ОКЕАНОЛОГИЯ, 2010, том 50, № 6, с. 982-993
МОРСКАЯ БИОЛОГИЯ
УДК 551.465
МАКРОБЕНТОС НОВОЗЕМЕЛЬСКОГО ЖЕЛОБА
© 2010 г. С. В. Галкин, Т. А. Савилова, Л. И. Москалев, Н. В. Кучерук
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва e-mail: galkin@ocean.ru Поступила в редакцию 17.03.2009 г., после доработки 15.06.2009 г.
Исследованы состав и структура донных сообществ на ложе и западном склоне Новоземельского желоба. Материал был собран в ходе 54-го рейса НИС "Академик Мстислав Келдыш" на субмеридиональном разрезе в районе 75°30' с.ш. в диапазоне глубин от 68 до 362 м. В собранном материале представлено более 140 видов донных животных. Относительная роль таксонов в пробах оценивалась по трем показателям — численности, биомассе и потоку энергии. Сравнение проб проводилось с использованием индексов сходства. Новый материал существенно дополняет данные о составе фауны и структуре сообществ исследованного района. Показана большая роль мелких сцифоидных полипов и сипункулид в сообществе дна желоба. Впервые установлено существование сообщества c доминированием Ophiocten sericeum (со значительной ролью мелких двустворок) не только на восточном, но и на западном склоне Новоземельской впадины. Наиболее резкие изменения в составе и структуре донного населения приурочены к зоне перехода от ложа впадины к склону. Эти изменения обусловлены особенностями макрорельефа (ложе и склон) и состава грунта (мягкие коричневые илы с обилием корненожек и плотные серые илы с примесью гальки), а также, возможно, придонной гидродинамикой.
ВВЕДЕНИЕ
Карское море считается одним из наиболее изученных в фаунистическом отношении морей Арктики. Начиная с экспедиции А. Норденшельда (1878 е) на "Веге" здесь проводились более или менее регулярные исследования, давшие общее представление о систематическом составе, структуре и распределении донных биоценозов. Современные знания о сообществах макрофауны Карского моря базируются в основном на материалах, собранных в 20- и 30-е годы ХХ века в экспедициях судов "Персей", "Седов", "Сибиряков", "Ломоносов" и др. Накопленные к середине века данные были обобщены и дополнены Л.А. Зенкевичем, в результате чего была составлена схема распределения общей биомассы бентоса [3] и донных биоценозов практически по всему морю [11]. Позже А.П. Кузнецов рассмотрел распределение пищевых группировок и провел гидродинамическое районирование Карского моря по данным трофической структуры его зо-обентоса [6, 7, 8]. В 1975 г на судне "Вычегда" (ПИНРО) была проведена съемка, показавшая значительные изменения в составе и распределении донных биоценозов юго-западной части Карского моря [1, 10]. Наши работы в экспедиции на НИС "Дмитрий Менделеев" (август—сентябрь 1993 г.), напротив, показали хорошее совпадение границ существующих донных сообществ со схемой Зенкевича, что свидетельствует о большом постоянстве в распределении донной фауны [2]. Это позволяет рассматривать донные сообщества как относительно консервативную компоненту экосистемы Кар-
ского моря, в которой находит отражение некоторая интегральная характеристика гидрологических, гидрохимических и продукционных процессов на разных участках акватории.
Однако исследование распределения основных типов донных сообществ по акватории Карского моря нельзя считать завершенным. Из-за значительной разницы применявшихся методик сбора и обработки материала, многие работы, посвященные этому вопросу, противоречат друг другу. К этому добавляется объективная сложность проведения био-ценотических границ, многие из которых в Карском море выражены слабо или имеют клинальный характер (см. ниже). Не выясненным остается вопрос о направлениях и масштабах сезонных и многолетних изменений в положении этих границ. В этой связи актуальным является проведение исследований по единой методике в рамках комплексной программы, включающей также параллельный сбор данных по широкому спектру условий среды обитания. Такой подход позволяет не только выявить основные биоценотические комплексы, но и определить факторы, обуславливающие их распределение. Выяснение состава и закономерностей распределения донных сообществ Карского моря является необходимой основой для проведения мониторинга в целях оценки масштабов многолетних изменений морской экосистемы под воздействием природных и антропогенных факторов.
Район Новоземельского желоба представляет особый интерес по целому ряду причин. Несмотря на множество экспедиций, Новоземельский желоб,
особенно его западный склон, значительно менее исследован по сравнению с другими районами моря (юго-западным, юго-восточным, центральным). Являясь наиболее глубоководным участком моря, Новоземельский желоб обладает целым рядом уникальных гидрофизических и геологических характеристик, отражающихся в своеобразном составе донных биоценозов [11, 4]. Протянувшийся от 71° с.ш. вдоль Новой Земли и отделенный от лежащего к северу желоба Святой Анны мелко-водным (100— 150 м) порогом, этот желоб в классической схеме рассматривается как один из путей проникновения в Карское море баренцевоморских водных масс и ат-лантическо-баренцевоморской донной фауны. Однако, масштабы этого проникновения далеко не исследованы. Весьма противоречивы данные о составе и условиях существования донного населения наибольших глубин желоба [11, 4, 1, 10, 7, 2]. Еще один вопрос связан с так называемым эффектом "подъема" в Карском море глубоководной фауны и сообществ на меньшие глубины, по сравнению "с основной областью их распространения" [11]. Относительно крутой западный склон Новоземельского желоба яляется удобным полигоном для исследования вертикальной зональности в распределении донных таксонов и сообществ.
Целью настоящей работы было получение картины распределения основных биоценотических комплексов макрофауны на дне и западном склоне Но-воземельского желоба и выявление факторов, его определяющих. При этом стояли задачи уточнения таксономического состава макрофауны, определение количественного соотношения различных таксонов, сопоставление выявленных биоценотиче-ских группировок макрофауны с условиями среды обитания каждой из них, сравнение полученных результатов с результатами исследований, ранее проводившихся в этом районе. Следует подчеркнуть, что предметом данной работы является таксономическая структура сообществ макрофауны. Анализ трофической структуры так же, как изучение микро и мейобентоса, не входили в нашу задачу.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Материал для работы был собран на трех станциях в ходе 54-го рейса НИС "Академик Мстислав Келдыш" в сентябре 2007 г. Район исследования охватывал западный склон и ложе Новоземельской впадины от 75°24.5' с.ш. 64°18' в.д. до 75°37.8' с.ш. 64°5.1' в.д. в диапазоне глубин от 68 до 362 м.
Для сбора макрофауны использовался трал Сигсби со стальной рамой шириной 1.5 м и высотой 35 см с подборами из стального троса 3.5 мм (4 шлага с двойной обмоткой). Трал был оснащен двойным мешком: наружный мешок сделан из двойной узловой капроновой дели из веревки 3.1 мм с ячеей
45 мм; внутренний — из безузловой дели с ячеей 4.0 мм. Забортные работы проводили на дрейфе судна при скорости 0.2—1.0 узла. Для спуска и подъема трала использовали судовую лебедку грузоподъемностью 10 т.
Полученную пробу промывали на системе стальных сит с ячеей 5 и 1 мм. При необходимости проводили дополнительную промывку методом последовательного взмучивания с использованием ручного сита с ячеей 0.5 мм.
Первичную фиксацию проводили 6% нейтрализованным формалином с последующим переводом в 75% этиловый спирт. Нейтрализация формалина достигалась его разведением морской водой с добавлением (при необходимости) порошка тетрабората натрия. Для последующей камеральной разборки и количественной обработки большую часть проб фиксировали в сосудах больших объемов, разделив по фракциям, соответствующим размеру сит. Крупных и хрупких животных отбирали вручную и фиксировали отдельно. Промытый грунт и каменный материал передавали геологам.
Последующая камеральная обработка включала разборку проб по таксономическим группам, таксономическое определение, подсчет экземпляров и взвешивание. Разборка велась с использованием бинокуляра.
Таксономическое определение животных проводили А.В. Мартынов (Ophiuroidea), Г.М. Виноградов (Amphipoda), К.Р. Табачник (Spongia), В.В. Мурина (Sipunculoidea), С.В. Корсун (Foraminifera), Е.М. Крылова (Bivalvia), Н.В. Кучерук и Н.Н. Дети-нова (Polychaeta), В.А. Спиридонов (Decapoda), Е.П. Турпаева и А.К. Райский (Pantopoda).
Всем перечисленным специалистам авторы выражают искреннюю благодарность.
После определения проводился подсчет особей каждого вида и их взвешивание. В качестве оценки значимости видов в пробе использовались данные по их численности, биомассе, а также энергетический показатель значимости, рассчитываемый по формуле:
Pi =
B0.75
25
[9]
Сравнение проб между собой проводилось с использованием индексов сходства Жаккара, Чекановско-го-Серенсена, а также коэффициента, учитывающего количественную представленность видов [5].
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Данные о станциях, на которых был собран материал, приведены в табл. 1.
Таблица 1. Постанционные данные
Станция Широта Долгота Глубина, Грунт (характеристика поверхностного Придонная вода
(сев.) (вост.) м (0—5 см) слоя донных осадков) ГС S, %0 O2, мл/л pH
4968 75024.58' 64018' 362—360 Коричневые илы (алеврито-пелитовые, пелитовые) — 1.52 34.386 6.14 7.98
4974 75034.68' 64010.23' 166—162 Серые алеврито-пелитовые илы —1.27 34.560 7.25 8.03
4975 75037.85' 6405.08' 68—70 Серые алеврито-пелитовые илы —1.23 34.489 7.19 8.06
В общей сложности в собранной коллекции отмечено более 140 видов донных животных (табл. 2). Эти таксоны распределены в полученных пробах весьма неравномерно.
На наиболее мелководной ст. 4975 (рис. 1) отмечено 86 видов. Общая численность пробы 3729 экз при биомассе 637.7 гр. Средний вес экземпляра в пробе 170 мг По численности доминируют мелкие двустворчатые моллюски Yoldiella intermedia (1146 экз или 31% общей численности, на втором месте — офиуры Ophiocten sericeum (636 экз, 20%), на третьем двустворк
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.