БИОЛОГИЯ МОРЯ, 2012, том 38, № 5, с. 409-415
= Хроника =
первые комплексные исследования глубоководного бентоса японского моря, проведенные российско-немецкой экспедицией
sojabio в 2010 году1
© 2012 г. М. В. Малютина
Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН, Владивосток 690059 e-mail: m_malyutina@mail.ru
Статья принята к печати 14.02.2012 г.
В 2010 г. Институтом биологии моря им. А.В. Жирмунского (ИБМ) ДВО РАН по научному проекту "Исследования биоразнообразия Японского моря" (SoJaBio -Sea of Japan Biodiversity Studies) была организована и успешно проведена комплексная российско-немецкая глубоководная экспедиция на НИС "Академик М.А. Лаврентьев" Управления научно-исследовательского флота ДВО РАН.
Кроме сотрудников ИБМ в состав гидробиологического отряда экспедиции вошли ученые из Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН; Института океанологии имени П.П. Ширшова РАН, г. Москва; Зоологического института и Зоологического музея университета г. Гамбург; Немецкого центра по исследованию морского биоразнообразия, г. Вильгельмсхафен; Свободного университета Берлина и Компании прикладных исследований, инновационных технологий и обеспечения исследований океана "Октопус" (Германия), а также Женевского университета (Швейцария). Сотрудники Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН участвовали в экспедиции в составе отдельного отряда.
Экспедиция, основной целью которой было изучение биоразнообразия глубоководного бентоса Японского моря, выполнялась в рамках Федеральной целевой программы "Мировой океан", программ Президиума ДВО РАН "Биоразнообразие некоторых районов Мирового океана в пространстве и во времени" и "Реакция морской биоты на изменения природной среды и климата", а также международных программ "Исследование окраинных морей восточной Азии" (CREAMS - Circulation Research of the East Asian Marginal Seas) Северотихоокеанской организации по морским наукам (PICES) и "Учет биоразнообразия абиссальной морской жизни" (CeDAMar - Census of the Diversity of Abyssal Marine Life).
Программа CeDAMar (www.cedamar.org) - одно из 18 подразделений глобального инициативного мегапроекта "Инвентаризация морской биоты" (CoML - Census of Marine Life - www.coml.org), стартовавшего в 2001 г. В конце 2010 г. были подведены итоги его десятилетней деятельности. Это наиболее значимый международный биологический проект для оценки и объяснения разнообразия, распространения и обилия морской жизни в океанах в прошлом, настоящем и будущем; он объединил усилия около 2800 исследователей более чем из 70 стран. Основные задачи программы CeDAMar - учет видового состава глубоководных сообществ отдельных районов Мирового океана для создания глобальной базы данных
по разнообразию и распространению глубоководной фауны и для решения вопросов о происхождении глубоководных сообществ; выяснение биологических адаптаций к глубоководной жизни; изучение глобальных изменений разнообразия, исторических и современных экологических причин, определяющих особенности локального биоразнообразия.
В последние годы в рамках CeDAMar интенсивно изучаются абиссальные районы в Атлантике, Средиземном море, Южном и Тихом океанах. Для сбора всех размерных групп бентоса в экспедициях используют стандартный набор орудий лова, лов производят по стандартизированным международным методикам и протоколам (www.cedamar.org, www.deepsea-research.org. www.tiefsee-forschung.de). В результате проведенных исследований уже выявлено впечатляющее разнообразие жизни на больших глубинах, население которых, по предварительным оценкам, составляет от полумиллиона до 10 млн. видов (Grassle, Maciolek, 1992; Arntz et al., 1997; Clarke, Johnston, 2003; Адрианов, 2004а, б; Brandt et al., 2007). Эти цифры относятся, главным образом, к макробентосу, для мейобентоса аналогичные расчеты позволяют предположить разнообразие на уровне 20-30 млн. видов (Адрианов, 2004а). За 10 лет существования программы описаны более 500 новых глубоководных видов, из которых почти половина (246) принадлежит ракообразным (Malyutina, 2003, 2008; Malyutina, Brandt, 2004а, b; 2006; 2007a, b; 2009; Brandt et al., 2005, 2007).
Японское море - относительно молодой (25-46 Ma) (Kobayashi, 1985) окраинный бассейн, глубоководная котловина которого (глубины более 3500 м) с момента формирования в кайнозое была изолирована от сопредельной океанической абиссали мелководными проливами (менее 150 м). В периоды плейстоценовых оледенений, когда море полностью изолировалось сушей от океана, глубины оказывались в состоянии анок-сии, но в настоящее время условия для жизни его глубоководной фауны представляются оптимальными. Море расположено на стыке бореальной и субтропической зон и обладает уникальной гидрологией. Поступление вод определяется Цусимским течением, приносящим теплые воды из Восточно-Китайского моря. Глубинные воды, заполняющие котловину Японского моря, формируются на севере вследствие термохалинного конвективного перемешивания, опускания холодных и плотных поверхностных слоев воды в зимний период. Придонные воды имеют исключительно однородные значения температуры (0.03-0.12°С) и солености (34.08-34.14%о) (Kobayashi, 1985) и отличаются высоким содержанием кислорода и биогенов.
1 Работа выполнена при поддержке гранта ДВО РАН .№ 12-1-ПЗО-07 "Технологии изучения и мониторинга биоразнообразия глубоководных районов дальневосточных морей России".
410
МАЛЮТИНА
Особенностью подводного рельефа котловины Японского моря является крутизна континентального склона, достигающая 20°-25°, а в некоторых случаях и 45° (у южного побережья Приморского края), т.е. на протяжении лишь нескольких миль глубина увеличивается до 1000 м и более. Такой крутой уклон препятствует накоплению осадков на склоне, обеспечивая прямую и быструю доставку богатых органикой осадков из близко расположенной прибрежной зоны на дно котловины.
Среди дальневосточных морей Японское море выделяется максимальным видовым богатством, хотя и уступает по численности и биомассе донного населения Охотскому и Берингову морям. В зал. Петра Великого - самой богатой по биоразнообразию акватории из всех морей России, обнаружено почти 4000 видов организмов (Адрианов, Кусакин, 1998). Однако из глубоководного населения Японского моря в настоящее время известно немногим более 30 видов организмов, многие таксоны, особенно мейобентоса, до сих пор практически не изучены.
Первые глубоководные исследования в Японском море были предприняты Тихоокеанским институтом рыбного хозяйства и Государственным гидрологическим институтом под руководством К.М. Дерюгина. В 1932 г. на шхуне "Россинант" в зал. Петра Великого и прилегающих районах открытого моря от сублиторали до абиссали была выполнена гидробиологическая съемка с использованием трала Сигсби, дночерпате-лей Петерсена и драг. Это были первые в российских морях траления на глубинах до 3500 м. В собранных пробах бентоса из батиали и абиссали было обнаружено более двадцати видов беспозвоночных, в том числе несколько новых для науки. На основе этих сборов были описаны сообщества всех вертикальных зон моря. Глубоководная фауна в количественном и качественном отношении охарактеризована как очень бедная. Отмечено отсутствие настоящих абиссальных тихоокеанских видов, фауна определена как псевдоабиссальная с видами батиального и даже, частично, сублиторального происхождения (Дерюгин, 1933, 1939; Ушаков, 1955; Зенкевич, 1963). Эта характеристика глубоководной фауны Японского моря была использована в обзоре по экологии эукариот глубоководных полуизолированных бассейнов, окружающих Японию (Tylor, 2002). В бентосных сборах в Японском море, выполненных в экспедициях на НИС "Витязь" в 1972 и 1976 гг., в верхней батиали были найдены еще несколько новых видов беспозвоночных (Табачник, 1991; Головань, 2007), а оценка биомассы глубоководного бентоса по сравнению с предполагаемой ранее возросла на порядок - до 5.5-2.35 г/м2 (Левенштейн, Пастернак, 1973, 1976). Было показано, что в донном населении открытой части Японского моря по биомассе и численности доминируют хищные полихеты (90% от общей биомассы бентоса), остальные 10% бентоса представлены сестоно- и детритофагами. Отмечена низкая степень эндемизма глубоководного бентоса Японского моря (21% видов), что объясняли относительной молодостью бассейна (Виноградова, Филатова, 1983).
В 2007 г. в Институте биологии моря ДВО РАН прошло российско-немецкое рабочее совещание, на котором обсуждались перспективы совместных глубоководных научных исследований в северо-западной части Тихого океана. Проект SoJaBio стал первым этапом совместных исследований. Перед экспедицией SoJaBio 2010 г. были поставлены следующие задачи:
- изучение биоразнообразия глубоководного бентоса континентального склона и котловины Японского моря: таксономический состав фауны, выявление наиболее важных клю-
чевых таксонов, оценка степени и ранга эндемизма глубоководного бентоса Японского моря в результате его изоляции;
- сравнение биоразнообразия Японского моря с таковым соседних и отдаленных глубоководных районов Мирового океана;
- выяснение на примере Японского моря как молодого глубоководного бассейна путей формирования абиссальных экосистем, скорости их заселения, взаимоотношений глубоководной фауны с мелководной (процессы субмергенции и эмер-генции);
- изучение трофической структуры относительно молодой абиссальной экосистемы Японского моря в сравнении с более древними сообществами абиссали открытого океана;
- изучение динамики вод и биогеохимических процессов в придонном слое воды в пределах исследуемого района, а также влияния разнородности среды на состав и распределение глубоководной фауны.
В ходе экспедиции SoJaBio на 19 станциях 4 разрезов в северо-западной части Японского моря вблизи от побережья Приморского края были выполнены океанологическая и биологическая съемки. Район работ включал континентальный склон и котловину Японского моря на глубинах от 455 до 3600 м (рис. 1). На станциях производили батиметрические измерения с использованием судового глубоководного эхолота. Привязку по времени к
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.