ОКЕАНОЛОГИЯ, 2004, том 44, № 4, с. 524-537
МОРСКАЯ БИОЛОГИЯ
УДК 551.465
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗООПЛАНКТОНА В ПРИБРЕЖЬЕ СЕВЕРО-ВОСТОКА ЧЕРНОГО МОРЯ В ТЕПЛЫЙ КЛИМАТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД
2000-2002 гг.
»2
© 2004 г. |Э. А. Шушкинар, М. Е. Виноградов1, Л. П. Лебедева1, Т. А. Лукашева2
1Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва 2Южное отделение Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Геленджик
Поступила в редакцию 11.03.2004 г.
В работе рассмотрен климатический период с 2000 по 2002 гг., охватывающий наиболее теплую часть десятилетнего цикла. Выбранный сезон наблюдений - август-октябрь - характеризовался тем, что в это время в планктоне появляется и в массовом количестве развивается Вегое очаХа, оказывающий сильное воздействие на структуру и функционирование всего сообщества. Сложные взаимоотношения в планктонном сообществе, включающем гребневиков-вселенцев берое и мнемиопси-са, впервые рассматриваются на фоне развития мезопланктона, что позволяет вскрыть некоторые особенности взаимодействия видов. Особый интерес представляет мониторинг численности личинок гребневиков. Анализ проводился на основе трех зон, выделенных по эколого-батиметрическим признакам: мелководье (глубины 0-30 м), прибрежье (31-100 м) и склон (100-1500 м).
В работе рассматривается распределение мезо- и макропланктона в российской части черноморского прибрежья на участке от Новороссийска (Кабардинка) до Туапсе (Джугба) осенью (сентябрь-октябрь) 2000-2002 гг. (рис. 1). Это были экстремально теплые годы с пришедшимися на них наиболее высокими зимними температурами воздуха (6.8°С - 1999 г.; 6.5°С - 2001 г.) и необычно высокой температурой поверхностных вод и вод холодного промежуточного слоя (рис. 2), обусловивших резкое снижение интенсивности зимней конвекции. Только в 2003 г. началось снижение среднезим-ней температуры.
В Черном море гребневик Вегое очаХа появился в массовом количестве в необычно теплом 1999 г. [2, 7]. Зимняя конвекция в этом году была ослаблена настолько, что температура в ядре ХПС составляла 7.5°С, т.е. холодный слой с температурой <8°С практически отсутствовал. Летом температура воды в струе ОЧТ у поверхности была 24-26°С, а в ядре ХПС - 7.6°С, т.е. почти на градус выше, чем в 1998 г.
В 2000 г., зимой (февраль) температура воды в ядре ХПС, по данным наблюдений в Южном отделении ИО РАН, в центральной части моря была 7.4°С, а в зоне свала - 7.9°С. В конце лета (октябрь) скорость четко выраженного ОЧТ достигала 4080 см/с. Температура поверхностной воды в прибрежной области в августе колебалась в пределах 24-27°С.
Почти такой же была обстановка и в 2001 г.: зимой температура воды в ядре ХПС составляла 7.6-7.7°С, плотностная конвекция была плохо
выражена; летом скорость ОЧТ изменялась в пределах 40-70 см/с, а циклоническая активность была ослабленной. В августе температура поверхностной воды достигала 27°С, а температура воды в ХПС - 7.8°С.
В 2002 г. произошло незначительное похолодание, получившее дальнейшее развитие в 2003 г. Температура в ядре ХПС в конце зимы (март 2002 г.) в струе ОЧТ была 7.2°С, хотя в центре моря она продолжала оставаться высокой (7.6°С). Мощность ХПС по 100-мильному разрезу значительно
Рис. 1. Схема разрезов, неоднократно выполнявшихся в районе исследований в 2000-2002 гг.
возросла: от 20 м - в центре моря до 60 м - в потоке ОЧТ. Зимой, по данным наблюдений Южного отделения, плотностная конвекция достигала основного пикноклина, и происходило, хотя и незначительно, обновление вод ХПС. Летом скорость ОЧТ составляла 20-40 см/с, температура поверхностной воды в прибрежье в августе достигала 25.8°С. Температура воды в ядре ХПС изменялась от 7.4 до 7.8°С.
В общем, летом (июль-август) 1999-2002 гг. в прибрежной зоне отмечались самые высокие значения температуры воды на поверхности моря и в ХПС за последние 13 лет [14]. Этот теплый период, несомненно, способствовал развитию популяции тепловодного гребневика Бегов оусЛа и других тепловодных видов.
Выбранный нами сезон наблюдений - август-октябрь - характеризовался тем, что в этот период в планктоне появляется и в массовом количестве развивается берое, а численность мнемиоп-сиса падает, что способствует увеличению количества кормового мезопланктона [2, 7, 16]. В это же время происходит четко выраженное взаимодействие между популяциями мнемиопсиса и берое на общем фоне перехода их к осенне-зимнему состоянию [9].
Материал, собранный на большом количестве разрезов, выполненных в 2001 г. и, особенно в 2002 г. (рис. 1), подтвердил имевшиеся ранее представления о резко выраженном пятнистом распределении планктона, прежде всего, берое. Поэтому составление карт распределения биомассы этого гребневика на основе постанцион-ных наблюдений представляется малоперспективной задачей. В то же время, на общем пестром фоне распределения биомасс проявляются общие закономерности изменения сообществ, для анализа которых мы будем использовать осреднен-ные данные. Это не исключает детального рассмотрения распределения планктона на отдельных, наиболее протяженных, разрезах, к тому же, в штилевую погоду. На них возможно достаточно четко проследить за изменением структуры сообществ по мере удаления от берега.
°С 7.5
7.0
6.5
6 0_1_1_1_1_1_1_1_1_1_1_1_1_1
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002
Годы
Рис. 2. Многолетний ход среднесезонной (лето) температуры в ядре холодного промежуточного слоя (ХПС) [по 15].
Задачей настоящей работы является характеристика зональности в распределении прибрежного мезо- и макропланктона, динамики его численности, изменений и взаимодействия популяций. Все эти вопросы - составная часть мониторинга сезонных и многолетних изменений планктона Черного моря.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Для последующего анализа использовался следующий объем материала (табл. 1), собранного по разрезам, представленным на рис. 1.
Планктон собирали различными орудиями лова. С борта НИС "Акванавт" сетью БСД (площадь входного отверстия 0.1 м2, фильтрующий конус из сита с ячеей 180 мкм), конусной сетью КБ (площадь входного отверстия 0.5 м2, фильтрующий конус из сита с ячеей 530 мкм) и КМ (площадь входного отверстия 0.2 м2, фильтрующий конус из сита с ячеей 180 мкм); с борта НИС "Квант" и "Ашамба" - сетями БСД, КМ, КБ. Описание этих сетей, их сравнительная уловистость приведены в работах Шушкиной и др. [20, 21]. В этих же работах приводятся коэффициенты уловистости сетей по сравнению с базовыми орудиями (150 л батометры, сеть БР 113/140,), позволяющие получать реальные оценки концентрации планктона. Для макропланктонных животных базовые оценки выполнялись визуальным
Таблица 1. Объем использованного материала
Год Количество разрезов Макс. глубина, м Количество станций над разными глубинами Судно
0-30 м 31-100м 101 -1500 м
2000 2 300 3 2 3 Акванавт, Квант
2001 7 1100 12 7 12 Акванавт, Квант
2002 16 1050 51 23 24 Акванавт, Ашамба
Таблица 2. Виды и группы зоопланктона Черного моря, коэффициенты для расчета индивидуального веса Ш (Ш = а1ь, где I - длина, мм), содержание углерода и коэффициенты уловистости - Ку сети Джеди по отношению к батометру, кроме*, где Ку = ПОА/БР
№ Организм Размеры, l мм Коэфф. a мгСорг/мг сырой массы Ky по биомассе
1 Noctiluca miliaris 0.3-0.75 0.5 0.005 4
2 Oicopleura dioica 0.1-0.75 0.125 0.07 4
3 Bivalvia larv. 0.25 0.15 0.05 4
4 Polychaeta larv. 0.5 0.12 0.05 4
5 Decapoda larv. 2 0.013 0.0 2
6 Nauplii Copepoda 0.1-0.6 0.115 0.07 4
7 Nauplii Cirripedia 0.2-0.5 0.12 0.0 4
8 Copepoditae <1 мм 0.5-1 0.036 0.07 4
9 Pleopis sp. 0.3-0.5 0.06 0.05 4
10 Penilia avirostris 0.3-0.6 0.06 0.05 4
11 Evadne spinifera 0.6-1.4 0.06 0.05 4
12 Paracalanus parvus 0.8-1 0.03 0.07 4
13 Pseudocalanus elongatus 0.5-1.8 0.032 0.07 2
14 Acartia clausi 0.5-1.7 0.03 0.07 2
15 Centropages kroyeri 0.5-1.6 0.035 0.07 2
16 Calanus euxinus 1-2 0.9-1.25 0.025 0.06 1.5
17 Calanus euxinus 3 1.75 0.028 0.06 1.5
18 Calanus euxinus 4 2.25 0.035 0.07 1.5
19 Calanus euxinus 5 3 0.035 0.08 2
20 Calanus euxinus 6 3-3.5 0.035 0.08 2
21 Oithona similis 0.7-0.9 0.025 0.07 4
22 Harpacticoida 0.4-0.7 0.019 0.07 4
23 Cypris st. 0.5-1 0.043 0.07 4
24 Sagitta setosa <10 мм <10 0.0008 0.07 2
25 Sagitta setosa >10 мм >10 0.0015 0.04 2
26 Pleurobrachia pileus <10 мм <10 0.25 0.005 2
27 Pleurobrachia pileus >10 мм >10 0.25 0.005 2
28 Медузы <10 мм <10 0.02 0.002 2
29 Aurelia 10 < d < 50 мм 10 < d < 50 0.02 0.003 2.3*
30 Aurelia 50 < d < 100 мм 50 < d < 100 0.03 0.003 2.5*
31 Aurelia 100 < d < 150 мм 100 < d < 150 0.03 0.003 3.5*
32 Aurelia >150 мм >150 0.03 0.003 5.5*
33 Beroe larv. <2 мм <2 0.25 0.003 2
34 Beroe 2 < l < 10 мм 2 < l < 10 5.84 0.0015 2
35 Beroe 10 < l < 50 мм 10 < l < 50 5.84 0.001 2.5
36 Beroe >50 mm >50 5.84 0.001 3
37 Mnemiopsis larv. <2 мм <2 0.5 0.002 2
38 Mnemiopsis 2 < l < 10 мм 2 < l < 10 3.1 0.0015 2
39 Mnemiopsis 10 < l < 50 мм 10 < l < 50 3.1 0.001 2.3*
40 Mnemiopsis >50 мм >50 3.8 0.0005 2.5*
Примечание. В формуле W = alb для №№ 1-33, 37 b = 3; для №№ 34-36 b = 2; для №№ 38-40 b = 2.2.
подсчетом из подводных обитаемых аппаратов (ПОА) "Аргус", "Осмотр" и подводного колокола. В настоящей работе используются данные о реальной концентрации планктона после введения поправок на недолов сетей по сравнению с базовыми орудиями лова.
Везде приводятся результаты тотальных ло-вов без замыкания сетей. При глубинах 120 м и менее ловы выполнялись от придонных слоев до поверхности; при больших глубинах - от дна или 140-160 м (глубина появления сероводорода) до поверхности.
Основная масса планктона летом в Черном море обитает до глубины нижней границы термоклина (20-30 м) [6]. Глубже, в холодном промежуточном слое, биомасса планктона резко убывает, возрастая вновь лишь в узком слое у нижней границы оксиклина в верхней части основного пик-ноклина за счет калянуса, сагитты, псевдокаляну-са и плевробрахии [4]. В результате средняя биомасса в столбе воды (в м3) под термоклином оказывается очень низкой, существенно ниже, чем над термоклином или на станциях с глубинами, меньшими глубины термоклина. Поэтому мы стремились использовать величины общего
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.