Biogeochemistry of Sulfur in Water Bodies of the Pymvashor Hydrothermal Treatment

Abstract

В статье представлены результаты комплексного изучения биогеохимических процессов цикла серы по данным параметров сульфатредукции (накопления и трансформации форм реакционноспособного железа, содержания соединений восстановленной серы) в совокупности с данными по распределению органического вещества (ОВ) донных осадков (ДО) водных объектов урочища Пымвашор (двух озер, трех источников (холодных и горячих) и самого ручья Пымвашор). В настоящее время это единственное в континентальной Европе место, где на заполярных территориях действуют гидротермальные источники. Показано, что в ДО всех изученных водоемов протекает процесс бактериального восстановления сульфатов (сульфатредукция). Выявленные различия геохимических параметров сульфатредукции обусловлены спецификой протекающих в водоемах биогеохимических процессов, на которые, в свою очередь, наибольшее влияние оказывает литологический состав ДО, качественный состав органического вещества и его доступность для восстанавливающих сульфат микроорганизмов. В озерных отложениях при очень высоком количестве ОВ в составе торфянистых илов доминируют соединения лигнинно-гумусовой природы, трудноминерализуемые и поэтому малодоступные для бактериального сообщества. В осадках других водоемов органическое вещество имеет, скорее всего, смешанный характер, и количество присутствующего легкодоступного ОВ достаточно для протекания процесса сульфатредукции с одновременным накоплением соединений восстановленной серы. Помимо основных причин, влияющих на ход восстановления и окисления соединений серы, для данной экосистемы значимым является температурный фактор. В донных осадках незамерзающих водотоков увеличение доли легкодоступного органического вещества и постоянное наличие кислорода приводят к накоплению преимущественно кислоторастворимых моносульфидов железа и элементной серы, в отличие от малопроточных и промерзающих до дна озер, с доминированием в составе соединений восстановленной серы пиритной и органической составляющих.