ОКЕАНОЛОГИЯ, 2004, том 44, № 4, с. 636-638
=ИНФОРМАЦИЯ =
УДК 551.465
ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ЧАСТИ ШЕЛЬФА ЧЕРНОГО МОРЯ НА МАЛОМ РЫБОЛОВНОМ СУДНЕ "ЗОДИАК" (7-23 ИЮЛЯ 2003 г.)
© 2004 г. В. В. Сапожников, А. И. Агатова, Н. И. Торгунова, Н. В. Аржанова, Н. М. Лапина, В. И. Рой, О. Н. Лукьянова, К. В. Батрак, Ю. Н. Мосейкина, Д. В. Красников
Российский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, Москва
Поступила в редакцию 11.09.2003 г.
Прибрежные мелководные зоны Черного моря испытывают сильное антропогенное влияние: сток рек, хозяйственно-бытовые и промышленные сбросы, смыв удобрений и пестицидов с полей и виноградников, интенсивное судоходство, береговое строительство, дампинг, транспортировка нефти и газа. Но в то же время именно эти зоны привлекают миллионы отдыхающих. Знание современного состояния прибрежных вод Черного моря необходимо для оценки последующих его изменений под воздействием естественных и антропогенных факторов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В июле 2003 г. большая группа гидрохимиков и биохимиков лаборатории Морской экологии ВНИРО развернула работы на базе Большой Ут-риш. Измерения температуры, солености, кислорода, рН, еН выполнялись ручным зондом "Ну-ёго1аЪ" (США), а пробы воды отбирались пластмассовым батометром с поверхности, с глубины термоклина и у дна. Во всех пробах проводили определения фосфатов, нитратов, нитритов, аммония, органического азота и фосфора, кремния и общего (Ре2+ + Ре3+) железа. Помимо определения кислорода зондом проводились определения растворенного кислорода стандартным методом Вин-клера, титрование проводили с помощью бюретки Дженкинса. Кроме того, во всех пробах были определены растворенный и взвешенный органический углерод, белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты, а также активности ферментов щелочной фосфотазы и электрон-транспортной системы (ЭТС).
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Построенные карты распределения температуры, солености, растворенного кислорода и его процентного насыщения, фосфатов, кремния, нитратов, аммония, железа, органического фосфора и азота (рисунок), а также растворенного и взвешенного органического углерода, белков, уг-
леводов и липидов, позволяют сделать некоторые общие выводы о состоянии экосистем прибрежных мелководий.
На поверхностной и придонной картах солености хорошо прослеживается понижение солености к берегу, которое было отмечено нами в 1991 г.
На картах распределения температуры воды у берега в районах Витязево и Южной Озереевской отмечается понижение температуры до 21.5°С, в то время как на остальной исследуемой акватории температура не опускалась ниже 23°С. Эти понижения могут быть вызваны суточным ходом температуры, сгонными ветрами горно-долинной и бризовой циркуляции, а также за счет апвел-линга у берега при прохождении антициклональ-ного вихря и стягивания поверхностных вод к его центру. В районе Витязево подтверждением этому могут служить также повышенные значения солености. Наиболее высокие значения солености (до 17.8%е) наблюдались в районе Большого Утриша в сочетании с повышенной температурой воды (около 23.6°С).
Наиболее холодные воды отличаются повышенным содержанием кислорода и пересыщением до 109%, что свидетельствует об интенсивном фотосинтезе в придонном слое на мелководье и выносе этих вод при сгоне. Можно также отметить явное увеличение пересыщения кислородом поверхностных вод (до 113-115%) по мере приближения к берегу, это, очевидно, связанно с более интенсивным развитием фотосинтеза из-за несколько увеличивающихся к берегу концентраций фосфатов и железа. Можно предположить больший вклад фитобентоса по мере уменьшения глубины, когда свет проникает до дна, а также влияние вертикального волнового перемешивания до дна, что увеличивает вынос фосфатов, железа и аммония из донных осадков. Можно заметить и некоторое увеличение к берегу в районе Большого Утриша нитратов в поверхностном слое (от 0.1 до 0.8 |М).
Максимальные концентрации фосфатов (до 0.84 мкг-ат/л) и железа (до 22 мкг/л) отмечены се-
ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
637
Распределение в поверхностном слое: (а) - температуры (°С); (б) - солености (%с),; (в) - кислорода (мл/л); (г) - кислорода (%); (д) - аммония (цМ); (е) - железа (цМ); (ж) - минерального фосфора (цМ); (з) - нитратов (цМ), (и) - кремния (цМ); (к) - взвешенных углеводов (мг/л); (л) - органического углерода (мг/л).
ОКЕАНОЛОГИЯ том 44 № 4 2004
638
САПОЖНИКОВ и др.
вернее Большого Утриша, что свидетельствует скорее о загрязнении этих вод, так как в этих же водах мы находим очень высокие концентрации органического фосфора (до 0.6 мкг-ат/л) и аммонийного азота (до 3.2 мкг-ат/л).
Высокие концентрации нитритов, валового и органического азота в поверхностном слое (0.2; 45; 44 мкг-ат/л, соответственно) наблюдались севернее и южнее Большого Утриша, а также в районе Голубой бухты. Район Большого Утриша отличался минимальными значениями данных форм азота (0.1; 28; 24 мкг-ат/л, соответственно). В распределении нитратов и минерального азота можно отметить увеличение концентраций этих элементов в прибрежной зоне, особенно в районах Анапа-Большой Утриш (0.3 и 2.3 мкг-ат/л, соответственно) и Голубой бухты (0.16 и 1.2 мкг-ат/л, соответственно)
Распределения кремния в поверхностном слое было сравнительно однородным, около 10-12 мкг-ат/л. Минимальные его концентрации наблюдались в районе Большого Утриша и в Геленджикс-кой бухте, и, по всей видимости, были обусловлены незначительным речным стоком и высоким потреблением кремния фитопланктоном. Наибольшие концентрации кремния отмечаются на траверзе Голубой бухты, и достигали 17 мкг-ат/л.
Верхняя граница сезонного термоклина наблюдалась на глубине 10-12 м, температура там составляла в основном около 10°-15°С (за исключением наиболее удаленных от береговой линии станций, где температура была около 17-20°С). В придонном слое, в зависимости от глубины и удаленности от берега, температура воды составляла 6.5°-12°С. Распределение температуры в придонном слое хорошо согласуется с распределением в нем относительного и абсолютного содержания кислорода, максимальные концентрации которого достигаются в районах Витязево, Южной Озере-евской, в Цемесской и Геленджикской бухтах (до 105% и 7.3 мл/л).
Распределение солености, а также минеральных форм азота, фосфора и кремния в придонном слое в значительной мере схожи между собой, а значения их концентраций прямо пропорциональны глубине.
Интересно отметить, что в отличие от пресных озер Камчатки и Сахалина, где соотношение Fe/P = 2-9, в прибрежных водах Черного моря концентрация фосфатов (0.6-0.8 цМ) превышает содержание железа (0.08-0.26 цМ) и величина соотношения фосфатов к железу почти такая же (P/Fe = 3-9). В реальных условиях морской воды при pH = 8.2-8.4 и содержания растворенного кислорода 5.0-6.0 мл/л, очевидно, концентрация железа не может превышать 0.26 цМ, поэтому и содержание фосфатов и железа достаточно велико. Отсюда следует вывод, что основным лимитирующим фотосинтез элементом является железо, а точнее сложный комплекс (железо-гуматы-фос-фат).
Почти полная утилизация нитратов в поверхностных водах за счет процессов фотосинтеза компенсируется довольно высокими концентрациями аммонийного азота 0.6-3.6 цМ. Общее содержание минеральных форм азота в поверхностном слое 0.6-3.8 цМ. Таким образом, соотношение доступного для фитопланктона азота к фосфору в среднем равно 2, что значительно меньше стехиометрии (N/P = 16).
Концентрация растворенной кремнекислоты в прибрежных водах не падает ниже 10 цМ. Следовательно, кремний не может лимитировать скорость процессов фотосинтеза.
Увеличение к берегу концентрации взвешенного органического углерода (от 0.22 до 0.62 мг/л) и взвешенных углеводов (0.04-0.16 мг/л) доказывает, что эти процессы связаны с фотосинтезом, т.к. раннее нами было показано, что взвешенные углеводы линейно связаны с биомассой фитопланктона.
ОКЕАНОЛОГИЯ том 44 < 4 2004
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.