ВЕСТНИК ЮЖНОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА Том 9, № 1, 2013, стр. 61-70
- БИОЛОГИЯ =
УДК 574.5(268.4)
ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФЛУКТУАЦИЙ НА ПРОМЫСЛОВУЮ ИХТИОФАУНУ ЭКОСИСТЕМЫ БАРЕНЦЕВА МОРЯ
© 2013 г. Академик Г.Г. Матишов1, 2, А.П. Жичкин2
Представлены результаты исследования климатических колебаний и их влияния на промысловую ихтиофауну в экосистеме Баренцева моря за последнюю четверть ХХ и первую декаду XXI вв. Выявлена существенная зависимость географии и результативности рыбного промысла от теплового состояния вод и ледовых условий. Установлено, что промысловое значение районов лова увеличивалось с ростом положительных аномалий температуры воды и уменьшением ледовитости. Выявленная между этими параметрами связь может иметь определенный прогностический потенциал.
Ключевые слова: Баренцево море, промысловая ихтиофауна, климатические колебания, рыбный промысел, аномалии.
ВВЕДЕНИЕ
Баренцево море относится к одним из наиболее продуктивных районов Мирового океана. Одной из важнейших составляющих функционирования природно-хозяйственной системы моря является рыболовство [1, 2]. Ихтиофауна Баренцева моря насчитывает более 180 видов и подвидов рыб [3]. Основными видами промысловой части ихтиофауны являются такие донные рыбы, как треска, пикша, зубатки, морские окуни, черный палтус, морская камбала, камбала-ерш, и пелагические - мойва и сайка.
За многие десятилетия собран обширный материал по рыболовству и распределению промысловой части ихтиофауны в Баренцевом море. Его использование дает возможность получить достаточно ясное представление об эволюции рыбного промысла и состоянии экосистемы Баренцева моря в различные периоды климатических флуктуаций. Систематизация и обобщение промысловой информации с применением геоинформационных технологий позволяет выявить некоторые важные особенности ежемесячных и межгодовых изменений распределения промысловых скоплений основных видов рыб на акватории моря, обусловленные как
1 Южный научный центр РАН, 344006, Ростов-на-Дону, пр. Чехова, 41, тел.: (863) 266-64-26; e-mail: matishov_ssc-ras@ ssc-ras.ru
2 Мурманский морской биологический институт Кольского научного центра РАН, 183010, Мурманск, ул. Владимирская, д. 17, тел.: (8152) 25-43-40; e-mail: matishov@mmbi.info, zhichkin@mmbi.info
природными, так и антропогенными факторами [4, 5].
Практика рыболовства в Баренцевом море показала, что смена циклов климатических колебаний изменяет промысловое значение различных районов моря. Так, в последние два десятилетия в пределах высокоширотных районов моря заметно измененялись направления миграций и распределение промысловых концентраций рыбы. В связи с этим актуальным является выявление степени влияния современной теплой фазы климатических колебаний на географию рыболовства и формирование промыслового значения различных районов Баренцева моря.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Анализ особенностей распределения льдов на акватории Баренцева моря и динамики межгодовой и сезонной изменчивости ледовитости Баренцева моря выполнен с использованием электронной базы, сформированной в Мурманском морском биологическом институте (ММБИ), которая содержит временные ряды ежемесячных значений площади льда за 1960-2011 гг. и более 400 карт за период 1977-2011 гг. Расчеты площадей ледяного покрова выполнены с помощью ГИС-программы МарУ1е№ег после оцифровки карт Национального ледового центра США за 1977-1996 гг. [6] и обзорных ледовых карт Северного Ледовитого океана Арктического и антарктического НИИ за 19972011 гг. [7].
В настоящей работе рыбный промысел рассмотрен на основе созданной в ММБИ базы данных по географии отечественного промысла основных видов рыб в Баренцевом море за период с 1977 по 2011 гг. В данной работе объектами исследования являются наиболее массовые и важные виды промысловой части ихтиофауны: треска, пикша, мойва и сайка.
Изменение промыслового значения различных районов Баренцева моря сопоставлено с температурой воды на разрезе "Кольский меридиан" [8] и ледовитостью этих районов. Под промысловым значением районов понимается объем вылова в конкретном районе, выраженный в процентах от всего вылова в Баренцевом море за один и тот же период.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Современные глобальные изменения климата характеризуются существенной пространственно-временной неоднородностью. Различные районы Арктики демонстрируют не только различную динамику гидрометеорологических и экосистемных процессов, но и различные по знаку климатические тренды [9, 10].
Анализ многолетних материалов по тепловому состоянию вод Баренцева моря показывает, что для 1977-2011 гг. отчетливо выделяется ряд периодов похолоданий (1977-1982, 1986-1988, 19961998 гг.) и потеплений (1983-1984, 1989-1995, 1999-2011 гг.).
Первые пять лет рассматриваемого периода были холодными. После этого до 1989 г. следовали нормальные по тепловому состоянию годы. На рубеже 1980-1990-х гг. в Баренцевом море наступила теплая фаза климатических колебаний [11, 12], которая продолжается до настоящего времени. Наиболее теплыми в этот период стали 2004-2007 гг. Так, среднегодовое значение аномалии температуры
воды в слое 0-200 м на вековом разрезе "Кольский меридиан" в 2005 г. оказалось самым большим за предшествующие 50 лет [13], а в 2006 г. достигло максимума за более чем столетнюю историю наблюдений на разрезе [14].
Причиной этого, возможно, являются 50-60-летние низкочастотные колебания характеристик атлантических вод в Арктическом бассейне с крупномасштабной атмосферной циркуляцией над Арктикой и Северной Атлантикой [15]. Баренцево море является транзитным регионом, через который примерно 50% атлантических вод поступает в Арктический бассейн. Поскольку Баренцево море является составной частью единой термодинамической системы Арктика - Северная Атлантика, спектр характеристик атлантических вод в нем должен включать все параметры, из которых 50-60-летние колебания являются наиболее важными. На их фоне развиваются менее масштабные процессы (3-7 лет), проявляющиеся в виде известной череды теплых и холодных лет (например, похолодание 1996-1998 гг.), связанные с особенностями межгодовой изменчивости атмосферной и океанической адвекции и локальными атмосферными процессами непосредственно в шельфовом Баренцевом море [13].
Баренцево море относится к числу ледовитых морей с преобладанием плавучих льдов, но оно никогда не замерзает полностью из-за притока теплых атлантических вод [16]. В августе-сентябре аномально теплых лет море полностью очищается ото льда, а в аномально холодные годы ледяной покров в эти месяцы сохраняется на 30-40% его площади.
На протяжении последних 35 лет происходили значительные межгодовые флуктуации ледовитости Баренцева моря. В целом изменение ледовитости в течение рассматриваемого периода представляет собой почти зеркальное отражение изменчивости теплового состояния водных масс моря (рис. 1).
С
1.5-1 1,00,5 0,0 -0,5 -1,0-1,5
■1 --2
гг-СГ\
СТ\
г-
0\
,-4 со
ОО ОО
о\ О
ОО
о\
г-00
ОЧ
ОО
сл
ОЧ
о
СП
о
о\
го> 0\
о\ СГ\
о о
СП
о о
%
20 15
I-10 5
о
-5
-10
-15
-20
-25
>п г- о* ООО ООО М СЧ м
о
сч
Рис. 1. Средние годовые аномалии температуры воды на разрезе "Кольский меридиан" в слое 0-200 м (/) и ледовитости (2) Баренцева моря за период 1977-2011 гг.
Так, с ослаблением адвекции тепла ледовитость Баренцева моря увеличивалась (преобладание высоких положительных аномалий) и в отдельные годы лед покрывал до 80% акватории моря, а с усилением притока теплых атлантических вод происходило сокращение площади ледяного покрова (значительные отрицательные аномалии). Наибольшие отрицательные аномалии ледовито-сти наблюдались в теплый период первой декады XXI века. При этом на протяжении современной теплой фазы климатических колебаний происходило постепенное уменьшение площади льда до минимальных значений в 2006-2007 гг. С 2008 по 2011 гг. в Баренцевом море наблюдалась тенденция к увеличению площади льда.
ИЗМЕНЧИВОСТЬ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И РЫБНЫЙ ПРОМЫСЕЛ
Многолетние наблюдения за характером распределения скоплений рыб и данные о дислокации промыслового флота за последние 35 лет показали, что география рыбного промысла в Баренцевом море подвержена значительной изменчивости. Наглядным примером этого могут служить межгодовое и сезонное распределения скоплений основных объектов промысла.
Треска
В Баренцевом море главным объектом промысла является северо-восточная арктическая треска, регулярный промысел которой ведется Россией, Норвегией и другими странами уже на протяжении многих десятков лет.
Важную роль в формировании запасов основных промысловых рыб Баренцева моря, в их распределении и миграциях играют все компоненты, входящие в систему атмосфера-гидросфера-криосфера [10, 17-19].
Одним из наиболее ярко выраженных промежутков экстремального развития гидрометеорологических процессов в Баренцевом море стал период аномального похолодания 1977-1982 гг. Ослабление адвекции тепла атлантических вод из Норвежского моря, преобладание ветров северных направлений и интенсификация под их воздействием холодных течений способствовали формированию в 19771982 гг. на акватории Баренцева моря суровых ледовых условий и значительного дефицита тепла. Негативное влияние этого явления отразилось на экосистеме моря и имело серьезные биолого-промысловые последствия, в частности, для основного объекта промысла в Баренцевом море - трески.
Наблюдавшиеся в этот период отрицательные аномалии среднегодовой температуры воды в сочетании со значительным увеличением общего объема вылова привели к резкому снижению запасов трески с 2,1 до 0,8 млн т [20-22].
Вместе с тем ослабление адвекции тепла атлантических вод повлияло на распределение промысловых концентраций рыбы на акватории моря и протяженность их миграций. Результаты анализа работы промыслового флота (до 60-80 рыбопромысловых судов ежемесячно) показали, что с похолоданием водных масс в Баренцевом море изменяются пути миграции трески, сокращаются ее кормовые переходы на север моря [23, 24]. Так, в экстремально холодный период 1977-1982 гг. миграционные потоки нагульных скоплений трески
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.