Особенности состояния планктонного сообщества в Чукотском море в августе-сентябре 2017 г Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

2018

Известия ТИНРО

Том 194

УДК 574.583(268.56)

Н.А. Кузнецова*

Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр, 690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4

ОСОБЕННОСТИ СОСТОЯНИЯ ПЛАНКТОННОГО СООБЩЕСТВА В ЧУКОТСКОМ МОРЕ В АВГУСТЕ-СЕНТЯБРЕ 2017 Г.

Приведены данные по зоопланктону в восточной части Чукотского моря. В северном полигоне сказывалось влияние арктических вод и холодных вод моря Бофорта. Доминировал зоопланктон крупной фракции за счет копепод Calanus glacialis, C. hyperboreus, вида-индикатора атлантических вод, и холодноводной крупной гиперииды Themisto libellula. В южном полигоне биомассу крупной фракции в основном составляли крупные копеподы Calanus glacialis/marshallae, Eucalanus bungii, Metridia pacifica, являющиеся видами океанического беринговоморского комплекса, но по биомассе и численности преобладал мелкий зоопланктон. В прибрежных водах в западной части северного полигона и в прибрежных водах и на шельфе южного полигона в планктонном сообществе численно доминировали копеподы Pseudocalanus spp., их копеподиты и Oithona similis. Высокими были биомасса и численность видов неритического комплекса Centropages abdominalis, Acartia longiremis. Встречались также виды, выносящие некоторое распрес-нение вод: Eurytemora herdmani, Podon sp., Epilabidocera amphitrites. В планктоне также были представлены личиночные формы донных беспозвоночных (личинки полихет, двустворчатых и брюхоногих моллюсков, иглокожих). Повышенная биомасса Sagitta elegans является результатом размножения этого вида, его численность увеличивается в летний период. Структура планктонного сообщества обеспечивала пищевые потребности сеголеток сайки, но биомасса планктона была относительно невысокой. Невысокие значения биомассы зоопланктона на обследованном участке моря можно объяснить весенне-летним состоянием планктонного сообщества, когда биомасса еще не достигла своих максимальных значений, как это наблюдалось, например, в сентябре 2007 г.

Ключевые слова: Чукотское море, восточный район, зоопланктон, фракция, биомасса.

DOI: 10.26428/1606-9919-2018-194-153-166.

Kuznetsova N.A. Features of plankton community in the Chukchi Sea in AugustSeptember, 2017 // Izv. TINRO. — 2018. — Vol. 194. — P. 153-166.

Zooplankton in the eastern Chukchi Sea is described on the data of summer observations in 2017. The northern part of the surveyed area was occupied by the cold water masses from the Arctic Ocean and Beaufort Sea. Large-sized zooplankton dominated here, including copepods Calanus glacialis, C. hyperboreus (this species is an indicator of Atlantic waters) and cold-water hyperiids Themisto libellula. In the southern part of the surveyed area, small-sized zooplankton dominated by biomass and abundance and species belonged to the Bering Sea community, as copepods Calanus glacialis + Calanus marshallae, Eucalanus bungii, and Metridia pacifica, were presented in the large-sized fraction. In the western part of the surveyed area and in the coastal waters, small-sized copepods Pseudocalanus spp. and Oithona similis prevailed, and biomass and abundance of neritic species as Centropages abdominalis

* Кузнецова Наталья Алексеевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, e-mail: natalya.kuznetsova@tinro-center.ru.

Kuznetsova Natalia A., Ph.D., senior researcher, e-mail: natalya.kuznetsova@tinro-center.ru.

and Acartia longiremis were high, too. Besides, some species typical for desalinated water were observed here (Eurytemora herdmani, Podon sp., and Epilabidocera amphitrites), as well as larval forms of benthic invertebrates (larvae of polychaetes, bivalves, gastropods, and echinoderms). Arrowworms Sagitta elegans were abundant everywhere that was caused by this species reproduction. The observed structure of plankton community corresponded to feeding demands of arctic cod juveniles, but the zooplankton biomass was rather low. These features of community could be interpreted as early summer state, when its biomass does not reach the maximum yet, as it was observed, for example, in September 2007.

Key words: Chukchi Sea, eastern Chukchi Sea, zooplankton, size fraction, zooplanktonbiomass.

Введение

В рамках американской программы Арктического комплексного исследования экосистем (The Arctic Integrated Ecosystem Survey, Arctic IES) учеными США на 2017 и 2019 гг. были спланированы две экспедиции в моря Бофорта и Чукотское. Задачей этих исследований было выяснение влияния сокращения арктического морского льда и связанных с этим изменений в физической среде на потоки энергии через экосистемы данных морей. Ранее в этом районе лед присутствовал севернее 70о с.ш., но во время экспедиций в 2012-2013 гг. было отмечено отступление летнего льда до 72o30' с.ш. Гидрологической особенностью 2017 г. также было отсутствие льда в Чукотском море и в прибрежных районах моря Бофорта южнее 72o30 с.ш. Кроме того, 2017 г. отличался изобилием сайки Boreogadus saida (www.nprb.org/arctic-program/preminary-result).

В Чукотском море с 28 августа по 26 сентября 2017 г. на НИС «Ocean Starr» (США) были выполнены комплексные исследования, в том числе сборы зоопланктона, для определения состава и структуры планктонных сообществ. Были определены также биомасса размерных фракций, групп и видов зоопланктона, построены схемы пространственного распределения его основных таксономических групп.

Цель настоящего сообщения — мониторинг состояния планктонного сообщества в восточной части Чукотского моря вследствие сокращения морского льда в летний период и изменения гидрологических условий на шельфе восточной части Чукотского моря.

Материалы и методы

В Чукотском море пробы зоопланктона были собраны сетью БСД (площадь входного отверстия 0,1 м2, капроновое сито с ячеей 0,168 мм) тотальными ловами в слое дно—0 м. Полная обработка проб была проведена в лаборатории на судне, согласно методикам, принятым в ТИНРО-центре, с применением поправок на недолов планктона (коэффициент уловистости). Для мелкой фракции принимали коэффициент — 1,5; средней — 2,0; для крупной фракции применялись группоспецифичные поправки: для эвфаузиид, мизид и щетинкочелюстных длиной до 10 мм — 2, 10-20 мм — 5, более 20 мм — 10; для гипериид длиной до 5 мм — 1,5, 5-10 мм — 3,0, более 10 мм — 5,0; для копепод длиной до 5 мм — 2, более 5 мм — 3; для полихет, мелких медуз, птеропод и других малоподвижных животных — 1 (Рекомендации..., 1984; Волков, 1996, 2008). Биомасса рассчитывалась по численности и по сырым весам планктеров (Борисов и др., 2004). Было собрано в слое дно-0 м и обработано в море 50 проб зоопланктона. В районе исследований глубины составляли 29-62 м. Схема станций и положение районов, по которым осреднялись полученные материалы, показаны на рис. 1. Северный полигон начинался от 72о30' с.ш. (ст. 2-34), южный — от 69о30' с.ш. (ст. 35-52).

Результаты и их обсуждение

На исследованной акватории в слое дно—0 м в северном полигоне общая биомасса зоопланктона составила 241,6 мг/м3, при этом наблюдалось преобладание крупной фракции зоопланктона (63,5 %), биомасса которой составила 153,5 мг/м3. Доминировали 4 группы зоопланктона: сагитты (34,4 %), птероподы (23,4 %), копеподы (22,6 %) и медузы (14,6 %) (рис. 1-3, табл. 1). Крупные копеподы Calanus glacialis и C. hyperboreus (5-7 мм) встречались в северо-восточной части полигона, где доминировал C. glacialis.

184 186 188 190 192 194 196 198 200 202 204 Рис. 1. Район работ и схема расположения станций в Чукотском море в августе-сентябре 2017 г. и фракционный состав зоопланктона, %

Fig. 1. Scheme of survey in the eastern Chukchi Sea in August-September 2017 and size structure of zooplankton, %

о S (-0

о S (-0

ED Фитопланктон

700 600 500 400 300 200 100 0

шмф

1СФ

ИКФ

Северный полигон

Южный полигон

■ копеподы

ЕЭптероподы

Зэвфаузииды

]гиперииды

□ медузы эочие

Северный полигон

Южный полигон

Рис. 2. Фракционная структура зоопланктона и состав крупной фракции в Чукотском море в сентябре 2017 г., мг/м3

Fig. 2. Size structure of zooplankton and species composition of the large-sized fraction in the eastern Chukchi Sea in August-September 2017, mg/m3

Рис. 3. Распределение фитопланктона и размерных фракций зоопланктона в слое дно—0 м в августе-сентябре 2017 г.

Fig. 3. Spatial distribution of biomass for phytoplankton and size fractions of zooplankton in the eastern Chukchi Sea in August-September 2017, mg/m3

Таблица 1

Биомасса (мг/м3) и численность (экз./м3) зоопланктона крупной фракции в Чукотском море в августе-сентябре 2017 г.

Table 1

Biomass (mg/m3) and abundance (ind./m3) of large-sized zooplankton in the eastern Chukchi Sea in August-September, 2017

Вид Размер, мм Северный полигон Южный полигон

Мг/м3 Экз./м3 Мг/м3 Экз./м3

Calanus hyperboreus 5,0-7,0 0,254 0,032 - -

Calanus glacialis 2,5-4,4 34,683 19,352 - -

Calanus glacialis/marshallae 2,5-4,4 - - 6,448 4,701

Epilabidocera amphitrites 2,6-3,5 - - 0,040 0,020

Eucalanus bungii 4,6-8,0 - - 7,167 1,646

Eucalanus bungii 3,0-5,0 - - 0,065 0,046

Metridia pacifica 1,5-2,5 - - 0,042 0,139

Всего 34,938 19,384 13,761 6,552

Themisto juv. 2-3 0,016 0,013 - -

Hyperia sp. 3-5 0,057 0,029 0,057 0,028

Themisto libellula 3-7 - - 0,924 0,314

Themisto libellula 15-20 3,232 0,036 - -

Всего 3,304 0,077 0,981 0,342

Thysanoessa inermis 5-10 1,031 0,258 0,818 0,205

Thysanoessa inermis 10-15 1,683 0,089 22,667 1,193

Thysanoessa inermis 15-20 - - 2,712 0,066

Thysanoessa raschii 10-15 - - 1,010 0,101

Thysanoessa (furcilia) 4-7 0,356 0,324 0,346 0,315

Всего 3,071 0,670 27,553 1,879

Pagurus sp. (zoea) 0,540 0,318 - -

Brachyura (zoea, megalopa) 2-4 0,280 0,487 0,034 0,028

Decapoda (larvae) 5-10 - - 0,171 0,085

Caridea 10-17 0,275 0,030 - -

Всего 1,096 0,834 0,205 0,114

Sagitta elegans 4-10 5,623 5,648 2,015 2,026

Sagitta elegans 10-15 4,237 2,118 9,198 4,599

Sagitta elegans 15-20 7,479 1,068 31,689 4,527

Sagitta elegans 20-25 28,471 2,034 34,865 2,490

Sagitta elegans 25-30 1,589 0,053 - -

Sagitta elegans > 30 5,417 0,104 - -

Всего 52,815 11,025 77,766 13,642

Окончание табл. 1 Table 1 finished

Вид Размер, мм Северный полигон Южный полигон

Мг/м3 Экз./м3 Мг/м3 Экз./м3

Creseas sp. 3-5 0,079 0,015 - -

Clione limacina 4-10 1,051 0,100 0,122 0,023

Clione limacina 10-15 0,513 0,008 9,855 0,154

Clione limacina 20-25 - - 9,697 0,030

Clione limacina 25-30 34,167 0,083 - -

Limacina helicina 2-5 0,039 0,008 0,041 0,014

Всего 35,848 0,214 19,716 0,221

Medusae 12-15 1,078 0,032 1,181 0,035

Medusae 3-5 0,055 0,028 - -

Euphisa sp. 10-12 0,097 0,006 - -

Cuspilella mertensii 15-20 1,476 0,017 - -

Всего 2,705 0,083 1,181 0,035

Aglantha digitale 4-10 6,189 0,752 0,147 0,011

Aglantha digitale 10-15 4,918 0,087 1,181 0,035

Aglantha digitale 15-20 8,518 0,054 - -

Всего 19,625 0,893 1,328 0,046

Oikopleura sp. 5-10 0,014 0,014 0,238 0,238

Polychaeta (larvae) 2-7 0,025 0,030 0,009 0,043

Mysidacea 3-5 0,011 0,036 - -

Gammaridae 2-5-10 0,003 0,030 0,210 0,109

Ophiuroidea (larvae ) 2-3 0,000 0,007 0,000 0,192

Gastropoda 2-3 - - 0,006 0,046

Всего 153,454 33,297 142,954 23,460

Биомасса средней фракции была невысокой, преобладали мелкие медузы и Aglantha digitale (1,52 мг/м3), копеподы рода Pseudocalanus, копеподиты C. glacialis, Centropages abdominalis, молодь усоногих раков и двустворчатых моллюсков и сагитты (табл. 2). Биомасса мелкой фракции составила 83,0 мг/м3, и почти треть биомассы приходилась на аппендикулярий, в основном Fritillaria borealis (26,8 мг/м3). Среди копепод доминировали Oithona similis (17,8 мг/м3), копеподы рода Pseudocalanus и их копеподиты, C. abdominalis и Acartia longiremis. Значительным было количество личинок полихет и иглокожих, велигеров двустворчатых моллюсков, молоди усоногих раков (табл. 3).

В южном полигоне общая биомасса зоопланктона была выше — 408,3 мг/м3, доля крупного зоопланктона составляла всего 35,1 %, хотя была почти такой же, как и в северном полигоне — 143,0 мг/м3. Основу крупной фракции составляли сагитты — 54,4 %, вторыми по значимости были эвфаузииды — 19,3 % и птероподы — 13,8 %, копеподы составляли менее 10,0 % от биомассы крупной фракции (рис. 4). Кроме Calanus glacialis/ marshallae, встречались копеподы Eucalanus bungii, Metridiapacifica и молодь гипериид (рис. 1-3, табл. 1). Биомасса зоопланктона средней фракции была выше, чем на севере, за счет копепод, особенно C. abdominalis (13,6 мг/м3), копепод рода Pseudocalanus, M. pacifica, молоди гипериид Themisto и птеропод Limacina helicina (табл. 2). Почти 60 % биомассы зоопланктона в этом районе приходилось на зоопланктон мелкой фракции (рис. 1, 2). Биомасса составляла 243,5 мг/м3, что было в 3 раза выше, чем в северном полигоне. Биомасса значительно возросла за счет увеличения численности копепод O. similis (64,7 мг/м3), копепод рода Pseudocalanus и их копеподитов (30,5-31,2 мг/м3), C. abdominalis (26,9 мг/м3) и A. longiremis (21,6 мг/м3), Eurytemora herdmani (2,1 мг/м3). Кроме того, было отмечено большое количество науплиев копепод (13,6 мг/м3) и копеподитов I—II стадии развития (6,1 мг/м3), а также личинок полихет и иглокожих, велигеров двустворчатых моллюсков, молоди усоногих раков (табл. 3). На южных станциях полигона (43, 45, 46) наблюдалась высокая концентрация фитопланктона, максимальные

Таблица 2

Биомасса (мг/м3) и численность (экз./м3) зоопланктона средней фракции в Чукотском море

в августе-сентябре 2017 г.

Table 2

Biomass (mg/m3) and abundance (ind./m3) of medium-sized zooplankton in the eastern Chukchi Sea in August-September, 2017

Вид Размер, мм Северный полигон Южный полигон

Мг/м3 Экз./м3 Мг/м3 Экз./м3

Centropages abdominalis 1,0-1,5 0,139 1,161 13,600 113,336

Pseudocalanus minutus 0,7-1,5 0,474 7,892 3,055 50,910

Pseudocalanus elongatus 1,0-1,6 0,126 2,105 1,067 17,777

Oithona sp. 0,7-0,9 - - 0,012 0,524

Acartia longiremis 0,8-1,5 0,066 1,396 0,642 12,831

Calanus glacialis 1,0-2,0 0,505 6,641 - -

Calanus glacialis/marshallae 1,0-2,0 - - 0,042 0,521

Eurytemora herdmani 1,0-1,6 0,004 0,148 0,169 5,629

Eucalanus bungii 2,0-3,4 0,010 0,013 - -

Metridia pacifica 0,8-2,3 - - 0,529 5,502

Eurytemora pacifica 1,0-1,6 0,001 0,028 - -

Epilabidocera amphitrites 1,0-1,6 - - 0,042 0,281

Tortanus discaudatus 1,0-1,6 - - 0,002 0,026

Themisto juv. 1,0-2,0 0,013 0,014 0,171 0,142

Hyperia sp. 2,0-3,0 0,075 0,037 - -

Euphausiacea (furcilia) 2,0-4,0 0,041 0,064 0,033 0,165

Oikopleura sp. 2,5-3,5 0,087 2,175 0,021 0,529

Sagitta elegans 1,8-5,0 0,261 4,821 0,015 0,605

Clione limacina 0,7-1,5 0,027 0,015 0,268 0,670

Limacina helicina 0,7-1,0 - - 0,938 2,344

Pteropoda 0,7-1,0 0,077 0,256 - -

Medusae 1,0-2,5 1,268 1,811 - -

Aglantha digitale 0,8-2,0 0,255 0,365 0,656 0,938

Bivalvia larvae 0,8-2,0 0,665 0,583 - -

Polychaeta (larvae) 0,7-1,0 0,046 1,783 0,014 0,551

Mysidacea juv. 1,8-2,0 - - 0,221 0,738

Cumacea 1,5-2,0 - - 0,023 0,154

Gammaridae 1,0-2,0 0,002 0,021 0,110 1,223

Cirripedia (nauplius, cypris) 0,7-1,5 0,915 10,551 0,021 4,294

Podon sp. 1,0-1,5 - - 0,174 0,579

Evadne sp. 0,7-1,0 - - 0,001 0,045

Nemertina 0,7-1,0 0,005 0,256 - -

Всего 5,064 42,135 21,826 220,316

биомассы достигали 2000-3000 мг/м3 (рис. 3). В видовом составе сетного фитопланктона доминировали диатомовые водоросли родов Chaetoceros, Thalassiothrix, Thalas-sionema, Rhizosolenia и Coscinodiscus. В районе северного полигона средняя биомасса фитопланктона не превышала 40,6 мг/м3.

Максимальная биомасса, отмеченная в северном полигоне, была обусловлена копеподами C. glacialis — 359-147 мг/м3, крупными сагиттами 25-35 см — 628 мг/м3, гипериидами Themisto libellula — 103 мг/м3, и у побережья Аляски крупными клионами Clione limacina — 1093 мг/м3 (рис. 4). Повышенная биомасса среди видов средней и мелкой фракций наблюдалась за счет медуз (33 мг/м3), полихет (37 мг/м3) и аппендикулярии F. borealis (214 мг/м3) (рис. 5).

В районе южного полигона были отмечены максимальные биомассы более мелких сагитт 15-25 см — 405-345 мг/м3, клион — 325 мг/м3 и эвфаузиид Thysanoessa inermis 10-15 см — 177-244 мг/м3. Среди видов средней фракции

Таблица 3

Биомасса (мг/м3) и численность (экз./м3) зоопланктона мелкой фракции в Чукотском море

в августе-сентябре 2017 г.

Table 3

Biomass (mg/m3) and abundance (ind./m3) of small-sized zooplankton in the eastern Chukchi Sea in August-October, 2007

Вид Размер, мм Северный полигон Южный полигон

Мг/м3 Экз./м3 Мг/м3 Экз./м3

Ova Copepoda 0,07-0,10 0,098 24,522 0,087 21,686

Copepoda (nauplius) 0,3-0,5 0,505 50,470 13,638 1363,763

Pseudocalanus minutus 0,6-1,2 7,494 249,801 26,040 868,0

Pseudocalanus elongatus 0,7-1,5 0,281 6,381 4,511 102,513

Копеподиты Pseudocalanus 0,5-0,7 2,648 176,553 31,197 2079,829

Копеподиты 1-2 ст. 0,3-0,5 0,819 81,930 6,068 606,776

Oithona similis 0,3-0,7 17,752 942,178 64,709 3392,074

Centropages abdominalis 0,6-1,2 4,444 148,148 26,877 895,910

Acartia longiremis 0,5-1,2 2,753 266,305 21,626 2179,100

Копеподиты Calanus 0,8-1,2 0,047 0,938 - -

Microsetella sp. 0,7-1,0 0,102 2,539 1,588 39,692

Oncaea borealis 0,6-1,2 0,127 9,064 0,751 53,623

Microcalanus pusillus 0,7-0,9 0,064 1,589 0,571 14,265

Oithona sp. 0,6-1,2 0,080 3,995 0,20 9,991

Tortanus discaudatus 0,5-0,7 0,032 1,074 - -

Eurytemora pacifica 0,7-1,0 0,019 1,238 - -

Eurytemora herdmani 0,6-1,2 0,115 3,829 2,133 71,100

Limnocalanus grimaldi 0,6-1,2 0,036 0,598 - -

Harpacticoidae 0,6-1,2 0,395 6,583 0,167 2,778

Euphausiacea (nauplius) 0,7-0,9 0,107 3,560 - -

Ova Euphausiacea 0,3-0,5 0,089 8,884 - -

Decapoda (nauplius) 0,5-0,7 0,050 1,674 - -

Fritillaria borealis 0,7-0,9 26,79 1217,900 9,652 438,749

Oikopleura sp. 2,4-2,7 0,507 22,063 6,506 282,886

Sagitta elegans 1,5-2,5 0,337 13,476 2,347 93,883

Clione limacina (larvae) 0,2-0,3 0,056 3,733 - -

Limacina helicina 0,2-0,3 0,657 32,832 2,808 140,425

Isopoda 0,7-0,9 0,050 0,721 - -

Aglantha digitale 0,5-0,7 0,141 1,172 2,500 20,833

Medusae 0,5-0,7 0,664 5,531 - -

Bivalvia veliger 0,2-0,3 3,800 644,095 4,175 707,558

Polychaeta (larvae) 0,5-0,7 4,015 200,746 6,663 333,137

Cirripedia (nauplius) 0,3-0,7 0,753 21,710 1,722 344,428

Cirripedia (cypris) 0,7-1,0 4,379 145,967 0,614 20,481

Cladocera 0,7-1,0 0,034 0,488 - -

Podon sp. 0,5-0,7 0,447 24,835 2,471 137,258

Evadne sp. 0,5-0,7 0,030 2,027 0,488 32,521

Echinodermata (larvae) 0,1-0,2 1,159 1159,130 1,067 1067,431

Bipinnaria 0,1-0,2 0,082 13,584 0,125 20,818

Cyphonateus 0,07-0,10 0,006 6,297 0,022 21,877

Ophiuroidea larvae 0,5-0,7 - - 0,003 3,205

Ova spp. 0,3-0,5 0,733 24,442 0,276 9,185

Nemertina 0,7-1,0 0,085 4,261 - -

Mollusca 0,7-1,0 0,256 4,261 0,192 3,205

Gastropoda veliger 0,5-0,7 - - 1,711 28,522

Всего 83,040 5541,120 243,504 15407,500

Рис. 4. Распределение биомассы групп крупной фракции зоопланктона в Чукотском море в августе-сентябре 2017 г., мг/м3

Fig. 4. Spatial distribution of biomass for large-sized taxonomic groups of zooplankton in the eastern Chukchi Sea in August-September 2017, mg/m3

наибольшие значения имели копеподы (108,4 мг/м3), в основном C. abdominalis, Pseudocalanus minutus, M. pacifica, мелкой — копеподы (417-270 мг/м3) и науплии копепод (39 мг/м3) (см. рис. 4, 5).

По биомассе 94-95 % зоопланктона составляли 18 видов. В районе северного и южного полигонов по биомассе преобладали сагитты. В районе северного полигона среди доминирующих видов были птероподы C. limacina, медузы A. digitale, аппен-дикулярия F. borealis и крупные копеподы, в основном C. glacialis, копеподы мелкой и средней фракций: O. similis, Ps. minutus, C. abdominalis, A. longiremis, — личинки полихет, велигеры двустворчатых моллюсков. В районе южного полигона это были ко-пеподы средней и мелкой фракций: O. similis, Ps. minutus, C. abdominalis, A. longiremis, науплии копепод, эвфаузииды — Th. inermis (табл. 4). Другие виды зоопланктона были относительно немногочисленны. Так, в этот период в северной части района остальные 55 видов зоопланктона составляли всего 4,5 %, а в южной части на 35 видов зоопланктона приходилось 5,7 % общей биомассы зоопланктона.

Рис. 5. Распределение биомассы групп средней (верхний ряд) и мелкой (нижний ряд) фракций зоопланктона в Чукотском море в августе-сентябре 2017 г., мг/м3

Fig. 5. Spatial distribution of biomass for medium-sized (upper row) and small-sized (lower row) taxonomic groups of zooplankton in the eastern Chukchi Sea in August-September 2017, mg/m3

Таблица 4

Доминирующие виды зоопланктона в Чукотском море в августе-сентябре 2017 г.

Table 4

Dominant species of zooplankton in the Chukchi Sea in August-September 2017

Северный полигон Биомасса, мг/м3 Доля, % Южный полигон Биомасса, мг/м3 Доля, %

1 Sagitta elegans 53,4 22,11 1 Sagitta elegans 80,13 19,63

2 Clione limacina 35,8 14,80 2 Oithona similis 64,71 15,85

3 Calanus glacialis 35,2 14,57 3 Centropages abdominalis 40,48 9,91

4 Fritillaria borealis 26,8 11,09 4 Копеподиты Pseudocalanus 31,20 7,64

5 Aglantha digitale 20,0 8,29 5 Pseudocalanus minutus 29,09 7,13

6 Oithona similis 17,8 7,35 6 Thysanoessa inermis 26,20 6,42

7 Pseudocalanus minutus 8,0 3,30 7 Acartia longiremis 22,27 5,45

8 Cirripedia (cypris) 5,3 2,19 8 Clione limacina 19,94 4,88

9 Centropages abdominalis 4,6 1,90 9 Copepoda (nauplius) 13,64 3,34

10 Polychaeta (larvae) 4,1 1,68 10 Fritillaria borealis 9,65 2,36

11 Bivalvia veliger 3,8 1,57 11 Eucalanus bungii 7,23 1,77

12 Themisto libellula 3,2 1,34 12 Oikopleura sp. 6,77 1,66

13 Acartia longiremis 2,8 1,17 13 Polychaeta (larvae) 6,69 1,64

14 Thysanoessa inermis 2,7 1,12 14 C. glacialis/marshallae 6,49 1,59

15 Копеподиты Pseudocalanus 2,6 1,10 15 Копеподиты 1-2 ст. 6,07 1,49

16 Медузы 2,0 0,82 16 Pseudocalanus elongatus 5,58 1,37

17 Cuspilella mertensii 1,5 0,61 17 Aglantha digitale 4,48 1,10

18 Echinodermata (larvae) 1,2 0,48 18 Bivalvia veliger 4,17 1,02

Всего 230,7 95,50 Всего 384,78 94,30

Весь зоопланктон 241,6 100 Весь зоопланктон 408,30 100

Таким образом, в сентябре 2017 г. на шельфе Чукотского моря в северо-восточной части биомассу крупной фракции определяли копеподы C. glacialis, которые домини-

ровали по биомассе, встречались C. hyperboreus и холодноводная крупная гипериида T. libellula. По данным американских исследователей в период съемки более холодная вода из арктического бассейна двигалась в восточную часть Чукотского моря и оба потока (арктические воды и воды из моря Бофорта) и ветры, приходящие с севера, возможно, перемещали воды с C. hyperboreus на шельф. Температура воды на поверхности была 2,6-3,9 оС. Копепода C. hyperboreus считается в Арктике индикатором атлантической воды. Средняя соленость и температура в море Бофорта, где встречался этот вид, составляли 34,3 %% и 0,3 оС (www.nprb.org/arctic-program/preminary-result). На северо-западе полигона преобладали прибрежные воды Аляски, где соленость была меньше 31 %о, а температура была выше — 6-8 оС. В зоопланктоне встречались в основном мелкие копеподы рода Pseudocalanus, A. longiremis, C. abdominalis, E. herdmani, Podon sp., Epilabidocera amphitrites, личинки полихет и иглокожих, усоногие раки и велигеры двустворчатых моллюсков. Южную часть шельфа занимала аляскинская прибрежная водная масса. Поверхностная температура воды здесь была до 8,5 оС. В прибрежье и в средней части шельфа преобладали виды неритического комплекса (рис. 6). Здесь численно доминировали копеподы рода Pseudocalanus и O. similis. Высокими были биомасса и численность видов прибрежных вод (A. longiremis), встречались также виды, выносящие некоторое распреснение вод: C. abdominalis, E. herdmani, Podon sp., E. amphitrites, особенно высокой были биомасса и численность C. abdominalis. В планктоне также были представлены личиночные формы донных беспозвоночных (личинки полихет, двустворчатых и брюхоногих моллюсков, иглокожих). В юго-восточную часть полигона поступали беринговоморские воды, температура здесь была 4-6 оС, что и обусловило значительные концентрации фитопланктона. Состояние планктонного сообщества можно характеризовать как весенне-летнее. А биомассу крупной фракции определяли крупные копеподы, виды океанического беринговоморского комплекса C. glacialis/marshallae, E. bungii, M. pacifica. Копепода Neocalanus cristatus не была отмечена в пробах зоопланктона, но встречалась в желудках сеголеток рыб (см. рис. 3).

I« № Ш II IS I» V I» Ш Ш М III i in to lü № № Ш а 1 Ht № 1 III № "i № I» Iii 1 Ш I М ■ И МКМЯМЯКИ

Рис. 6. Распределение видов зоопланктона мелкой и средней фракций в Чукотском море в августе-сентябре 2017 г.

Fig. 6. Spatial distribution of small- and medium-sized species of zooplankton in the eastern Chukchi Sea in August-September, 2017

На шельф Чукотского моря в южной его части в теплое полугодие сильное влияние оказывают тихоокеанские воды, постоянно проникающие сюда с течениями (КЪеп et а1., 2016). В Беринговом море выделяются три основные водные массы: аляскинская прибрежная, распространенная вдоль побережья п-ова Аляска, беринговоморская шельфовая, холодная, формирующаяся у о. Святого Лаврентия, и анадырская. Эти же водные массы представлены в районе Берингова пролива. В Чукотском море анадырская

вода и вода беринговоморского шельфа сливаются в одну водную массу, названную беринговоморскими водами (Coachman et. al., 1975). В 2017 г. влияние беринговомор-ских вод наблюдалось только на юго-востоке шельфа Чукотского моря. Преобладающей водной массой на шельфе была аляскинская прибрежная, для которой характерно доминирование мелкоразмерного планктона.

В сентябре 2017 г. в Чукотском море распределение зоопланктона было сходно с распределением зоопланктона в летний период в 2013 г. Американские исследователи (Pinchuk, Eisner, 2017) еще в 2012 и 2013 гг. в восточной части Чукотского моря отмечали отсутствие льда в северных районах моря с 72o30' с.ш. В 2013 г. тихоокеанский зоопланктон в основном был также распределен на юго-востоке чукотского шельфа, а на северо-востоке чукотского шельфа наблюдалось появление крупного арктического зоопланктона, копеподы C. hyperboreus. В районе наблюдений на северо-востоке моря была представлена популяция C. glacialis из арктических вод, на юго-востоке — из Берингова моря. В 2012 г. в районе наблюдений преобладали тихоокеанские воды, переносящие океанические виды от внешнего шельфа Берингова моря на северо-восток чукотского шельфа (Pinchuk, Eisner, 2017).

Во время проведения исследований в сентябре 2007 г. на шельфе в восточной части Чукотского моря от 70 до 66о с.ш. (это район южного полигона в 2017 г.) наблюдалась беринговоморская водная масса с высокой биомассой зоопланктона. Доминировал зоопланктон крупной фракции, далее по мере убывания шли средняя и мелкая фракции, и биомасса зоопланктона в 2007 г. была во много раз выше, чем в 2017 г. (Волков, Murphy, 2007; рис. 7, табл. 5).

мг/м3

700 6GG 5GG 400 3GG 200 1GG G

□ Фитопланктон

Северный полигон (72,30-70,0 с.ш.)

□ МФ

□ СФ

НКФ

Южный полигон (69,30- 67 с.ш.)

2017 г.

70-66 с.ш.

2007г.

Рис. 7. Межгодовые изменения фракционного состава и биомассы планктона в сентябре 2017 и 2007 гг. в восточной части Чукотского моря, мг/м3

Fig. 7. Changes zooplankton biomass (total and by size fractions) in the eastern Chukchi Sea between September 2007 and August-September 2017, mg/m3

Американские исследователи (Gann et al., 2013) отмечали, что в период 2002-2011 гг. в Беринговом море в районе о. Св. Лаврентия, как правило, течение, направленное на север со скоростью примерно на 2-3 см . S-1, ускорялось до 10-20 см . S-1 при движении через Берингов пролив. Также ими было отмечено, что в южной части Берингова пролива наблюдалось большое количество крупного зоопланктона. Обилие крупного зоопланктона в южной части шельфа Чукотского моря в сентябре 2007 г. обеспечивали копеподы (E. bungii, C. glacialis/marshallae, M. pacifica), затем эвфаузииды (молодь Th. raschii) и другие виды, характерные для беринговоморской воды. В мелком зоопланктоне преобладали личинки двустворчатых моллюсков и копеподы (C. abdominalis, O. similis, Pseudocalanus sp.) (Волков, Murphy, 2007; Eisner et al., 2013). Этот период наблюдений можно характеризовать как переходный от биологического лета к осени. Для этого времени характерны размножение и годовые максимумы численности O. similis

Таблица 5

Общие показатели планктона в восточной части Чукотского моря в 2017 и 2007 гг.

Table 5

Comparative parameters of plankton community in the eastern Chukchi Sea in 2017 and 2007

Планктон 2017 г. 2007 г

Северный полигон (72о30'-70о00' с.ш.) Южный полигон (69о30'-67о00' с.ш.) 70-66о с.ш.

Мг/м3 Т/км2 Запас, тыс. т Мг/м3 Т/км2 Запас, тыс. т Мг/м3 Т/км2 Запас, тыс. т

Фитопланктон 40,6 3,9 159,4 664,0 27,8 1005,4 0,0 0,0 0,0

Весь зоопланктон 241,6 22,9 948,8 408,3 17,1 618,2 1228,0 49,3 1992,4

Мелкая фракция 83,0 7,9 326,2 243,5 10,2 368,7 169,5 6,8 275,0

Средняя фракция 5,1 0,5 19,9 21,8 0,9 33,0 451,0 18,1 731,7

Крупная фракция 153,5 14,6 602,7 143,0 6,0 216,4 607,7 24,4 986,0

Copepoda 34,9 3,3 137,2 13,8 0,6 20,8 241,5 9,7 391,8

Euphausiacea 3,1 0,3 12,1 27,6 1,2 41,7 267,2 10,7 433,5

НурегШае 3,3 0,3 13,0 1,0 0,0 1,5 2,2 0,1 3,6

Chaetognatha 52,8 5,0 207,4 77,8 3,3 117,7 77,0 3,1 124,9

Сое1еПега1а 22,3 2,1 87,7 2,5 0,1 3,8 8,6 0,3 14,0

Pteгopoda 35,8 3,4 140,8 19,7 0,8 29,9 0,8 0,0 1,3

Decapoda 1,1 0,1 4,3 0,2 0,0 0,3 6,1 0,2 9,9

АрреМюи1апа 0,0 0,0 0,1 0,2 0,0 0,4 2,7 0,1 4,4

Прочие 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 1,4 0,1 2,3

Площадь, тыс. км2 95 41,8 40,11

Слой, м 41,3 36,2 40,5

Объем, тыс. км3 (50-0 м) 3,9 1,5 1,6

и Sagitta elegans, в прибрежных районах увеличение численности C. abdominalis, E. herdmani, Podon sp., образование годового максимума численности личинок иглокожих и двустворчатых моллюсков. Осенью наблюдается годовой максимум численности копепод рода Pseudocalanus, что обусловило также высокие биомассы зоопланктона мелкой и средней фракций в этот период в 2007 г. (табл. 5). И в западной акватории Чукотского моря в его юго-восточной части в августе 2007 г., так же как и в сентябре 2007 г. в восточной части, наблюдалась беринговоморская водная масса, которая по площади и по объему занимала 90-100 % (Слабинский, Фигуркин, 2014). На этом участке была отмечена высокая биомасса не только крупной, но и средней фракций планктона. В сентябре 2010 г., когда здесь распространялась беринговоморская водная масса, биомасса крупной фракции также была максимальной (Слабинский, Фигуркин, 2014). Основу биомассы также составляли виды, характерные для беринговоморской водной массы. Видимо, состав и структура планктонного сообщества зависят от распространения на шельфе восточной части Чукотского моря тех или иных водных масс.

Заключение

На шельфе восточной части Чукотского моря наибольшее распространение имели воды аляскинской прибрежной водной массы. В прибрежных водах в западной части северного полигона и в прибрежных водах и на шельфе южного полигона в планктонном сообществе преобладали виды средней и мелкой фракций. Здесь численно доминировали копеподы Pseudocalanus spp. и их копеподиты и O. similis. Высокой была биомасса и численность видов неритического комплекса — C. abdominalis, A. longire-mis. Встречались также виды, выносящие некоторое распреснение вод: E. herdmani, Podon sp., E. amphitrites. В планктоне также были представлены личиночные формы донных беспозвоночных (личинки полихет, двустворчатых и брюхоногих моллюсков, иглокожих). В северо-восточной части шельфа биомассу крупной фракции зоопланктона определяла копепода C. glacialis, встречался C. hyperboreus, вид-индикатор

атлантических вод, холодноводная крупная гипериида T. libellula. Более холодная вода из арктического бассейна двигалась в восточную часть Чукотского моря, и оба потока (арктические воды и воды из моря Бофорта) и ветры, приходящие с севера, перемещали воды с C. hyperboreus на шельф. В южной части шельфа по биомассе и численности преобладал мелкий зоопланктон. В юго-восточной части шельфа были отмечены бе-ринговоморские воды, где наблюдались высокие концентрации фитопланктона. Здесь биомассу крупной фракции составляли крупные копеподы C. glacialis/marshallae, E. bungii, M. pacifica, являющиеся видами океанического беринговоморского комплекса. Повышенная биомасса S. elegans определяется размножением этого вида, и его численность увеличивается в летний период.

Структура планктонного сообщества обеспечивала пищевые потребности сеголеток сайки, но биомасса планктона была относительно невысокой. Невысокие значения биомассы зоопланктона на обследованном участке моря можно объяснить весенне-летним состоянием планктонного сообщества, когда биомасса еще не достигла своих максимальных значений, как это наблюдалось, например, в сентябре 2007 г.

Список литературы

Борисов Б.М., Волков А.Ф., Горбатенко К.М. и др. Стандартные таблицы сырого веса и некоторых энергетических характеристик (калорийность, жиры, белки, углеводы, минеральный остаток) зоопланктона дальневосточных морей // Изв. ТИНРО. — 2004. — Т. 138. — С. 355-367.

Волков А.Ф. Методика сбора и обработки планктона и проб по питанию нектона (пошаговые инструкции) // Изв. ТИНРО. —2008. — Т. 154. — С. 405-416.

Волков А.Ф. О методике взятия проб зоопланктона // Изв. ТИНРО. — 1996. — Т. 119. — С. 306-311.

Волков А.Ф., Murphy J. Планктон и питание рыб в Чукотском и северной части Берингова моря // Бюл. № 2 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». — Владивосток : ТИНРО-центр, 2007.--С. 70-80.

Рекомендации по экспресс-обработке сетного планктона в море / сост. А.Ф. Волков. — Владивосток : ТИНРО, 1984. — 31 с.

Слабинский А.М., Фигуркин А.Л. Структура планктонного сообщества южной части Чукотского моря в летний период // Изв. ТИНРО. — 2014. — Т. 178. — С. 135-147.

Coachman L.K., Aagaard K., Tripp R.B. Bering Strait: the regional physical oceanography. — Seattle : Univ. Washington Press, 1975. — 172 p.

Eisner L.B., Hillgruber N., Martinson E., Maselko J. Pelagic fish and zooplankton species assemblages in relation to water mass characteristics in the northern Bering and southeast Chukchi seas // Polar Biol. — 2013. — Vol. 36, Iss. 1. — P. 87-113. DOI: 10.1007/s00300-012-1241-0.

Gann J.C., Eisner L.B., Danielson S. How do oceanographic characteristics in the northern Bering Sea relate to juvenile Salmon biomass? // NPAFC. Techn. Rep. — 2013. — № 9. — Р. 83-89.

Khen G.V., Basuk E.O., Kivva K., Matveev V.I. Summer water masses and fish communities in the north-western Bering and western Chukchi Seas in 2003-2010 // PICES-2016. 25 Year of PICES: Celebrating the Past, Imagining the Future. — San Diego, 2016. — P. 112.

Pinchuk A.I., Eisner L.B. Spatial heterogeneity in zooplankton summer distribution in the eastern Chukchi Sea in 2012-2013 as a result of large-scale interactions of water masses // Deep-Sea Res. II. —2017. — Vol. 135. — P. 27-39. DOI: 10.1016/j.dsr2.2016.11.003.

References

Borisov, B.M., Volkov, A.F., Gorbatenko, K.M., Koval, M.V., and Shershneva, V.I., Standard tables of the wet weight and some biochemical parameters (calorie content, fats, proteins, carbohydrates, and the mineral rest) of zooplankton in the Far East Seas, Izv. Tikhookean. Nauchno-Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 2004, vol. 138, pp. 355-367.

Volkov, A.F., Technique of collecting and processing the samples of plankton and the samples on nekton feeding (step-by-step instructions), Izv. Tikhookean. Nauchno-Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 2008, vol. 154, pp. 405-416.

Volkov, A.F., Method of zooplankton sampling, Izv. Tikhookean. Nauchno-Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 1996, vol. 119, pp. 306-311.

Volkov, A.F. and Murphy, J.M., Plankton and diet of fish in the Chukchi Sea and the northern Bering Sea, Byull. N 2 realizatsii "Kontseptsii dal'nevostochnoi basseinovoi programmy izucheniya

tikhookeanskikh lososei" (Bull. no. 2 Implementation "Concept of the Far Eastern Basin Program for the Study of Pacific Salmon"), Vladivostok: TINRO-Tsentr, 2007, pp. 70-80.

Volkov, A.F., Rekomendatsiipo ekspress-obrabotke setnogo planktona v more (Recommendations on the Technique of Rapid Processing of Net Plankton at Sea), Vladivostok: TINRO, 1984.

Slabinsky, A.M. and Figurkin, A.L., Structure of planktonic community in the southern part of the Chukchi Sea in summer period, Izv. Tikhookean. Nauchno-Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 2014, vol. 178, pp. 135-147.

Coachman, L.K., Aagaard, K., and Tripp, R.B., Bering Strait: the Regional Physical Oceanography, Seattle: Univ. Washington Press, 1975.

Eisner, L.B., Hillgruber, N., Martinson, E., and Maselko, J., Pelagic fish and zooplankton species assemblages in relation to water mass characteristics in the northern Bering and southeast Chukchi seas, Polar Biol., 2013, vol. 36, no. 1, pp. 87-113. doi 10.1007/s00300-012-1241-0

Gann, J.C., Eisner, L.B., and Danielson, S., How do oceanographic characteristics in the northern Bering Sea relate to juvenile Salmon biomass?, NPAFC Techn. Rep., 2013, no. 9, pp. 83-89.

Khen, G.V., Basuk, E.O., Kivva, K., and Matveev, V.I., Summer water masses and fish communities in the north-western Bering and western Chukchi Seas in 2003-2010, in PICES-2016, 25 Year ofPICES: Celebrating the Past, Imagining the Future, San Diego: PICES, 2016, p. 112.

Pinchuk, A.I. and Eisner, L.B., Spatial heterogeneity in zooplankton summer distribution in the eastern Chukchi Sea in 2012-2013 as a result of large-scale interactions of water masses, Deep Sea Res., Part II, 2017, vol. 135, pp. 27-39. doi 10.1016/j.dsr2.2016.11.003

Поступила в редакцию 27.06.18.

Принята в печать 13.07.18 г.