ОКЕАНОЛОГИЯ, 2011, том 51, № 3, с. 471-476
МОРСКАЯ БИОЛОГИЯ ^
УДК 574.58(26)
РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА ДОННЫХ БИОЦЕНОЗОВ НОВОСИБИРСКОЙ ПОЛЫНЬИ © 2011 г. А. Ю. Гуков
Усть-Ленский государственный природный заповедник, Тикси
e-mail: sgukov@mail.ru Поступила в редакцию 18.03.2009 г., после доработки 16.03.2010 г.
Восемь донных биоценозов отмечены в районе Новосибирской заприпайной полыньи. Видовой состав бентоса этого района характерен для поверхностно-арктической водной массы. Биоценозы характеризуются относительно высокой плотностью поселения (до 3200 экз/м2) и высокой биомассой (до 233.5 г/м2). Число видов увеличивается с расстоянием от берега и с глубиной. Главные особенности пространственного распределения биомассы макробентоса близко связаны с характеристикой осадка и соленостью. Биомасса макробентоса в поверхностной арктической водной массе значительно выше, чем в эстуарно-арктической и имеет заметную тенденцию к снижению в зонах конвергенции водных масс. Наиболее высокие значения биомассы наблюдаются в ядрах водных масс.
Представлены результаты гидробиологических исследований Новосибирской заприпайной полыньи. Выделено восемь донных биоценозов, видовой состав которых характерен для поверхностно-арктической водной массы. Биоценозы характеризуются относительно высокой плотностью поселения (до 3200 экз/м2) и высокой биомассой (до 233.5 г/м2). Число видов увеличивается с расстоянием от берега и с глубиной. Главные особенности пространственного распределения биомассы макробентоса близко связаны с характеристикой осадка и соленостью. Биомасса макробентоса в поверхностной арктической водной массе значительно выше, чем в эстуарно-арктической и имеет заметную тенденцию к снижению в зонах конвергенции водных масс. Наиболее высокие значения биомассы наблюдаются в ядрах водных масс. В составе бентоса преобладают широко-распространенные бореально-арктические виды.
ВВЕДЕНИЕ
Гидробиологические исследования по изучению состава и распределения донных биоценозов сублиторали моря Лаптевых и Восточно-Сибирского моря в диапазоне глубин от 23.2 до 57.1 м проводились в сентябре 2008 г. во время комплексной экспедиции БАРКАЛАВ—2008 в рамках Международного Полярного года (МПГ). Исследования включены в подпрограмму ЦНТП "Морские исследования в Арктике, на морях России, континентальном шельфе и в Мировом океане. Модели и технологии морских прогнозов и расчетов".
Комплексные морские исследования в морях сибирского шельфа включены в план МПГ 2007— 2008 гг. для решения задач по нескольким направле-
ниям, в том числе: "Состояние популяций и реакция на климатические и антропогенные изменения в экосистемах полярных районов" для проекта МПГ "Исследование бентосной и пелагической биоты Арктики".
На втором этапе экспедиции в период с 1 по 20 сентября 2008 г. комплексные исследования включали работы по выполнению российско-германской программы "Система моря Лаптевых". Программа включает в себя проект "Глобальное изменение климата в морях Евразийского арктического шельфа: фронтальные зоны и полыньи моря Лаптевых", который также входит в список проектов МПГ.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Отбор проб бентоса, с целью исследования структуры донных биоценозов, выполнялся параллельно с океанографической съемкой на двух разрезах к северо-западу от Новосибирских островов (рис. 1). Всего было выполнено 11 донных станций. В тех же точках (табл. 1) пробы отбирались в 2007 г. во время экспедиции БАРКАЛАВ-2007. Исследованный район пространственно соответствует зимнему стационированию запри-пайной Новосибирской ("Великой Сибирской") полыньи, гидробиологический режим которой недостаточно изучен [2, 3, 4].
Цель наблюдений состояла в исследовании распределения и структуры донных биоценозов, а также, сбор новых данных по распределению видов, плотности поселений и биомассы, структуры популяций. Дночерпательные пробы бентоса отобраны на всех станциях в морях Лаптевых и Восточно-Си-
150° в.д. 79° с.ш. 78° с.ш.
Ц+++++1 3 ^ 4
Рис. 1. Схема расположения гидробиологических станций экспедиции БАРКАЛАВ-2007 и БАРКАЛАВ-2008 в районе Новосибирской полыньи. 1 — илисто-песчаный, 2 — песчано-илистый, 3 — илистый, 4 — глинисто-илистый.
бирском с помощью грейферного дночерпателя Ван-Вина с площадью захвата 0.08 м2 — (20 х 40 см) и с площадью захвата 0.025 м2 — (17 х 15 см). Пробы промыты через сита с размером ячеи 1 мм, организ-
мы фиксировались 70% спиртом, взвешивались на торзионных весах. Соленость и температура воды определялись с помощью CTD — зонда (точность измерения температуры 0.02°С, солености — 0.05%о). Концентрация растворенного кислорода определялась с помощью модифицированного метода Винклера.
Пробы на гранулометрический состав грунта отобраны дночерпателем, размерный состав осадков изучался на лазерном анализаторе частиц "Апа^еИе 22" с последующей типизацией осадков по соотношению осадкообразующих фракций песка (1—0.1 мм), ила (0.1—0.01 мм), и глины (меньше 0.01 мм).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Специфичность всего комплекса физических условий среды определяет своеобразие донной фауны. Структура и количественные характеристики донных биоценозов этого района имеют существенные отличия, как от биоценозов припайной зоны моря Лаптевых, так и от биоценозов зоны дрейфующего льда [5, 6, 8].
Установлено, что донная фауна характеризуется сравнительно высокими показателями плотности поселений, биомассы и числа видов. В результате активной конвекции происходит насыщение кислородом глубинных и придонных слоев воды [13]. Такое состояние газового режима придонных слоев благоприятствует развитию донной фауны [15]. Среднее содержание кислорода в придонном слое за весь период наблюдений составило 6.50 мг/л (на поверхности, соответственно, 9.1 мг/л). Высокое содержание растворенного кислорода в летний период в значительной мере обусловлено низкими температурами воды и активным механическим
Таблица 1. Характеристики водных масс и донных отложений в районе наблюдений в районе Новосибирской полыньи в 2008 г.
№ станции Координаты И, м Б, % Т, °С Грунт Концентрация кислорода (О2/л) в придонном слое
с.ш. в. д.
1 76 °8305' 133°9264' 33.0 31.40 -1.20 Глинистый ил 6.25
2 77 °181' 135°4701' 40.3 30.57 -1.14 Глинистый ил 6.54
3 77 °499' 137°2437' 43.1 31.86 -1.39 Ил 6.72
4 77 °800' 139°0173' 50.0 31.92 -1.21 Глинистый ил 6.72
5 78 °0834' 140°7504' 53.0 31.92 -1.21 Глинистый ил 6.7
6 78 °2540' 143°0124' 57.1 32.00 32.0 Глинистый ил 6.96
7 77 °4995' 143°0177' 40.0 30.57 -1.14 Илистый песок 6.19
8 76 °9992' 143°9908' 32.0 31.00 -1.20 Песчанистый ил 5.45
9 76 °5036' 143°0188' 27.0 27.20 -0.64 Ил 5.13
10 75°9985' 143°0026' 23.2 26.70 -0.25 Ил 7.43
11 76°0027' 146°0158' 34.0 31.70 -1.35 Ил 6.20
перемешиванием [16]. Грунты исследованного района отличаются преобладанием тонкозернистых осадков (рис. 2). Глинистые илы прибрежной зоны Новосибирских островов отличаются от глинистых илов открытой части шельфа своим составом. В их составе при преобладании пелита (в среднем 80%) большую примесь (в среднем 15.4%) составляют песок и гравий [1]. Характерно, что в этих осадках переходной зоны от песков подводного берегового склона к чистым глинистым илам шельфа в гранулометрическом спектре наблюдается либо отсутствие, либо очень малое присутствие алеврита. Большая примесь грубозернистого материала в осадках седиментационной области прибрежной части шельфа образуется, очевидно, за счет сноса обломочного материала с берега и ледового разноса [14].
Исследованный материал позволил выявить в районе Новосибирской полыньи 8 донных биоценозов (рис. 2), которые существуют в условиях поверхностной арктической водной массы, и главная роль в их составе принадлежит широко распространенным бореально-арктическим видам зообентоса.
На глубинах более 20 м характеризуются на мягких грунтах с высоким содержанием органических веществ [1] преобладают собирающие детритофа-ги, а на более твёрдых грунтах при лимите органического вещества — чаще всего, фильтрующие сестонофаги (губки, асцидии, мшанки, моллюски). Аналогичным образом распределяются трофические группы бентоса в море Лаптевых [7]. Содержание органического углерода в донных осадках района составляет от 0.5 до 1.5% массы [12].
Изменения в видовом составе и количественных показателях выделенных биоценозов связаны с влиянием речного стока [10], распределением глубин и донных осадков. На ст. 1 на глинистом илу, а также на ст. 11 на илу существует биоценоз Leionucula tenuisi, насчитывающий в своем составе 58 видов макробентоса. Этот биоценоз найден на глубинах, соответственно, 33.0 и 34.0 м. Плотность поселения организмов макробентоса изменяется на разных станциях от 2600 до 4400 экз/м2; биомасса изменяется незначительно от 77.4 до 78.6 г/м2. Распределение биомассы зо-обентоса представлено на рис. 2. В составе эпифа-уны обнаружены изоподы (Saduria sabini), гастро-поды (Cylichna occulta, Oenopota novaezemlensis), амфиподы (Monoculopsis longicornis, Priscillina ar-mata, Pontoporeia femorata), гидроиды (Tubularia indivisa) двустворчатые моллюски (Portlandia siliq-ua). Иглокожие представлены голотуриями и офиурами (Ophiura sarsi).
Наибольшую биомассу в эпифауне имеют равноногие раки Saduria sabini (в среднем, 3.2 г/м2). В составе инфауны и всего биоценоза по биомассе доминирует распространенный в зоне полыньи
140° в.д.
5
6
7
8
Рис. 2. Схема распределения грунтов в районе Новосибирской полыньи.
1 — Рог11ап&а siligua, 2 — Nephtys longosedosa, 3 — Оркю-е1вп sericeum, 4 — АгеНпи1а groenlandica, 5 — Ьеюписи1а tenuisi, 6 — Haploops laevis, 7 — Maldane sarsi, 8 — Оспж glacialis.
[9] двустворчатый моллюск Ь. tenuisi (31.1 г/м2 , при плотности поселений 280 экз/м2).
На илу (ст. 2) и глинистом илу (ст. 3), обнаружен широко распространенный в морях Лаптевых и Восточно-Сибирском биоценоз Portlandia siliqua. Подавляющее доминирование этого донного биоценоза в Восточно-Сибирском море связано с особенностями распределения донных осадков и глубин (табл. 1). Основная часть шельфа, за исключением узкой прибрежной зоны, является областью безразде
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.