Publications
Institute Of Oceanology
Vol. 4 Varna 2003
Bulgarian Academy of Sciences
MARINE PHYSICS:
An Investigation of Sea Level Fluctuations in Varna and Bourgas
Ekaterina Trifonova, Diana Demireva
В настоящата статия са представени основните резултати, които са получени при изследване на данни за морското ниво във Варна и Бургас за периода от 1928 до 1980 г. Използвани са три редици данни: максималните, минималните и средномесечните значения за двата пункта.
За Варна и Бургас са получени стойностите на сезонните съставляващи на колебанията, както и трендът, обусловен не само от повишението на нивото на Световния океан, но и от вертикалните движения на сушата.
След елиминирането на тренда и сезонната съставляваща, остатъчният член е осреднен с бягащото средно. Представените резултати ясно сочат наличието на междугодишни колебания на морското ниво с период около 30 години.
Статистическата теория на максималните нива, основаваща се на асимптотичната теория на екстремумите, е използвана при обработката на редиците с екстремални стойности (максимални и минимални). Получени са функциите на обезпеченост за максималните и минималните морски нива във Варна и Бургас. Резултатите са представени и в табличен вид.
 |
Offshore Wind Wave Distribution in Bulgarian Part of the Black Sea
Zhivelina Cherneva, Nikolay Valchev, Petya Petrova, Natalia Andreeva,
Nadezhda Valcheva
The present paper reveals some of wind wave regime particularities in the Bulgarian Black Sea part on the basis of data sets obtained thorough real measurements, applying of traditional engineering methods and hincasting. The attention is stressed on the wind wave conditions in Kaliakra meteorological station where the severest winds have been registered. Hindcast data series are characterized quantitatively. Subsequently, wave regime in three deep-water areas is compared taking into consideration most probable parent distribution of wind wave characteristics annual and storm maxima. Calculation of offshore waves is implemented by means of return values of mean wave heights and periods. The conclusion is that different methodics give similar results.
|
MARINE CHEMISTRY:
Carbohydrates in the waters of Varna Bay
Galina Shtereva, Ognyana Hristova
The total carbohydrate content in surface waters of Varna Bay during the 1995 - 1996 period is determined spectrofotometricaly by L-triptophan method. The results reveal highest concentration in May and lowest in December. An accumulation in the thin surface microlayer is established. It is maximal in summer.
|
Organic particulate components in Varna Bay
Ognyana Hristova, Galina Shtereva, Daniela Petrova
The organic components of the suspended matter in Varna Bay are discussed in the paper. The investigation was carried out at 10 stations during the autumn 1997. The following parameters were determined: organic carbon, proteins, carbohydrates and nucleic acids by spectrophotometric methods. The data show higher concentrations in surface layer than in bottom waters. The distribution of ratios of organic carbon (Corg/SM) and each of particulate components reveal a zone of lower content out of the Varna Bay. The aquatory of the real bay is characterized as an area of greater organic content. A significant correlation between Corg, proteins and nucleic acids was established.
|
MARINE GEOLOGY:
The Source Provinces in the Black Sea
Petko Dimitrov, Delcho Solakov, Veselin Peychev, Dimitar Dimitrov
Подхранващите провинции на Черно море обхващат площ от 1 875 000 km и имат асиметрична форма. Определени са водосборните площи, водните количества и твърдите оттоци на черноморските реки, като са приведени данни за 25 реки, твърдият отток на които надхвърля 100 000 t/a. Оценено е подхранването със седиментен материал в резултат на бреговата абразия на клифовете и от еоловия транспорт. Общото количество на твърдото вещество, транспортирано от сушата към Черно море, е около 0.12 km3/a.
Българското Черноморско крайбрежие е разделено на 11 морфодинамични системи, като за всяка от тях са представени позитивните компоненти в баланса на седиментния материал.
|
Biostratigraphical Analysis and Paleoecolgical Conditions in the Bulgarian Black Sea Zone During the Quaternary
Rajna Christova
В настоящата статия са проследени палеоекологичните промени в българския сектор на Черно море през кватернера. Представените изводи се базират на дългогодишни експедиционни изследвания. В резултат от комплексното прилагане на няколко научни метода: литология и анализ на молюсковата фауна, споро-поленов анализ, динофлагелатен анализ, радиовъглеродни датировки са изведени основни параметри на палеоекологичната обстановка на ниво регионални етажи. Биостратиграфски са диференцирани чаудински, древноевксински, узунларски, карангатски, новоевксински и черноморски кватернерни седименти.
|
Alternative Resources and Energetic Sources from the Black Sea Bottom
Dimitar Dimitrov, Ivan Genov, Emil Kozhuharov
The reason for the present unstable status of the Bulgarian economy is based on the lack of regional energy resources. This necessities a search for alternative power resources The Black Sea is a natural geobiotechnological reactor, which is a potential source of energy and other natural resources. The sapropel, diatomic and cocolitic muds, hydrogen sulfide, gashydrates, carbon sulfide gases, natural gases and fresh water are the most promising easy alternative power resources. The sapropel, diatomic and cocolitic muds are found from 200 to 2200 m depth. They can be used as natural ecological fertilizers for adding nutrients to poor soils; adsorbents for purification of water (radioactive included.); ceramics: sound-, thermo- and hydroinsulation materials; carbon and amorphous silica glasses; cosmetics, pharmaceuticals etc. Hydrogen sulfide in the Black sea is considered not only as major characteristic, but also as a possible energy source. The comparison between the hydrogen sulfide and a high-calorific energy source such as methane shows that during the combustion of one cubic meter of methane 8500 Kcal of heat are liberated, while from the combustion of 1 cubic meter of hydrogen sulfide 5.535 Kcal are liberated. Therefore H2S in suitable concentrations can be used as a major energy source. However the technology of its extraction most probably will be economically unprofitable. The bottom sediments are of great interest, because the concentrations of H2S are reaching 240 g/t. The hydrocarbon gashydrates in the Black Sea sediments are a most promising power resource. Compounds are composed of water molecules and different gas molecules (methane, propane, isobutane, carbon dioxide, hydrogen sulfide, nitrogen, etc.) called clatrates. They are characterized by a high gas concentration in a volume unity of sediment (1 m3 of porous sediments contains 30 - 36 m3 methane). Projected reserves are estimated to 20-25 trillion m3. Degassing structures can be found everywhere on the Black sea bottom. They are accompanied usually by fresh water springs. These sources, after precise mapping and creation of a suitable recovery technology can be used as a low long lasting energy source. The above listed alternative resource sources can be a possible way out of the existing energy crises occurring nowadays in Bulgaria.
|
The Black Sea - a Clue to the Secrete of World Flood
Petko Dimitrov
В настоящата статия се разглеждат геокатастрофалните събития в Черно море през късния плейстоцен. Важни геологически доказателства за тези събития са древните брегове на Черно море и отложените на дъното катастрофални утайки-сапропели. Радиовъглеродните датировки по молюсковата фауна на древните брегове и дълбоководните сапропели показват възраст 7 600 - 8 000 години ВР.
Близка до посочените дати е възрастта на Варненския и на Дуранкулашкия некропол.
Всичко това дава основание да се приеме хипотезата, че катастрофалните събития в Черно море са залегнали в библейските писания и в шумерския епос. Възможно е в Черноморския регион до потопа да е съществувала древна цивилизация, останки от която трябва да се търсят в района на древните брегове.
|
A relationship between the rate of the coastal erosion and fluctuation of the sea level
Veselin Peychev
The correlation relationship between the rate of coastal erosion in six polygons in the Bulga- rian Black Sea coast and the sea level rise is investigated. The correlation coefficient between the rate of erosion and fluctuation of the sea level is 0.40 . 0.53. The coastal erosion is polyfactor process. The rate of erosion is variable in determinate range. The contemporaneous rate (3 mm/a) is low, than catastrophic coastal rise level for the Black Sea and Azov Sea (13-24 mm/a).
|
Hydrocarbon migration from the deep parts of Moesian plate and
Lower-Kamchian low place east from Venelin-Tolbuhian fault zone
Ivan Genov, Orlin Dimitrov
A Possible Hydrocarbon migration from under-water parts of Moesian plate and Lower- Kamchian low place on the base of gas composition is shown. Zones with similar gas composition of gas sources have been fixed. Data of gas and oil fields on the land and gas seepages in the sea water have been used.
|
Genesis and Evolution of Varna Central Beach
Veliko Dachev
This article generalizes the author.s own investigation results of the genesis and development of the Central beach in city of Varna, as well as other researcher.s observations and analyses. The impact of natural factors and anthropogenesis over the evolution of geometrical parameters of the beach is analysed in details. His role as recreational and coastal defense factor is enhanced. It is ascertained that with the construction of coastal defense structures at the Northern side of the beach during the 80.s has stopped the natural process of beach.s area enlargement. The strengthen of the main breakwater and the illegal building during the period 1995 - 2000 contribute to considerable changes of the coast line and sand.s resourses reducing of the beach (shoreline recession for the period from 1991 to 2001 is 5.9 m and the beach.s area has been decreased with 7260 m2).
The conclusion is, that in the future, even though with small temps, the recreational potential of the Central beach will continually decrease.
In this article is present the possibility for compensative impact with method, worked up by the author, called transversal sand bypass., using sand from the adjacent underwater coast slope.
|
Classification of Beach Profile Types Along the Bulgarian Black Sea Coast
Stoyan Keremedchiev, Ekaterina Trifonova
On the basis of the echographycal profiling of the coastal zone, the tachometrical measurement of the beach profiles with the adjoining beach slopes and the physicomechanical and chemical analysis of the sediment materials, a morphometric classification of the beach profiles along the Bulgarian Black Sea Coast has been developed. The present work clarifies the boundary values of the slope inclinations of the separate morphologic elements of representative beach profiles of grainmetric parameters and material composition of the sediment material, the morphological and the morphometrical peculiarities of the coastal zone. The analysis carried out showed the decisive importance of the factors determining the formation of the profile types and the nature of the beach forms development. Which in combination with the wave factor create one unified system of prerequisites determining our modern morphological aspect.
|
Neotectonic Interpretation of Seismostratigraphic Data from the Out Part of the South Bulgarian Shelf
Orlin Dimitrov
The article presents investigations concerning the way of forming of the submarine terrace located in the periphery of the Bulgarian shelf. The investigations are based on the analysis of seismoacoustic profiles executed during expeditions carried in the South Bulgarian shelf. The method of seismic stratigraphic and geotectonic investigations elaborated by the Moscow seismic stratigraphic school has been used. In the process of this investigation special attention was paid to the border surface between the seismic packages formed during the last fall of the sea level and those formed during its last rise.
After analysing all the facts the conclusion has been done that the submarine terrace was formed in result of tectonic falls during the Quarternary period, as well as of the abrasive activity of the sea waves during the time when the sea level was 90-100 m lower than the contemporary, i.e. since the end of the Post-Karangatian regression to the beginning of the New Euxinian- Hоlocene transgression.
|
Bottom relief of the Pechora Sea
Vladimir Biryukov, Stanislav Ogorodov
The Pechora Sea bottom relief is a result of land-ocean interactions during Pleistocene- Holocene. The structure of the bottom relief has been analyzed on the basis of the 1:1 000 000 scale geomorphological sketch map (authors: V. Biryukov and S. Ogorodov). In the Pechora Sea bottom relief a comparatively young relief belonging to the Upper Pleistocene-Holocene period and more ancient landforms of Pre-Upper Pleistocene period can be marked according to the geological-geomorphological features. The conventional boundary between them passes at a depth of about 50-55 m. Taking into consideration the lithodynamic conditions, the following types of relief can be marked: 1) shallow-accumulative; 2) accumulative-abrasive; 3) abrasive- accumulative; 4) deep-sea-accumulative. The first two types belong to the young relief, the third and the fourth belong to the ancient relief.
|
MARINE BIOLOGY:
The Invasion of Beroe ovata in the Black Sea a warning
signal for ecosystem concern
Lyudmila Kamburska, Snejana Moncheva, Asen Konsulov, Anton Krastev, Kamen Prodanov
Настоящoто изследване прави обстоен ретроспективен анализ на измененията в пела- гичната черноморска екосистема за периода 1967 . 1998 г. Анализирани са измененията в динамиката и структурата на зоопланктона по биомаса паралелно с динамиката на фито- планктона, експанзията на ктенофората Mnemiopsis leidyi, както и запасите и улови на чер- номорска хамсия. Черноморската екосистема индикира признаци на относително възста- новяване през 90-те години в сравнение с периода на интензивна еутрофикация (70-те .80- те). През 1991 . 1992 г. изглежда прекъсват типичните за 80-те години взаимоотношения в пелагичната трофична мрежа. Наскоро интродуцираната ктенофора Beroe ovata в Черно море (1997) и първоначалните данни за сезонната динамика на вида провокират редица въпроси и несигурности относно възможния ефект от нейната адаптация върху екосисте- мата. Инвазията на нов вид ктенофора увеличава проблемите на Черно море, свързани с желатиновите. Динамиката на популациите на двете ктенофори-пришълци (B. ovata и M. leidyi) е типична за трофичните взаимоотношения хищник-жертва и контролира както директно, така и индиректно динамиката на зоопланктона. Изказана е хипотезата, че в най- близко бъдеще взаимоотношенията на двойката ктенофори ще се окажат ключов, контролиращ фактор за развитието на пелагичната черноморска екосистема.
|
On the peculiarities of the zooplankton spatial distribution
in Burgas Bay - May, 1996
Lyudmila Kamburska, Ekaterina Valcheva
The paper deals with the horizontal distribution of zooplankton biomass, biodiversity index of Shanon-Wever, structural ratio Cladocera/Copepoda biomass, frequency of species distribution, Bray-Curtis similarity index, as well the correlation coefficients of temperature, phyto- and zooplankton in Burgas Bay in May, 1996. The selected parameters gave a ground to differentiate 3 areas in Burgas Bay, among which the Coastal area (region 1) could be classified as the most eutrophic, with the lowest diversity and ecological stability. A bloom of N. scintillans was observed in the near coastal zone. The total zooplankton biomass, Cladocera/Copepoda biomass ratio and N. scintillans have demonstrated a decrease from North to the South and from coastal to the open sea areas. Comparative analysis with previous studies revealed an increasing trend of tolerant to the eutrophication species N. scintillans, which was a dominant in spring 1996.
|
Daily Dynamics of Zooplankton in the Varna Bay (May, 2001)
Kremena Stefanova
В моретата и океаните се извършват съществени денонощни изменения във вертикалното разпределение на зоопланктона. Денонощната вертикалан миграция на зоопланктона е динамично явление, свързано с екологичната и биологичната адаптация на водните организми.
Целта на изследванията е да се проследи вертикалната денонощна динамика на зоопланктонните организми във Варненския залив през пролетта на 2001 година. Установена е вариабилността на отделните групи и видове зоопланктон през денонощието. Въз основа на получените резултати може да се направи изводът, че наблюдаваната денонощна динамика не съвпада напълно с типичната картина на денонощна вертикална миграция на зоопланктона поради неголямата дълбочина, малката величина на температурния градиент на термоклина, както и на еднородността в условията на средата, наблюдавани в двата хоризонта.
|
Ecological status of macrozoobenthic communities in Beloslav and Varna Lakes during the autumn of 1999
Antoaneta Trayanova
На базата на изследвания на макрозообентоса, проведени през есенния сезон на 1999 г. настоящата публикация обобщава промените в структурата на макрозообентосните съобщества в Белославското и Варненското езеро.
Намесата на човешкия фактор върху двата водни обекта e толкова силна, че променя почти изцяло облика на езерната акватория. Прогресивното антропогенно въздействие върху езерата до 90-те години ги превръща в буферна зона, задържаща замърсяването, и намалява тяхната самопречиствателна способност, като есенният сезон се явява най- критичен за зообентосните съобщества.
Целта на настоящото изследване е да се оцени състоянието на макрозообентосните съобщества по отношение на видовото богатство, количествените параметри, индекса на Shannon-Weaver и метода на ABC-кривите на Warwick.
При прилагането на посочените показатели сравнението между двете езера показва, че Варненското езеро се намира в по-добро екологично състояние, изразяващо се в по-високо видово разнообразие, по-висока средна численост и биомаса на макрозообентоса.
В цялата изследвана акватория се наблюдава тенденция за подобряване на екологичното състояние на макрозообентосните съобщества в направление Белославско езеро - Варненско езеро, както и с отдалечаване от източниците на замърсяване.
|
Stock Assessment of the Whiting (Merlangius Merlangus)
in the Western Part of the Black Sea During 1971-1997
Kamen Prodanov, Nina Bradova
Запасите на меджида имат важно значение за рибната част на черноморската екосистема. Поради това изчисляването на тяхната численост и биомаса е крайно необходимо. В статията са дискутирани размерите на запасите на меджида в западната част на Черно море през периода 1971 - 1997 г. Установено е, че тяхната биомаса е варирала от 43.1 (1990) до 186.3 (1978) хиляди тона. През 1997 г. тя достига до 120.8 хиляди тона. Постепенното възстановяване на биомасата на меджида ще има благоприятен ефект върху запасите на калкана, черноморската акула, тъй като и двата вида се хранят главно с меджид и трицона.
|
Growth rate of the whiting (Merlangius merlangus
euxinus) from the western part of Black Sea
Nina Bradova, Kamen Prodanov
Меджидът заема особено място в рибната част на черноморската екосистема. От една страна, той е хищник спрямо трицоната, а от друга - жертва спрямо калкана, морската котка, черноморската акула и пр. Поради това е наложително да се извършва постоянен мониторинг върху неговите биологични особености през отделните години. В статията са дискутирани нарастването и смъртността на меджида от естествени причини през периода 1983 - 2000 г. На базата на съществуващите данни за линейното и тегловното нарастване по възрастови групи са изчислени стойностите на параметрите в уравненията на von Bertalanffy. Средната стойност на коефициента на смъртността от естествени причини е изчислена чрез методите на K u t t y, Q u a s i m (1965); R i k h t e r, E f a n o v (1976); A l a g a r a j a (1984). Изчислената стойност на упоменатия коефициент е 0.691.
|
MARINE ENGINEERING:
About shaping of hidroacoustical piezoceramic antennas
Atanas Atanasov
A model of the mechanic part of a hidroacoustical antenna is built on the base of the transformation of the model of the mechanic part of the summarized equivalent scheme into a mechanic system with uniform distributed parameters and also on the base of electrical . mechanical analogies.
The symmetry coefficients and the constructive ZP and ZT of the mechanical resistanses of the P- schemes and T- schemes in the base of the model are determined.
An uniwersal and completed model of the mechanic part is presented. It is a general equivalent scheme presented by the mechanical conductiviti (Ym and Yn ) of an elementary part of the mechanical system which have uniform distributed parameters.
|