо развитая дельта Лены является мощным аккумулятором различных химических веществ, в том числе загрязняющих. В районе устьевого взморья при смешении речных и морских вод протекают седиментационные и сорбционные процессы, осаждение загрязняющих веществ, биоаккумуляция и биофильтрация различных химических веществ из водной среды. Эти процессы, с одной стороны, способствуют очищению речной воды от разнообразных загрязняющих веществ, но, с другой стороны, определенная часть их остается в водной среде устья, где и происходит их постепенное накопление. Окисление и полная трансформация загрязняющих веществ в устьевой области Лены значительно замедляются в связи с низкими температурами воды и мощным ледовым покровом в зимний период, затрудняющим аэрацию воды. В настоящее время наибольшую опасность для экосистем устья Лены представляет загрязнение водной среды и донных отложений нефте продуктами. По ряду гидрохимических показателей, на замыкающем створе устьевой области р. Лены (пос. Кюсюр) степень загрязненности водной среды меняется от категории «грязная» до «очень загрязненная», в вершине дельты − от «загрязненная» до «очень загрязненная [Никаноров и др., 2007; Решетник, 2010].