Our journals
Submit manuscript Sign in / Sign up
Advanced search
Article sections

ESTIMATION OF THE TOTAL VOLUME, EMISSIONS AND OXIDATION OF METHANE IN THE WATER AND BOTTOM SEDIMENTS OF THE BLACK SEA

Research article
Garkusha D.N.
Fyodorov Yu.A.
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2020.102.12.035
Issue: № 12 (102), 2020
Published:
2020/12/17
PDF

ОЦЕНКА ОБЩЕГО ОБЪЕМА, ЭМИССИИ И ОКИСЛЕНИЯ МЕТАНА В ВОДЕ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ЧЕРНОГО МОРЯ

Научная статья

Гарькуша Д.Н.1, *, Фёдоров Ю.А.2

1 ORCID: 0000-0001-5026-2103;

1, 2 Институт наук о Земле Южного федерального университета, Ростов-на-Дону, Россия

* Корреспондирующий автор (gardim1[at]yandex.ru)

Аннотация

Проведена оценка общего объема метана, содержащегося в аэробной и анаэробной водной толще и верхних горизонтах (до 1 метра) донных отложений Черного моря, его эмиссии на границах раздела «донные отложения – вода» и «вода – атмосфера», а также объемов метаноокисления в водной толще и донных отложениях. Количество метана, единовременно растворенного во всем объеме воды Черного моря, составляет ~81.7 трлн. м3, из них 94.4% приходится на глубинную водную массу (глубже 500 м). Общий объем метана, содержащегося в верхних 0–10 см и 0–100 см слоях донных отложений Черного моря в целом, составляет 6.3 и 243.5 млн. м3, соответственно, или 0.008% и 0.30% от общего количества метана, растворенного во всем объеме воды Черного моря. Количество метана, окисляющегося в течение суток в верхних 0-10 см и 0-100 см слоях отложений Черного моря составляет, соответственно, 0.162 и 8.377 млн. м3. Эмиссия метана отложениями Черного моря составляет 2914.2 млн. м3 в сутки, что в 6.1 раза больше, чем выделяется в атмосферу из его водной толщи (0.479 млн. м3 в сутки). Эмиссия метана с водной поверхности в атмосферу составляет всего 0.004% от его количества, окисляющегося в течение суток во всей водной толще Черного моря (13.3 трлн. м3 в сутки). При этом вклад анаэробной глубинной водной массы (глубже 500 м) в объем метана, окисляющегося в течение суток в воде Черного моря, составляет 97.5%.

Ключевые слова: парниковые газы, метан, общий объем метана, скорость метаноокисления, эмиссия метана, донные отложения, водная толща.

ESTIMATION OF THE TOTAL VOLUME, EMISSIONS AND OXIDATION OF METHANE IN THE WATER AND BOTTOM SEDIMENTS OF THE BLACK SEA

Research article

Garkusha D.N.1, *, Fyodorov Yu.A.2

1 ORCID: 0000-0001-5026-2103;

1, 2 Institute for Earth Sciences of the Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russia

* Corresponding author (gardim1[at]yandex.ru)

Abstract

The study estimates: the total methane volume in the aerobic and anaerobic water columns and the upper horizons (up to 1 meter) of bottom sediments of the Black Sea; methane emissions on sediment–water and water atmosphere interface; the volume of the oxidation of methane in the water column and bottom sediments. The amount of methane dissolved simultaneously in the entire volume of the Black Sea water equals ~81.7 trillion m3, of which 94.4% is in the deep-water mass (deeper than 500 m). The total volume of methane contained in the upper 0-10 cm and 0-100 cm columns of bottom sediments of the Black Sea amounts to 6.3 and 243.5 million m3, respectively, or 0.008% and 0.30% of the total amount of methane dissolved in the entire volume of water in the Black Sea. The amount of methane oxidized during the day in the upper 0-10 cm and 0-100 cm columns of the black sea sediments equals 0.162 and 8.377 million m3, respectively. Methane emissions from the Black Sea sediments equal 2914.2 million m3 per day, which is 6.1 times more than it is released into the atmosphere from its water column (0.479 million m3 per day). Methane emission from the water surface to the atmosphere is only 0.004% of its amount, which is oxidized during the day in the entire water column of the Black Sea (13.3 trillion tons m3 per day). At the same time, the contribution of anaerobic deep water mass (deeper than 500 m) to the volume of methane oxidized during the day in the Black Sea water amounts to 97.5%.

Keywords: greenhouse gases, methane, total methane volume, methane oxidation rate, methane emission, bottom sediments, water column.

Введение

В водных экосистемах цикл метана описывается блоковой моделью, состоящей из общего количества метана и его потоков, формируемых процессами образования и окисления газа [9]. Общее количество метана рассчитывается на основании измерений его концентрации и объема резервуара [13], [21]. Потоки метана в системе «донные осадки – водная толща – атмосфера» могут быть получены на основе расчета разности между скоростями биогеохимических процессов метаногенеза и метаноокисления, измеренными экспериментально радиоизотопным или реже газохроматографическим методами, а также путем непосредственных замеров потоков газа на границах раздела сред. Кроме этого, авторами настоящей статьи на основе большого количества собственных и литературных данных по содержанию, скоростям окисления и потокам метана получены и успешно апробированы эмпирические зависимости между этими параметрами [9], что позволяет перейти к расчёту этих элементов баланса метана в водных экосистемах по известным концентрациям метана.

Согласно теоретико-экспериментальным исследованиям авторов, баланс метана в Черном море складывается из следующих основных элементов (элементы баланса не ранжированы): общего объема метана, содержащегося в водной толще и верхнем горизонте донных отложений; окисления метана в данных средах; стока метана через Керченский пролив в Азовское море; эмиссии метана из водной толщи в атмосферу; эмиссии метана из донных отложений; поступления метана с речным стоком; поступления метана через Керченский пролив из Азовского моря; поступления метана с подземными водами; поступления метана с атмосферными осадками; поступления метана в результате эрозии прибрежных почв и абразии берегов; поступления метана с промышленно-бытовыми сточными водами; эмиссии метана подводными грязевыми вулканами; эмиссии метана подводными черноморскими сипами; поступления метана при разрушении газогидратов; образования метана непосредственно в водной толще моря.

Целью настоящей работы является оценка общего объема метана, содержащегося в различных горизонтах водной толщи и донных отложений Черного моря, его эмиссии на границах раздела «донные отложения – вода» и «вода – атмосфера», а также объемов метаноокисления в воде и донных отложениях моря.

Материалы и методы

Общий объем метана, содержащегося в водной толще, верхних 0–10 см и 0–100 см слоях донных отложений Черного моря, рассчитан по средним значениям концентраций газа в этих средах, установленным по опубликованным материалам и данным собственных наблюдений (таблицы 1 и 2). При этом расчеты для водной толщи Черного моря проведены отдельно для аэробной (0–150 м) и анаэробной зон. В анаэробной зоне нами, исходя из распределения концентраций метана (рис. 1), выделены промежуточная (150–500 м) и глубинная (более 500 м) водные массы. В аэробной зоне расчеты проведены дополнительно для поверхностной (0–50 м) водной массы, в которой нами выделены прибрежная водная масса (с глубинами дна до 20 м), формируемая речным стоком и атмосферными осадками в прибрежной зоне, и верхняя водная масса (до 50 м от поверхности воды) в глубоководной части моря (с глубинами дна более 20 м). Для оценки площадей поверхности и объемов аэробных и анаэробных промежуточных и глубинных водных масс Черного моря (без лиманов) нами использованы данные работы [11].

Объемы метаноокисления в водной толще и верхнем горизонте отложений и эмиссии метана на границах раздела «донные отложения – вода» и «вода – атмосфера» в Черном море рассчитывались по нижеприведенным формулам, подробно обоснованным в работе [9].

Уравнение регрессии, аппроксимирующее корреляционную связь между концентрацией метана и скоростью его окисления в водной толще, имеет следующий вид:

lg МОв = 1.4923 · lg ССН4 – 3.3886 (r = 0.92; n = 554; P < 0.01), (1)

где lg МОв – логарифм скорости метаноокисления в воде, нл/дм3 сутки;

lg ССН4 – логарифм концентрации метана в воде, нл/дм3.

Уравнение регрессии, аппроксимирующее корреляционную связь между концентрацией метана и скоростью его окисления в донных отложениях, имеет следующий вид:

lg МОд.о. = 1.2115 · lg ССН4 д.о. – 2.6942          (r = 0.87; n = 336; P < 0.01), (2)
где lg МОд.о. – логарифм скорости метаноокисления в донных отложениях, нл/дм3 сутки; lg ССН4 д.о. – логарифм концентрации метана в донных отложениях, нл/дм3 влажного осадка.  

Таблица 1 – Элементы баланса метана в различных водных массах Черного моря * 

10-01-2021 13-13-19

 Таблица 2 – Элементы баланса метана в донных отложениях Черного моря *

10-01-2021 13-13-56

 

10-01-2021 13-02-17 Рис. 1 – Распределение концентраций метана в водной толще Черного моря

Примечание: построено авторами по данным собственных наблюдений и опубликованных материалов [1], [25]

Уравнение регрессии, аппроксимирующее зависимость между концентрацией метана в поверхностном слое воды и его потоком в атмосферу, имеет следующий вид:

lg FCH4 = 0.8763 · lg ССН4 + 3.7384  (r = 0.72; n = 65; P < 0.01), (3)

где lg FCH4 – логарифм потока метана из воды в атмосферу, нл/м2 сутки;

lg ССН4 – логарифм концентрации метана в воде, нл/дм3.

Уравнение регрессии, аппроксимирующее зависимость между концентрацией метана в верхнем слое донных отложений и его потоком из них, имеет следующий вид:

lg FCH4 д.о. = 1.0389 · lg ССН4 д.о. + 1.4631        (r = 0.84; n = 46; P < 0.01), (4)
где lg FCH4 д.о. – логарифм потока метана из отложений в атмосферу, нл/м2 сутки; lg ССН4 д.о. – логарифм концентрации метана в отложениях, нл/дм3 влажного осадка.

Результаты и их обсуждение

Согласно рисунку 1, построенному авторами по данным опубликованных материалов и собственных наблюдений (330 определений), в Черном море по содержанию метана отчетливо выделяются три водные массы: поверхностная (условно до 150 м), характеризующаяся низкими концентрациями метана – от 0.02 до 35.0 мкл/дм3 (в среднем 4.8 мкл/дм3). Данная водная масса содержит кислород, а ее нижняя граница (150 м) фактически соответствует общепринятой границе между аэробной и анаэробной зонами (например, [2], [4], [20]); промежуточная водная масса (от 150 до 500 м), для которой характерен резкий рост концентраций метана – от 1.31 до 139.5 мкл/дм3 (в среднем 40.4 мкл/дм3); и глубинная водная масса (более 500 метров), характеризующаяся высокими концентрациями метана, практически не изменяющимися по глубине – от 104.6 до 314.0 мкл/дм3 (в среднем 204.6 мкл/дм3).

По обобщенным данным (табл. 1), содержание метана в водной толще Черного моря на глубинах от поверхности до 2200 м (максимальная глубина моря до 2220 м) варьирует в пределах от 0.02 до 383.0 мкл/дм3 (в среднем 50.7 мкл/дм3, количество определений n = 356). Содержание метана в донных отложениях (керн до 3.5 метров) изменялось в диапазоне от 0.3 до 38300 мкл/дм3 влажного осадка (в среднем 2809 мкл/дм3, количество определений n = 125).

Следует отметить, что при построении рисунка 1 и расчетах (табл. 1), данные [7] по содержанию метана в водной толще в районах черноморских метановых сипов не учитывались в связи с их заметным отклонением (в сторону увеличения) от линии, аппроксимирующей зависимость изменения концентрации метана с глубиной. Согласно расчетам, количество метана, единовременно растворенного во всем объеме воды Черного моря, составляет ~81.7 трлн. м3, при этом 94.4% его количества приходится на глубинную водную массу (от 500 м и глубже). Общий объем метана, содержащегося в верхних 0–10 см и 0–100 см слоях донных отложений Черного моря в целом (табл. 2), составляет 6.3 и 243.5 млн. м3, соответственно, или 0.008% и 0.30% от общего количества метана, растворенного во всем объеме воды Черного моря. Такое соотношение однозначно указывает на существование более мощного источника (источников) растворенного в водной толще метана, чем его генерация метаногенными археями в верхних горизонтах донных отложений. Это одно из важных отличий Черного моря от Азовского моря, где основным источником растворенного в водной толще метана являются донные отложения [9].

Объемы метана, расходуемые в течение суток на его окисление и эмиссию в системе «донные отложения – вода – атмосфера» Черного моря, были рассчитаны по формулам, исходя из средних значений концентраций газа в воде и донных отложениях, установленным по данным собственных исследований и опубликованных работ (см. таблицы 1 и 2). Согласно расчетам, количество метана, окисляющегося в течение суток в верхних 0-10 см и 0-100 см слоях отложений Черного моря в целом, составляет соответственно 0.162 и 8.377 млн. м3. Эмиссия метана отложениями Черного моря составляет 2914.2 млн. м3 в сутки, что в 6.1 раза больше, чем выделяется в атмосферу из его водной толщи (0.479 млн. м3 в сутки).

В целом суточная эмиссия метана с поверхности донных отложений моря в 18 раз больше количества газа, окисляющегося в течение суток в верхнем 10 см слое отложений. В то же время эмиссия метана с водной поверхности в атмосферу составляет всего 0.004% от его количества, окисляющегося в течение суток во всей водной толще Черного моря (13.3 трлн. м3 в сутки). При этом вклад анаэробной глубинной водной массы (более 500 м) в объем метана, окисляющегося в течение суток во всей водной толще Черного моря, составляет 97.5%.

Скорость суммарного суточного расхода метана на его окисление и эмиссию для Черного моря в целом составляет 13313.7 и 3.1 млн. м3 соответственно на объемы воды и верхнего 10 см слоя донных отложений. При этом если для водной толщи вклад эмиссии метана в атмосферу в общий расход не превышает 0.004%, то для 0-10 см слоя донных отложений вклад эмиссии метана составляет 94.7% от суммарного суточного расхода газа. Для сравнения, согласно нашим расчетам [9], в водной толще Мирового океана на окисление метана приходится до 80%, а Азовского моря – до 10% от суммарного суточного расхода газа.

Скорость оборота метана в водной толще, то есть время, в течение которого весь метан, растворенный в воде Черного моря, может быть израсходован в процессах его окисления и эмиссии, без учета новых поступлений газа, как с поверхности водосбора, так и в результате миграции из донных отложений, а также непосредственного образования метана в водной толще, составляет для анаэробной водной массы 6 суток, для аэробной водной массы – 35 суток, снижаясь до 0.7 суток в поверхностном двухметровом слое воды моря.

Скорость оборота метана в 0-10 см слое донных отложений Черного моря составляет 2 суток и увеличивается до 21-25 суток в 0-100 см слое отложений моря.

Для сравнения, скорость оборота метана в верхнем 10 см слое донных отложений Азовского моря составляет 2.5 суток, в воде открытой акватории Азовского моря – 4 суток и в воде Таганрогского залива – около 2 суток. Скорость оборота метана в воде реки Гудзон составляет от 1.4 до 9 суток (по [23])) и реки Дон – 1.2 суток (по [8])). В то же время, как показали наши расчеты [9], скорость оборота растворенного метана в воде открытых районов Мирового океана варьирует от 229 до 279 суток, с наибольшей скоростью оборота в Северном Ледовитом океане и наименьшей – в Тихом.

В верхнем 1 метровом слое отложений Черного моря количество окисляющегося метана (8.4 млн. м3 сутки) в 52 раза больше, чем в верхнем 0–10 см слое отложений (0.162 млн. м3 сутки) (см. табл. 2). Здесь основной вклад (74.2%) в суммарный суточный расход газа вносит процесс его окисления, при этом скорость оборота метана замедляется и составляет 21 сутки.

Финансирование Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках гос. задания в сфере научной деятельности № 0852-2020-0029. Funding The work was carried out with the financial support of the Ministry of science and higher education of the Russian Federation in the framework of the state task in the field of scientific activity No. 0852-2020-0029.
Конфликт интересов Не указан. Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

  1. Артемов Ю.Г. Обобщенная оценка вклада метановых струйных газовыделений в баланс метана в Черном море / Ю.Г. Артемов // Материалы Всерос. научно-практ. конф. с междунар. уч. «Морские биологические исследования: достижения и перспективы», приуроченной к 145-летию Севастопольской биологической станции: в 3 томах. – 2016. – С. 13–16.
  2. Безбородов А.А. Черное море. Зона взаимодействия аэробных и анаэробных вод / А.А. Безбородов, В.Н. Еремеев. – Севастополь, Морской гидрофизический институт НАН Украины, 1993. – 298 с.
  3. Белокопытов В.Н. Термохалинная и гидролого-акустическая структура вод Черного моря / В.Н. Белокопытов. – Автореф. дис. канд. геогр. наук: 11.00.08. – Севастополь: МГИ НАНУ, 2004. – 24 с.
  4. Виноградов М.Е. Верхняя граница сероводородных вод и тенденция глубины ее залегания в Черном море / М.Е. Виноградов // Океаноло­гия. – 1991. – Т. 31. – № 3. – С. 414–420.
  5. Гальченко В.Ф. Метанотрофные бактерии / В.Ф. Гальченко. – Mосква: ГЕОС, 2001. – 500 с.
  6. Гальченко В.Ф. Интенсивности микробного образования и окисления метана в донных осадках и водной толще Черного моря / В.Ф. Гальченко, А.Ю. Леин, М.В. Иванов // Микробиология. – 2004. – Т. 73.– № – С. 271–283.
  7. Гальченко В.Ф. Содержание метана в донных осадках и водной толще Черного моря / / В.Ф. Гальченко, А.Ю. Леин, М.В. Иванов // Микробиология. – 2004. – Т. 73.– № – С. 258-270.
  8. Гарькуша Д.Н. Метан в устьевой области реки Дон / Д.Н. Гарькуша, Ю.А. Федоров. – Ростов-на-Дону – Москва, ЗАО “Ростиздат”, 2010. – 181 с.
  9. Гарькуша Д.Н. Расчет элементов баланса метана в водных экосистемах Азовского моря и Мирового океана на основе эмпирических формул / Д.Н. Гарькуша, Ю.А. Федоров, Н.С. Тамбиева // Метеорология и гидрология. – – № 6. – С. 48–58.
  10. Дагурова О.П. Бактериальные процессы цикла метана в донных осадках озера Байкал / О.П. Дагурова, Б.Б. Намсараев, Л.П. Козырева, Т.И. Земская, Л.Е. Дулов // Микробиология. – – Т. 73. – № 2. – С. 248–257.
  11. Иванов В.А. Океанография Черного моря. НАН Украины, Морской гидрофизический институт / В.А. Иванов, В.Н. Белокопытов. – Севастополь, 2011. – 212 с.
  12. Ижицкая Е.С. Временная изменчивость содержания растворенного метана в водах Голубой бухты Черного моря / Е.С. Ижицкая, А.В. Егоров // Материалы II Всерос. научной конф. молодых ученых «Комплексные исследования Мирового океана». – 2017. – С. 554-555.
  13. Леин А.Ю. Резервуар растворенного метана в водной толще морей Российской Арктики / А.Ю. Леин, А.С. Савичев, М.В. Иванов // Доклады Академии Наук. – 2011. – Т. 441. – № 3. – С. 369–371.
  14. Леин А.Ю. Геохимические последствия микробиологических процессов на северо-западном шельфе Черного моря / А.Ю. Леин, Н.В. Пименов, И.И. Русанов, Ю.М. Миллер, М.В. Иванов // Геохимия. – 1997. – № 10. – С. 985–1004.
  15. Малахова Т.В. Зависимость между метаном и хлорофиллом-а в воде эвфотической зоны шельфа Черного моря / Т.В. Малахова, И.М. Мансурова // Материалы V научно-практической молодежной конференции «Экобиологические проблемы Азово-Черноморского региона и комплексное управление биологическими ресурсами». – 2018. – С. 186–189.
  16. Малахова Т.В. Особенности распределения метана в эвфотическом слое прикрымской части Черного моря по данным 102 рейса НИС "Профессор Водяницкий" / Т.В. Малахова, И.М. Мансурова, А.Д. Заговенкова // Материалы IV Всероссийской научной конференции молодых ученых «Комплексные исследования Мирового океана». – 2019. – С. 226–227.
  17. Пименов Н.В. Микробиологические процессы на границе аэробных и анаэробных вод в глубоководной зоне Черного моря / Н.В. Пименов, И.И. Русанов, С.К. Юсупов и др. // Микробиология. – 2000. – Т. 69. – № 4. – С. 527–540.
  18. Русанов И.И. Биогеохимический цикл метана на северо-западном шельфе Черного моря / И.И. Русанов, А.Ю. Леин, Н.В. Пименов, С.К. Юсупов, М.В. Иванов // Микробиология. – 2002. – Т. 71. – № 4. – С. 558–566.
  19. Техногенное загрязнение и процессы естественного самоочищения Прикавказской зоны Черного моря // Под. ред. И.Ф. Глумова, М.В. Кочеткова. – Москва: Недра, 1996. – 502 с.
  20. Титов В.Б. Интегральный эффект воз­действия термического и динамического факторов атмосферы на гидрологическую структуру и экологию вод Черного моря / В.Б. Титов // Океанология. – 2004. – Т. 44. – № 6. – С. 837–842.
  21. Федоров Ю.А. Метан в водных экосистемах / Ю.А. Федоров, Н.С. Тамбиева, Д.Н. Гарькуша, В.О. Хорошевская. 2-е изд. – Ростов-н/Д-Москва, ЗАО “Ростиздат”, 2007. – 330 с.
  22. Amouroux D. Biogenic gas (CH4, N2O, DMS) emission to the atmosphere from near - shore and shelf waters of the north-western Black Sea / Amouroux, G. Roberts, S. Rapsomanikis et al. // Estuarine, Coastal and Shelf Science. – 2002. – Vol. 54. – P. 575–587.
  23. De Angelis M.A. Fate of Methane in the Hudson River and Estuary / M.A. De Angelis, M.I. Scranton // Global Biogeochem. Cycles. – 1993. – Vol. 7. – № 3. – Р. 509–523.
  24. Durisch-Kaiser E. Evidence of intense archaeal and bacterial methanotrophic activity in the Black Sea water column / Durisch-Kaiser, L. Klauser, B. Wehrli, C. Schubert // Appl. Environ. Microbiol. – 2005. – Vol. 71. – № 12. – P. 8099–8106.
  25. Hunt J.M. Hydrocarbon geochemistry of Black Sea: Black Sea-Geol. Chem. and Biol. / J.M. Hunt. – Tuesa, Okea, 1974. – P. 499–504.

Список литературы на английском языке / References in English

  1. Artemov Yu.G. Obobshchennaya ocenka vklada metanovyh strujnyh gazovydelenij v balans metana v CHernom more [Generalized assessment of the contribution of methane jet gases to the methane balance in the Black sea] / Yu.G. Artemov // Materialy Vseros. nauchno-prakt. konf. s mezhdunar. uch. «Morskie biologicheskie issledovaniya: dostizheniya i perspektivy», priurochennoj k 145-letiyu Sevastopol'skoj biologicheskoj stancii: v 3 tomah [Materials Are All Available. scientific and practical conference with the international scientific school "Marine biological research: achievements and prospects", dedicated to the 145th anniversary of the Sevastopol biological station: in 3 volumes]. 2016. P. 13-16. [in Russian]
  2. Bezborodov A.A. Chernoe more. Zona vzaimodejstviya aerobnyh i anaerobnyh vod [Black sea. Zone of interaction of aerobic and anaerobic waters] / A.A. Bezborodov, V.N. Eremeev. - Sevastopol, Marine hydrophysical Institute of the national Academy of Sciences of Ukraine, 1993. 298 p. [in Russian]
  3. Belokopytov V.N. Termohalinnaya i gidrologo-akusticheskaya struktura vod Chernogo morya [Thermohaline and hydrologic-acoustic structure of The black sea waters] / V.N. Belokopytov: abstract of the dissertation of the candidate of geographical Sciences: 11.00.08. – Sevastopol: MGI NANU, 2004. 24 p. [in Russian]
  4. Vinogradov M.E. Verhnyaya granica serovodorodnyh vod i tendenciya glubiny ee zaleganiya v Chernom more [Upper boundary of hydrogen sulfide waters and the trend of its depth in the Black sea] / M.E. Vinogradov // Okeanologiya [Oceanology]. 1991. Vol. 31, No. 3. P. 414-420. [in Russian]
  5. Galchenko V.F. Metanotrofnye bakterii [Metanotrophic bacteria]/ V.F. Galchenko. – Moscow: GEOS, 2001. 500 p. [in Russian]
  6. Galchenko V.F. Intensivnosti mikrobnogo obrazovaniya i okisleniya metana v donnyh osadkah i vodnoj tolshche CHernogo morya [Intensity of microbial formation and methane oxidation in bottom sediments and water column of the Black sea] / V.F. Galchenko, A.Yu. Lein, M.V. Ivanov // Mikrobiologiya [Microbiology]. 2004. Vol. 73. No. 2. P. 271-283. [in Russian]
  7. Galchenko V.F. Soderzhanie metana v donnyh osadkah i vodnoj tolshche CHernogo morya [Methane Content in bottom sediments and water column of the Black sea] / V.F. Galchenko, A.Yu. Lein, M.V. Ivanov // Mikrobiologiya [Microbiology]. 2004. Vol. 73. No. 2. P. 258-270. [in Russian]
  8. Garkusha D.N. Metan v ust'evoj oblasti reki Don [Methane in the estuary region of the Don river] / D.N. Garkusha, Yu.A. Fedorov. – Rostov-on-don – Moscow, ZAO “Rostizdat”, 2010. 181 p. [in Russian]
  9. Garkusha D.N. Raschet elementov balansa metana v vodnyh ekosistemah Azovskogo morya i Mirovogo okeana na osnove empiricheskih formul [Calculation of methane balance elements in water ecosystems of the sea of Azov and the World ocean based on empirical formulas] / D.N. Garkusha, Yu.A. Fedorov, N.S. Tambieva // Meteorologiya i gidrologiya [Meteorology and hydrology]. 2016. No. 6. P. 48-58. [in Russian]
  10. Dagurova O.P. Bakterial'nye processy cikla metana v donnyh osadkah ozera Bajkal [Bacterial processes of the methane cycle in the bottom sediments of lake Baikal] / Dagurova O.P., Namsaraev B.B., Kozyreva L.P., Zemskaya T.I., Dulov L.E. // Mikrobiologiya [Microbiology]. 2004. Vol. 73, No. 2. P. 248-257. [in Russian]
  11. Ivanov V.A. Okeanografiya Chernogo morya [Oceanography of the Black sea] / V.A. Ivanov, V.N. Belokopytov // NAN Ukrainy, Morskoj gidrofizicheskij institut [Marine hydrophysical Institute]. – Sevastopol, 2011. 212 p. [in Russian]
  12. Izhitskaya E.S. Vremennaya izmenchivost' soderzhaniya rastvorennogo metana v vodah Goluboj buhty Chernogo morya [Time variability of dissolved methane content in the waters of the Blue Bay of the Black sea] / Izhitskaya E.S., Egorov A.V. // Materialy II Vseros. nauchnoj konf. molodyh uchenyh «Kompleksnye issledovaniya Mirovogo okeana» [Materials of the II vseros. scientific conference of young scientists "Complex research of the World ocean"]. 2017. P. 554-555. [in Russian]
  13. Lein A.Yu. Rezervuar rastvorennogo metana v vodnoj tolshche morej Rossijskoj Arktiki [Reservoir of dissolved methane in the water column of the seas of the Russian Arctic] / A.Yu. Lein, A.S. Savichev, M.V. Ivanov // Doklady Akademii Nauk [Reports of the Academy of Sciences]. 2011. Vol. 441, No. 3. P. 369-371. [in Russian]
  14. Lein A.Yu. Geohimicheskie posledstviya mikrobiologicheskih processov na severo-zapadnom shel'fe Chernogo morya [Geochemical consequences of microbiological processes on the North-Western shelf of the Black sea] / A.Yu. Lein, N.V. Pimenov, Rusanov I.I., Miller Yu.M., Ivanov // Geohimiya [Geochemistry]. 1997. No. 10. P. 985-1004. [in Russian]
  15. Malakhova T.V. Zavisimost' mezhdu metanom i hlorofillom-a v vode evfoticheskoj zony shel'fa Chernogo morya [Dependence between methane and chlorophyll-a in the water of the euphotic zone of The black sea shelf] / T.V. Malakhova, M. Mansurova// Materialy V nauchno-prakticheskoj molodezhnoj konferencii «Ekobiologicheskie problemy Azovo-Chernomorskogo regiona i kompleksnoe upravlenie biologicheskimi resursami» [Materials of the V scientific and practical youth conference "Ecobiological problems of the Azov-black sea region and integrated management of biological resources"]. 2018. P. 186-189. [in Russian]
  16. Malakhova T.V. Osobennosti raspredeleniya metana v evfoticheskom sloe prikrymskoj chasti Chernogo morya po dannym 102 rejsa NIS "Professor Vodyanickij" [The distribution of methane in the euphotic layer pribramsky part of the Black sea according to the flight 102 of the R/V "Professor vodyanitskii"] / T.V. Malakhova, I.M. Mansurova, A.D. Zagovenkova // Materialy IV Vserossijskoj nauchnoj konferencii molodyh uchenyh «Kompleksnye issledovaniya Mirovogo okeana» [Materials of IV all-Russian scientific conference of young scientists "Integrated studies of the oceans"]. 2019. P. 226-227. [in Russian]
  17. Pimenov N. V. Mikrobiologicheskie processy na granice aerobnyh i anaerobnyh vod v glubokovodnoj zone Chernogo morya [Microbiological processes at the border of aerobic and anaerobic waters in the deep-water zone of the Black sea] / Pimenov N. V., Rusanov I. I., Yusupov S. K., etc. // Mikrobiologiya [Microbiology]. 2000. Vol. 69, No. 4. P. 527-540. [in Russian]
  18. Rusanov I.I. Cikl metana na severo-zapadnom shel'fe Chernogo morya [Biogeochemical cycle of methane on the North-Western shelf of the Black sea] / Rusanov I.I., Lein A.Yu., Pimenov N.V., Yusupov S.K., Ivanov M.V. // Mikrobiologiya [Microbiology]. 2002. Vol. 71, No. 4. P. 558-566. [in Russian]
  19. Tekhnogennoe zagryaznenie i processy estestvennogo samoochishcheniya Prikavkazskoj zony Chernogo morya [Technogenic pollution and processes of natural self-purification of the pre-Caucasian zone of the Black sea] // Ed. by I.F. Glumov, M.V. Kochetkov. - Moscow: Nedra, 1996. 502 p. [in Russian]
  20. Titov V.B. Integral'nyj effekt vozdejstviya termicheskogo i dinamicheskogo faktorov atmosfery na gidrologicheskuyu strukturu i ekologiyu vod Chernogo morya [Integral effect of the influence of thermal and dynamic factors of the atmosphere on the hydrological structure and ecology of The black sea waters] / V.B. Titov // Okeanologiya [Oceanology]. 2004. Vol. 44, No. 6. P. 837-842. [in Russian]
  21. Fedorov Yu.A. Metan v vodnyh ekosistemah [Methane in water ecosystems] / Yu.A. Fedorov, N.S. Tambieva, D.N. Garkusha, V.O. Khoroshevskaya. 2nd ed. – Rostov-on-Don – Moscow, ZAO “Rostizdat”, 2007. 330 p. [in Russian]
  22. Amouroux D. Biogenic gas (CH4, N2O, DMS) emission to the atmosphere from near - shore and shelf waters of the north-western Black Sea / Amouroux, G. Roberts, S. Rapsomanikis et al. // Estuarine, Coastal and Shelf Science. – 2002. – Vol. 54. – P. 575–587.
  23. De Angelis M.A. Fate of Methane in the Hudson River and Estuary / M.A. De Angelis, M.I. Scranton // Global Biogeochem. Cycles. – 1993. – Vol. 7. – № 3. – Р. 509–523.
  24. Durisch-Kaiser E. Evidence of intense archaeal and bacterial methanotrophic activity in the Black Sea water column / Durisch-Kaiser, L. Klauser, B. Wehrli, C. Schubert // Appl. Environ. Microbiol. – 2005. – Vol. 71. – № 12. – P. 8099–8106.
  25. Hunt J.M. Hydrocarbon geochemistry of Black Sea: Black Sea-Geol. Chem. and Biol. / J.M. Hunt. – Tuesa, Okea, 1974. – P. 499–504.