Научная статья на тему 'Применение и перспективы сезонного видеомониторинга на особо охраняемых морских акваториях залива петра Великого (японское море)'

Применение и перспективы сезонного видеомониторинга на особо охраняемых морских акваториях залива петра Великого (японское море) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
279
73
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Адрианов Андрей Владимирович, Тарасов Виталий Георгиевич, Щербатюк Александр Федорович

Обсуждаются проблемы мониторинга биологического разнообразия на особо охраняемых морских акваториях. На акватории Государственного морского биосферного заповедника и Государственного морского заказника в зал. Петра Великого Японского моря организован долгосрочный видеомониторинг донных ландшафтов вдоль стационарных подводных трансект в соответствии с разработанными международными стандартами Diversiyas in Western Pacific and Asia (DIWPA). Впервые для особо охраняемых морских акваторий зал. Петра Великого для видеомониторинга донных ландшафтов использованы необитаемые подводные аппараты TSL. Обсуждаются перспективы видеомониторинга и экологического мониторинга с использованием подводных аппаратов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Адрианов Андрей Владимирович, Тарасов Виталий Георгиевич, Щербатюк Александр Федорович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Application and prospects of the seasonal video-monitoring in protected sea areas in Peter the Great Bay (Sea of Japan)

Problems of the biodiversity monitoring in protected sea areas are considered. The long-term video-monitoring of bottom landscapes along the permanent underwater transects has been organized in the State Marine Biosphere Reserve and Regional Marine Reserve in Peter the Great Bay in accordance with the international protocol of DIWPA. For the first time in the protected sea areas of Peter the Great Bay the unmanned submersible crafts TSL were used for the video-monitoring of bottom landscapes. Prospects of the videoand ecological monitoring by means of the submersible crafts are discussed.

Текст научной работы на тему «Применение и перспективы сезонного видеомониторинга на особо охраняемых морских акваториях залива петра Великого (японское море)»

Вестник ДВО РАН. 2005. № 1

А.В.АДРИАНОВ, В.Г.ТАРАСОВ, А.Ф.ЩЕРБАТЮК

Применение и перспективы сезонного видеомониторинга на особо охраняемых морских акваториях залива Петра Великого (Японское море)

Обсуждаются проблемы мониторинга биологического разнообразия на особо охраняемых морских акваториях. На акватории Государственного морского биосферного заповедника и Государственного морского заказника в зал. Петра Великого Японского моря организован долгосрочный видеомониторинг донных ландшафтов вдоль стационарных подводных трансект в соответствии с разработанными международными стандартами Diversiyas in Western Pacific and Asia (DIWPA). Впервые для особо охраняемых морских акваторий зал. Петра Великого для видеомониторинга донных ландшафтов использованы необитаемые подводные аппараты TSL. Обсуждаются перспективы видеомониторинга и экологического мониторинга с использованием подводных аппаратов.

Application and prospects of the seasonal video-monitoring in protected sea areas in Peter the Great

Bay (Sea of Japan). A.V.ADRIANOV, VG.TARASOV (Institute of Marine Biology, FEB RAS, Vladivostok), A.F.SHCHERBATYUK (Institute of Marine Technology Problems, FEB RAS, Vladivostok).

Problems of the biodiversity monitoring in protected sea areas are considered. The long-term video-monitoring of bottom landscapes along the permanent underwater transects has been organized in the State Marine Biosphere Reserve and Regional Marine Reserve in Peter the Great Bay in accordance with the international protocol of DIWPA. For the first time in the protected sea areas of Peter the Great Bay the unmanned submersible crafts TSL were used for the video-monitoring of bottom landscapes. Prospects of the video- and ecological monitoring by means of the submersible crafts are discussed.

В последние годы в мировой литературе вновь обозначился значительный интерес к проблеме сохранения и рационального использования биологического разнообразия в Мировом океане [10]. В результате применения новых методов

АДРИАНОВ Андрей Владимирович - член-корреспондент РАН, ТАРАСОВ Виталий Георгиевич - доктор биологических наук (Институт биологии моря ДВО РАН, Владивосток), ЩЕРБАТЮК Александр Федорович - доктор технических наук (Институт проблем морских технологий ДВО РАН, Владивосток).

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта 04-1-П12-002 «Методология морского биологического разнообразия» в рамках программы Президиума РАН № 12 «Научные основы сохранения биоразнообразия» и проекта № 10002-251/П-14/197-393/200404-008 «Состояние и устойчивость донных сообществ морских организмов прибрежных зон в условиях антропогенного воздействия и природных факторов» по программе фундаментальных исследований Президиума РАН № 14 «Фундаментальные проблемы океанологии: физика, геология, биология, экология».

исследований и подходов к количественным оценкам известного и ожидаемого биоразнообразия получены новые данные о видовом и макротаксономическом разнообразии во всем диапазоне океанских глубин [1]. Осознание огромного ожидаемого биологического разнообразия, высокая скорость вымирания современных видов из-за разрушения прибрежных экосистем, отсутствие необходимого количества специалистов-систематиков по многим группам морских организмов, недостаточные темпы инвентаризации и каталогизации существующего разнообразия морской биоты - все это в целом потребовало выработки новой идеологии и стратегии в изучении морского биоразнообразия. На фоне очевидного кризиса, связанного с темпами вымирания видов и низкой степенью изученности биоразнообразия, такая стратегия предполагает выбор для каждых определенных широтных диапазонов и биогеографических зон отдельных конкретных акваторий, характеризующихся наибольшим биологическим разнообразием [12, 14]. Именно на этих акваториях и предлагается сосредоточить свои усилия международному сообществу гидробиологов. В рамках такой стратегии можно выделить несколько основных этапов - идентификация центров эволюционной дивергенции (с наибольшим видовым и генетическим разнообразием) путем комплексных гидробиологических исследований; выделение в рамках этих центров отдельных охраняемых зон для долгосрочного комплексного биомониторинга; подготовка подробных определителей морской биоты данных районов; на основе уже проведенной инвентаризации биоты (видовой и макротаксономический уровни) использование этих акваторий для изучения биоразнообразия на всех других уровнях (морфологическое, экологическое, генетическое, биохимическое разнообразие). Такая стратегия была сформулирована и принята в 2000-2001 гг. на рабочих совещаниях международной региональной программы DIWPA (Diversitas in Western Pacific and Asia), объединяющей ученых из стран АТР для совместного изучения и мониторинга биоразнообразия в Западной Пацифике - наиболее богатом по видовому разнообразию регионе планеты. Одна из центральных задач DIWPA заключалась в разработке и применении региональной стратегии изучения и мониторинга морского разнообразия в прибрежных экосистемах во всех климатических зонах от Новой Зеландии до дальневосточных морей России [12, 13]. На совещаниях DIWPA в Западной Паци-фике была выбрана 21 акватория, рекомендованная для долгосрочного ежегодного мониторинга [2, 12]. В Японском море такая акватория представлена зал. Петра Великого - самой богатой по видовому и таксономическому разнообразию акваторией морей России. На сегодняшний день в заливе уже описаны почти 4000 видов морских организмов, в том числе около 640 - одноклеточных водорослей и водо-рослей-макрофитов, 70 - морских грибов, более 2600 - морских беспозвоночных животных [3] и более 300 - рыб и рыбообразных [7, 8]. Так, фауна беспозвоночных в заливе представлена почти 100 видами кишечнополостных, 222 видами плоских, 178 видами круглых и 277 видами кольчатых червей, более 320 видами моллюсков, 620 видами ракообразных; более 70 видами иглокожих [3].

Одна из важнейших задач при разработке единой международной стратегии и тактики инвентаризации, каталогизации и мониторинга морской биоты - это выработка единых стандартизованных методов исследований, принятых всеми участниками морского мониторинга в Западной Пацифике. Это дает возможность сравнения результатов, полученных национальными коллективами морских биологов, работающих на всех акваториях, рекомендованных DIWPA для многолетнего мониторинга. Выработанные и принятые на рабочих совещаниях секции Coastal Marine Ecosystem в рамках ежегодных симпозиумов DIWPA методы оценки и сбора биологического материала опубликованы в обобщающей работе «Biodiversity Research Methods» в 2002 г .

Работы по инвентаризации и мониторингу биоты проводятся вдоль стационарных многолетних трансект (см. цветную вклейку, рис. 1, 2), установленных в бухтах и заливах исследуемой акватории перпендикулярно берегу и охватывающих все типы подводных ландшафтов - от литорали через пояс макрофитов до каменистого свала и илистого «плато». Длина трансект при условии захвата всех типов мелководных ландшафтов варьирует в зависимости от берегового рельефа. Координаты трансекты точно определяются при помощи спутниковой системы «Магеллан», а размеченный фал жестко крепится на дне специальными конструкциями через каждые несколько метров, что позволяет избежать смены положения фала при подводных течениях и шторме. Обследование морского дна вдоль трансект проводится с использованием легководолазной техники при захвате двух полос шириной 1 м по сторонам трансекты. Трансекта имеет линейную метровую разметку с бирками глубин и номерами установленных ландшафтных зон. Используют наборы из трех рамок со сторонами 1, 0,5, 0,25 м. Водолазная рамка со стороной 1 м имеет разметку на ячейки по 20 см, что позволяет точно определять местоположение биологических объектов, вести их количественный учет, фиксировать точки отбора проб и конкретные маркированные участки дна при видеосканировании рамок. Все макробентосные формы крупнее 2 см в пределах ячеек водолазных рамок учитываются и определяются in situ. Метод позволяет по видеоизображению эффективно оценивать размеры отдельных животных и плотность их поселений, а по расчетным таблицам для конкретных групп гидробионтов возможно определение их биомассы.

После видеосканирования трансект на каждом из выделенных ландшафтов, но в стороне от самой трансекты, берутся (там, где это разрешается статусом природоохранной зоны) гидробиологические пробы с двух «метровых» рамок (т. е. с 2 учетных квадратных метров) соответственно с каждой стороны от фала. Учетный квадратный метр предварительно видеосканируется, а также производится визуальный подсчет всех макробентосных эпибионтов. Внутрь метровой рамки помещается рамка со стороной 50 см, а в нее в свою очередь помещается рамка со стороной 25 см с боковыми гранями, способными заглубляться в мягкий осадок на глубину до 4 см.

Количественный учет макроводорослей ведется в пределах метровых рамок на твердых субстратах и в пределах полуметровых рамок на мягких грунтах. Определяется общий процент покрытия субстрата макрофитами и корковыми водорослями в пределах трансекты. Для точного определения водорослей и изготовления гербария с каждого учетного квадратного метра из внутренней рамки со стороной 50 см выбираются все макрофиты, но без учета водорослей из самой внутренней рамки со стороной 25 см (они добавляются к пробе после смыва с них детрита и эпифауны).

Следующий этап включает изъятие всех гидробионтов из самой внутренней рамки (25 см). Изымаются все макрофиты, все макробентосные эпибентосные формы, а также вырезается весь грунт на глубину боковых граней рамки (4 см). В случае твердых грунтов делается соскоб с поверхности субстрата из рамки 25 см. С макрофитов из внутренней рамки делается смыв для более полного учета макробентосных и мейобентосных животных, после чего биомасса водорослей плюсуется к биомассе макрофитов из периметра рамки со стороной 50 см. Весь изъятый осадок и гидробионты из рамки 25 см помещаются в мешок (кассету) с ячеей 42 мкм (нижний предел для мейобентосных сит). Промывка производится через набор гидробиологических сит, но с нижней ячеей не крупнее 42-63 мкм для предотвращения потерь мейофауны. При последующих разборе и промывке все ма-кробентосные формы взвешиваются и идентифицируются. Осадок фиксируется для последующего количественного и качественного анализа мейобентоса. Для более

точной характеристики вертикального распределения мейобентоса в мягких грунтах в углах учетной метровой рамки берутся вертикальные колонки (4 шт.) с последующим разрезанием колонки осадка на слои толщиной 1 см. Для количественных характеристик берутся все слои из верхних 5 см грунта.

Помимо отбора донных проб в крайней (наиболее глубокой) точке трансекты берутся пробы фито- и зоопланктона по горизонтам водного столба от поверхности воды до поверхности грунта. Учет ихтиофауны вдоль трансект производится визуально во время видеосканирования полосы (шириной 2 м вдоль всей трансек-ты), а также путем контрольных обловов в зоне каждого из выделенных ландшафтов, но так же, как при отборе донных форм, в стороне (3-5 м) от размеченного фала. Используются сетепостановки, ловушки-вентеря, ихтиопланктонные сетки и ловы сачком по зарослям морских трав и макрофитов.

Согласно протоколу планктонная, макробентосная и мейобентосная проба делится на три равные части, каждая из которых фиксируется отдельно (с целью предотвращения потери материала при длительном хранении). В качестве фиксатора используется 5-10 %-ный формалин (2-4 %-ный формальдегид), забуференный бораксом и разведенный морской водой. При применении боракса удается повысить рН фиксатора, что позволяет избежать разрушения гидробионтов до перевода материала в 70 %-ный этанол (для долговременного хранения). Пробы этикетируются на русском и английском языках по стандартному протоколу.

Для учета бактериофлоры и морских грибов с поверхности субстрата рядом с каждым учетным метром берутся стандартные навески осадка, а также производятся смывы с поверхности гидробионтов.

Описанные выше комплексные гидробиологические работы проводятся ежесе-зонно.

Метод обеспечивает достаточную репрезентативность гидробиологических выборок для последующей статистической обработки и прогнозирования.

Одновременно с отбором проб проводятся измерения следующих характеристик среды (воды и грунта) в точках расположения стационарных трансект: температура, соленость, наличие биогенов (соединений кремния, азота, фосфора и др.), рН, прозрачность воды, скорость течений, освещенность, содержание хлорофилла «а». Измерение температуры проводится от поверхности воды до глубины 20 м. Все характеристики среды заносятся в стандартный протокол, прилагаемый к гидробиологическим образцам.

В случае установки трансект на особо охраняемых акваториях, где изъятие ги-дробионтов нежелательно или запрещено, DIWPA рекомендует замещать отбор проб видеосканированием (см. цветную вклейку, рис. 1, 2). В режиме панорамной съемки сканируется площадь по обе стороны от фала на всем протяжении трансек-ты. Затем на всех выделенных ландшафтах проводится сканирование каждого учетного квадратного метра, причем в пределах размеченной метровой рамки поочередно сканируется каждая ячейка разметки в режиме макросъемки.

Дополнительно проводится фотосъемка отдельных макробентосных гидроби-онтов для их последующего видового определения. Сканирование каждого квадратного метра проводится с привязкой к разметке соответствующего участка фала для «идентификации» каждого учетного метра при последующем монтаже видеоматериала. Использование сезонного видеомониторинга в пределах трансект с регулярным сканированием в режимах панорамной и макрофотосъемки «индивидуальных» квадратных метров и их ячеек позволяет фиксировать любую сезонную и годовую динамику микроландшафтов, плотности и биомассы гидробионтов, миграций морских организмов. Такой мониторинг не только фиксирует любые вариа-

ции в донных сообществах, но и позволяет понять, являются ли эти изменения повторяющимися сезонными флюктуациями или представляют собой направленные изменения в связи с изменениями природной среды и климата.

В зал. Петра Великого видеомониторинг проводится по группам подводных тран-сект, установленных на особо охраняемых акваториях - в Региональном морском заказника в зал. Восток и в Государственном морском биосферном заповеднике [6].

В зал. Восток в районе Морской биологической станции ИБМ ДВО РАН с 2002 г. ведется сезонное видеосканирование 140 м2 вдоль трансекты, охватывающей 7 основных прибрежных ландшафтов: валунная литораль; верхняя сублитораль - каменистая плита и валуны с макрофитами; участки среднезернистого песка с куртинами морских трав (Zostera marina) и друзами мидий (Crenomytilus grayana); каменное плато с отдельными валунами и участками мелкозернистого заиленного песка; свал из камней и валунов; зона сильно заиленного песка; илистое плато (глубина 13 м). Ландшафтное разнообразие в этом районе определяет высокое разнообразие морских организмов (см. цветную вклейку, рис. 1-3). В результате предварительных гидробиологических исследований в этом районе уже описаны 53 вида морских грибов, более 70 видов одноклеточных водорослей, 22 вида макрофитов, более 90 видов зоопланктона, 49 видов десятиногих ракообразных и почти 250 видов раков-амфипод, более 100 видов остракод, более 150 видов поли-хет, почти 20 видов иглокожих, 150 видов нематод, 10 видов головохоботных и др. Только мейобентос в районе установки трансект представлен 14 типами и более чем 20 классами Metazoa. Ихтиофауна представлена 72 видами рыб.

Высокая степень изученности морской флоры и фауны в зал. Восток позволяет проводить видовое определение большинства бентосных гидробионтов по полученным в режиме макросъемки изображениям, в том числе и многих зарывающихся форм, идентификация которых возможна по терминальным участкам сифонов и трубок, характерной форме норных отверстий, насыпей грунта и других следов жизнедеятельности. В то же время, несмотря на высокую степень изученности фауны и флоры морских организмов в районе биостанции «Восток», применение методов сезонного видеомониторинга прибрежных ландшафтов позволило описать ряд ранее не отмеченных явлений и находок. В частности, за береговым свалом на заиленных песках и части илистого плато впервые описаны масштабные зимне-весенние скопления полихет сем. Spionidae (цветная вклейка, рис. 3), трубки которых образуют сплошное «ковровое покрытие» на поверхности грунта при плотности в феврале от 20 до 70 тыс. червей на 1 м2. Средняя биомасса червей в трубках достигает 1,5 кг/м2, причем половина приходится на живой вес спионид. Это рекордные показатели для мягких грунтов в зал. Петра Великого. Среди трубок спионид отмечены массовые скопления амфипод-капреллид и мелких десятиногих. Сезонные скопления образованы несколькими видами спионид, которые после нереста погибают, а их пустые трубки погружаются в грунт и разрушаются. К апрелю лишь треть трубок содержит червей, а к лету большинство спионид погибает. Новые скопления спионид формируются в зимнее-весеннее время новым поколением червей. Впервые для зал. Восток обнаружены планктонные полихеты; отмечены сезонные миграции некоторых видов ракообразных и иглокожих; описаны и проиллюстрированы масштабные сезонные изменения во флоре водорослей в прибрежном поясе макрофитов.

Учитывая трудоемкость видеосканирования, большой вес видеоаппаратуры и системы подводного освещения, протяженность трансект, необходимость работ в холодное время года, и в том числе на глубинах более 30 м, в 2003-2004 гг. впервые в практике видеомониторинга на особо охраняемых морских акваториях в России разработана методика использования необитаемых подводных аппаратов

(ПА), способных заменить команду аквалангистов-видеооператоров (см. цветную вклейку, рис. 4, 5). Отработка нового метода проводилась на акваториях регионального морского заказника в зал. Восток и Государственного морского заповедника (на трансектах между островами Де Ливрона и Большой Пелис) силами сотрудников Института биологии моря ДВО РАН и Института проблем морских технологий ДВО РАН. Проводили рамочное видеосканирование вдоль постоянных трансект группой аквалангистов-видеооператоров, за которыми следовал ПА TSL, дублирующий панорамную видеосъемку и передающий сигнал изображения на блок видеоаппаратуры на борту обеспечивающего судна (см. цветную вклейку, рис. 4). Управление работами осуществляли с ВРД-НИС «Профессор Насонов» (ИБМ ДВО РАН) и «Импульс» (ИПМТ ДВО РАН).

ПА TSL представляет собой самодвижущийся аппарат, оснащенный информационно-командной связью с обеспечивающим судном по легкому одножильному оптоволоконному кабелю диаметром 2 мм. Предельная глубина погружения аппарата составляет 200 м, масса 330 кг, длина 303 см, диаметр корпуса 53 см. Максимальная скорость хода не менее 2 м/с, максимальное время непрерывной работы (при скорости 1,2 м/с) 10 ч, максимальная длина оптоволоконного кабеля, который способен нести аппарат, составляет 5 км. Система из 6 движителей (2 в носовом и 4 в кормовом отсеках) обеспечивает произвольные управляемые движения аппарата, в том числе зависание над заданным объектом.

В носовом отсеке под обтекателем установлены гидролокатор секторного обзора (ГСО), цветная видеокамера переднего обзора, цифровая цветная фотокамера, ориентированная вниз, и эхолокационная система обхода препятствий. Видеокамера смонтирована на поворотной платформе и обеспечивает видеосъемку в широком диапазоне углового обзора. В передней секции также размещены 6 светильников (3 пары) мощностью по 50 Вт каждый. На днище носового отсека рядом с цифровой фотокамерой дополнительно установлена видеокамера для прицельной фотосъемки в однокадровом режиме.

В кормовом отсеке размещена катушка с оптоволоконным кабелем, который свободно выматывается с нее в процессе движения ПА . В нижней части кормовой секции установлена лампа-вспышка, которая предназначена для работы совместно с цифровой фотокамерой. В верхней части кормовой секции размещена приемная антенна гидроакустической навигационной системы с ультракороткой базой (УКБ ГАНС). Центральный отсек аппарата является герметичным, в нем размещены вычислительное устройство автопилота с системой навигационно-пилотажных датчиков и вычислительный модуль системы технического зрения (ГСО и цифровой фото системы), а также аккумуляторные батареи. Использование ГСО позволяет производить работы в условиях плохой видимости, дальность действия составляет 30-70 м в зависимости от частоты излучения.

Система управления TSL является распределенной, она включает бортовую систему управления на основе автопилота, установленную на подводном аппарате, и пульт управления оператора, который размещается на обеспечивающем судне. Пульт оператора позволяет посредством графического интерфейса управлять ПА в режиме реального времени и накапливать данные измерений. Система управления TSL обеспечивает работу как в ручном, так и в автоматическом режиме. В ручном режиме оператор формирует траекторию ПА посредством задания с панели управления высоты-глубины, курса и скорости движения. В автоматическом режиме оператор запускает одну из стандартных программ-заданий (ПЗ), реализующих определенную траекторию. При этом в любой момент он может приостановить выполнение ПЗ и в ручном режиме обследовать обнаруженный объект, а затем возобновить выполнение ПЗ. Система управления ПА осуществляет автоматическую стабилизацию заданных

высоты (или глубины), курса и скорости движения. На основе показаний от эхолокационной системы бортовая система управления ПА обеспечивает автоматический обход препятствий в вертикальной плоскости. В процессе работы текущие видео- и цифровые изображения, результаты измерений датчиков, а также информация о состоянии ПА передаются с подводного аппарата на обеспечивающее судно в пульт оператора посредством оптоволоконной связи, что обеспечивает оперативный поиск и обследование объектов на морском дне и в толще воды.

Навигационная привязка траекторий движения ПА и обеспечивающего судна осуществляется посредством совместной обработки информации от спутниковой навигационной системы GPS, УКБ ГАНС и бортовой автономной навигационной системы. Судовая GPS предназначена для формирования географических координат судна (широты и долготы). С помощью УКБ ГАНС, работающей с периодом t = 15 с, рассчитывается местоположение ПА относительно обеспечивающего судна. Приемная антенна установлена на борту ПА, а излучающая вывешивается с борта обеспечивающего судна. Решение навигационной задачи состоит в определении на борту ПА пеленга и дистанции до обеспечивающего судна. Эти данные используются для определения координат ПА. Полученные координаты передаются по линии связи на борт судна для отображения траектории движения ПА на судовом мониторе. Дальность действия УКБ ГАНС составляет не менее 2 км. Погрешность определения пеленга около 2°, а погрешность определения дистанции 0,1 % от дальности между ПА и обеспечивающим судном. В промежутках между тактами работы УКБ ГАНС местоположение ПА определяется на основе бортовой автономной навигационной системы, которая предназначена для счисления координат ПА, формирования горизонтальных проекций скорости, курса, дифферента, крена, а также угловых скоростей по курсу и дифференту. В ее состав входят магнитный компас, датчики дифферента и крена, датчики угловых скоростей по курсу и дифференту, а также датчик глуби -ны. На поверхности местоположение ПА определяется на основе бортовой GPS. Суммарная погрешность определения координат ПА не превышает 10-15 м.

На каждой цифровой фотографии поверхности дна, полученной с ПА, фиксируются точные географические координаты по GPS, масштаб, глубина от поверхности до дна, расстояние от фотокамеры до дна, температура и соленость воды в режиме реального времени. Возможно размещение датчиков для определения рН, освещенности, количества кислорода и биогенов.

Проведен сравнительный анализ видео- и фотоинформации, полученной аквалангистами и ПА. Результаты показывают, что с помощью ПА в режимах панорамной и макросъемки вполне возможна корректная оценка видового состава, характера распределения и плотности поселений бентосных организмов. Учитывая возможность очень точного определения линейных размеров гидробионтов, можно проводить определение биомассы животных и макрофитов, а также анализ возрастной структуры популяций. Безусловное преимущество ПА перед аквалангистами заключается в возможности его всесезонного использования, большой продолжительности работы под водой и его мультифункциональности [9].

С 2004 г. на трансектах в зал. Восток и на участке островов Де Ливрона-Боль-шой Пелис в морском заповеднике уже проводится регулярный видеомониторинг донных ландшафтов с использованием ПА в рамках долгосрочного сотрудничества между ИБМ и ИПМТ ДВО РАН. Впервые в практике видеомониторинга на охраняемых акваториях проведено видеосканирование на глубинах, не доступных для легководолазной техники. В частности, впервые на мягких грунтах в заповеднике проиллюстрирована динамика массовых скоплений офиур, образующих сплошную жувую сеть на поверхности полужидких илов и формирующих «живой субстрат» для других бентосных гидробионтов (см. цветную вклейку, рис. 6).

Перспектива дальнейшего использования ПА, помимо обеспечения всесезон-ного видеомониторинга донных ландшафтов по стационарным трансектам, заключается в возможности проводить предварительную оценку донных сообществ и выбор конкретных «типовых» участков донных ландшафтов непосредственно перед механическими донными работами (траление, драгировка, дно-черпательные работы, отбор колонок грунта и др.) на акватории зал. Петра Великого [4, 5, 9, 11]. А дополнительное видеосканирование морского дна непосредственно после такого рода работ позволит более полно понять возможности и скорость восстановления донных сообществ после различных механических воздействий на морское дно. Такие исследования должны проводиться в обязательном порядке при всех видах работ с применением дночерпательной техники, периодически проводящихся (в разрешительном порядке) даже на охраняемых морских акваториях. В перспективе, при установке дополнительных датчиков, ПА могут быть использованы для регулярного мониторинга качества поверхностных вод в заливах и бухтах зал. Петра Великого и определения градиентов распространения загрязняющих веществ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Адрианов А.В. Современные проблемы изучения морского биологического разнообразия // Биология моря. 2004. Т. 30, № 1. С. 3-19.

2. Адрианов А.В. Стратегия и методология изучения морского биоразнообразия // Биология моря. 2004. Т 30, № 2. С. 91-95.

3. Адрианов А.В., Кусакин О.Г. Таксономический каталог биоты залива Петра Великого Японского моря. Владивосток: Дальнаука, 1998. 350 с.

4. Дулепов В.И., Щербатюк А.Ф. Технология экологического мониторинга прибрежных зон с использованием необитаемых подводных аппаратов // Экологические системы и приборы. 2001. Т. 6. С. 22-23.

5. Некрасов Д.А., Тарасов В.Г., Адрианов А.В. Методы и перспективы подводного видеомониторинга при изучении биологического разнообразия на заповедных и охраняемых акваториях // Экологические, гуманитарные и спортивные аспекты подводной деятельности. Материалы 2-й междунар. на-уч.-практ. конф. Томск: Томский гос. ун-т, 2002. С. 155-157.

6. Некрасов Д.А., Адрианов А.В., Тарасов В.Г. Результаты комплексного сезонного мониторинга биоразнообразия на заповедных и охраняемых акваториях залива Петра Великого (Японского моря) // Экологические, гуманитарные и спортивные аспекты подводной деятельности. Материалы 3-й между-нар. науч.-практ. конф. Томск: Томский гос. ун-т, 2004.

7. Новиков Н.П., Соколовский А.С., Соколовская Т.Г., Яковлев Ю.М. Рыбы Приморья. Владивосток: Дальрыбвтуз, 2002. 552 с.

8. Соколовский А.С., Соколовская Т.Г., Епур И.В., Азарова И.А. Вековые изменения в составе и числе рыб - южных мигрантов в ихтиофауне северо-западной части Японского моря // Изв. ТИНРО. 2004. Т. 136. С. 41-57.

9. Щербатюк А.Ф., Ваулин Ю.В., Якубова Л.Е., Явнов С.В. Использование подводных аппаратов TSL для поисковых исследований и оценки видового разнообразия и численности донных гидробионтов на шельфе // Морская технология. Владивосток, 2003. № 5. С. 32^5.

10. Adrianov A.V. Marine biological diversity: patterns, processes and modern methodology // Russian J. Nematology. 2003. Vol. 11, N 2. P. 119-126.

11. Ageev M.D., Boreyko A.A., Gornak V.E., Matvienko Yu.V., Scherbatyuk A.Ph., Vaulin Yu.V., Zolotarev V.V. Modernized TSL-underwater robot for tunnel and shallow-water inspection // Proc. Intern. Conf. «Underwater Technologies - 2000», Tokyo, 22-25 May. 2000. Р 131-137.

12. Biodiversity Research Methods (IBOY in Western Pacific) / Eds T.Nakashizuka, N.Storck. Kyoto: Kyoto Univ. Press, 2002. 216 p.

13. Inoue T. Biodiversity in Western Pacific and Asia and an action plan for the first phase of DIWPA // Biodiversity and the Dinamics of Ecosystems / Eds I.M.Turner, C.H.Diond, S.S.Lim. DIWPA Ser. 1996. Vol. 1. P. 13-31.

14. Thomas J.D. Using marine invertebrates to establish research and conservation priorities // Biodiversity II: understanding and protecting our biological resourses / Eds M.L.Reaka-Kudla et al. Washington D.C.: Joseph Henry Press, 1997. P. 357-369.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.