CC BY
6Ермолаева Я. К. и др. Потенциальная подверженность
Б01: 10.24412/с1-34446-2023-4-109-112
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ПОДВЕРЖЕННОСТЬ ПРЕСНОВОДНЫХ ОЗЕР СВЕТОВОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРОЗРАЧНОСТИ
И ИНТЕНСИВНОСТИ СУТОЧНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ МИГРАЦИЙ
ГИДРОБИОНТОВ
Я. К. Ермолаева, Е. М. Долинская, М. А. Масленникова, С. А. Бирицкая, Л. Б. Бухаева, В. А. Пушница, Д. И. Голубец, А. В. Лавникова, Н. А. Кульбачная, О. А. Садыкова, В. Д. Шихова, Д. Ю. Карнаухов, Е. А. Зилов
Иркутский государственный университет, г. Иркутск [email protected]
В последние десятилетия широко распространяется загрязнение окружающей среды искусственным светом, названное световым загрязнением. На водоемах это происходит в основном за счет увеличения освещенности береговых линий и развития судоходства и рыболовства. При воздействии искусственного света изменяются взаимоотношения «хищник - жертва» [5], организмы становятся видимыми для потенциальных хищников и, в свою очередь, более уязвимыми, что приводит к нарушению суточных вертикальных миграций (СВМ) организмов [3; 4]. Кроме того, надо полагать, что важную роль в подобном обнаружении хищниками своих жертв играет прозрачность водоема.
Основным участником СВМ в оз. Байкал являются амфиподы [6]. СВМ амфипод отмечались также в озерах Хубсугул и Ладожское. Однако в данных водоемах СВМ по сравнению с Байкалом являются менее выраженными [1; 2]. При этом все три водоема существенно отличаются друг от друга уровнем прозрачности воды.
В данном исследовании нами было решено проверить гипотезу о том, что сила светового воздействия может зависеть от таких факторов как интенсивность СВМ и прозрачность водоема и то, насколько потенциально опасным может быть влияние светового загрязнения на миграционную активность организмов.
Материалы и методы
Объектом нашего исследования послужили такие пресноводные водоемы, как озера Байкал и Ладожское (Россия), а также Хубсугул (Монголия). Данные озерные экосистемы в момент исследования были примерно схожи по трофическому статусу, но при этом достаточно сильно отличаются прозрачностью своих вод. Во всех трех
озерах одними из основных представителей зообентоса являются представители отряда Амфиподы.
На каждом из выбранных водоемов для изучения светового загрязнения было выбрано четыре точки наблюдения, в трех из них глубина была в пределах 0,5 м, в четвертой - 3-6,5 м соответственно. На Байкале местом исследования была выбрана точка в бухте Большие Коты, на Хубсугуле исследование проводилось в северной части озера недалеко от деревни Ханх, в Ладожском озере наблюдения проводились в бухте Морозова и Свирской губе.
На выбранных точках в ночной период опускалась дистанционная видеосистема, которая в течение 15 мин осуществляла запись материала. В ходе обработки видеоматериала через каждые 5 с видеозапись ставилась на паузу, на стоп-кадре под-считывалось общее число всех попавших в кадр организмов-мигрантов. В результате получалась такая единица измерения как экз./стоп-кадр [6].
Для статистической обработки полученных результатов и построения графиков были использованы программы Microsoft Office Excel и Past 3x. Для статистического анализа численности мигрирующих амфипод в трех исследуемых озерах использовался критерий Краскела - Уолиса. Затем для попарного сравнения использовался критерий Манна - Уитни с поправкой Бонфферони и апостериорный тест Данна.
Результаты и обсуждение
Статистическая обработка данных, полученных на глубине 0,5-1 м в трех точках и на глубине 3-6,5 м, показала, что среди трех озер максимальная средняя численность мигрирующих амфипод наблюдается в оз. Байкал: 6 экз./стоп-кадр для 0,5-1 м и 133 экз./стоп-кадр для 3-6,5 м (рис. 1). Максимальная средняя численность амфипод в оз. Хубсугул наблюдалась на глубине 3-6,5 м - 0,417 экз./стоп-кадр, а в оз. Ладожское на обеих она составила 0,25 экз./стоп-кадр.
Помимо представителей амфипод участниками миграций в трех озерах стали рыбы, а также семейство Chironomidae в оз. Хубсугул и Leptodora kindtii (Focke, 1844) в оз. Ладожское (рис. 2). Наибольшая динамика численности наблюдается у рыб в оз. Хубсугул - 4 экз./стоп-кадр, амфипод в оз. Байкал - 202 экз./стоп-кадр, и L. kindtii в оз. Ладожское - 2 экз. /стоп-кадр.
Статистический анализ численности мигрирующих амфипод в трех исследуемых озерах показал, что уровень миграционной активности амфипод в озерах Хуб-сугул и Ладожское статистически не отличается, но в то же время в уровне миграционной активности амфипод в обоих озерах наблюдаются статистически значимые различия с Байкалом.
Ермолаева Я. К. и др. Потенциальная подверженность ...
Рис. 1. Миграционная активность амфипод в исследуемых озерах на разной глубине
Поскольку у Байкала высокая прозрачность, мы видим, что с глубиной количество мигрантов перед видеосистемой увеличивается, так как они привлекаются с большей площади. В условиях водоема с низкой прозрачностью, в нашем случае это Ладожское озеро несмотря на то, что между глубинами большая разница в количестве амфипод, их миграционная активность одинаковая. Стоит отметить, что в Ладоге среди мигрирующих амфипод в литоральной зоне озера преобладают амфиподы-все-ленцы оз. Байкал, однако в ходе исследований активных их миграций мы не наблюдаем. Вероятнее всего, низкая динамика миграционного сообщества в Ладожском озере обусловлена низкой прозрачностью водоема, что в свою очередь мешает искусственному освещению привлекать организмы с большей площади. В оз. Хубсугул прозрачность является также относительно высокой, однако численность потенциально мигрирующих амфипод там низкая. С глубиной количество мигрантов в Хуб-сугуле увеличивается. В то же время отсутствие активной миграции амфипод в Хуб-сугуле можно объяснить тем, что часть их представителей может избегать искусственного освещения, в том числе в связи с небольшой плотностью популяции амфипод в водоеме.
Рис. 2. Динамика миграционного сообщества в исследуемых водоемах в момент видеонаблюдения
Заключение
Во всех исследуемых нами водоемах есть группы организмов, на которые способно оказывать воздействие искусственное освещение. Степень негативного воздействия светового загрязнения будет отличаться между озерами в зависимости от различных факторов, например, прозрачности водоема и наличия у представителей зо-обентоса и зоопланктона СВМ (немаловажную роль будет играть и плотность популяции представителей зообентоса и зоопланктона).
Работа выполнена при поддержке проекта Минобрнауки РФ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Суточные вертикальные миграции гидробионтов в озере Хубсугул / Д. Ю. Карнаухов [и др.] // Байкальский зоологический журнал. 2019. Т. 2, № 25. С. 117- 118.
2. Карнаухов Д. Ю., Курашов Е. А. К вопросу о ночных вертикальных миграциях амфипод в Ладожском озере // Труды Карельского научного центра РАН. 2020. Т. 4. С. 115- 124.
3. Light and diel vertical migration: spectral sensitivity and light avoidance by Mysis relicta / G. Gal [et al.] // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 1999. Vol. 56, N 2. P. 311-322.
4. Urban light pollution alters the diel vertical migration of Daphnia / M. V. Moore [et al.] // SIL Proceedings, 1922-2010. 2000. Vol. 27, N 2. P. 779-782.
5. Artificial light at night may increase the predation pressure in a salt marsh keystone species / J. D. Nunez [et al.] // Marine Environmental Research. 2021. Vol. 167. P. 105285.
6. Diel Vertical Migrations of Hydrobionts in the Coastal Area of Lake Baikal / V. V. Takhteev [et al.] // Inland Water Biol. 2019. Vol. 12, N 2. P. 178-189.
