CC BY
51АДАПТАЦИЯ ОБЩЕСТВА И ЧЕЛОВЕКА В АРКТИЧЕСКИХ РЕГИОНАХ _В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА И ГЛОБАЛИЗАЦИИ_
УДК 574+502.3
А.Ю. ГуковИ.П. Семилетов2,0.В. Дударев3, Д.Н. Космач4, КронинТ.5, Барриентос Н.6
1 Тихоокеанский океанологический институт ДВО РАН, инженер-гидробиолог 690041 Россия, г. Владивосток, ул. Балтийская 42
sgukov@mail.ru
2 Тихоокеанский океанологический институт ДВО РАН, заведующий лабораторией 690041 Россия, г. Владивосток, ул. Балтийская 42
igorsm@arc.uaf.edu
3 Тихоокеанский океанологический институт ДВО РАН, старший научный сотрудник 690041 Россия, г. Владивосток, ул. Балтийская 42
dudarev@poi.dvo.ru
4 Тихоокеанский океанологический институт ДВО РАН, научный сотрудник 690041 Россия, г. Владивосток, ул. Балтийская 42 dudarev@poi.dvo.ru
5 Стокгольмский университет, профессор Frescaty SE-106 91, Stockholm, Sveden cronin@geo.su.se
6 Стокгольмский университет, аспирант Frescaty SE-106 91, Stockholm, Sveden barrientos@geo.su.se
СУЩЕСТВОВАНИЕ ДОННЫХ БИОЦЕНОЗОВ ВНЕШНЕГО КРАЯ ШЕЛЬФА СИБИРСКИХ МОРЕЙ В УСЛОВИЯХ ПОТЕПЛЕНИЯ
Аннотация: Биоценозы морей Лаптевых и Восточно-Сибирского в северной части шельфа существуют при солености от 32,60 %о до 34,94 %о . В период наблюдений измеренные температуры колебались в диапазоне от 0,892 до -1,683 °С. Максимальная биомасса обнаружена при температуре -0,27°С, причем при температурах в придонном
слое воды около -0,25°С, найдено наибольшее число биоценозов. В большинстве случаев значения растворенного кислорода в придонном слое воды колебались в пределах от 233,6 до 289,8 мл О2/л, относительно низкое значение - от 233,6 до 238,6 мл О2/л соответствовали биомассам примерно, от 0,4 до 10 г/м.2 Ранее в акватории морей Лаптевых и Восточно-Сибирского было выделено 46 донных биоценозов (в последнем-17) В их составе отмечено 241 вид макробентоса, относящихся к 17 крупным систематическим группам. Наибольшее значение в составе биоценозов имеют двустворчатые моллюски (15 видов), полихеты (31 вид), амфиподы (27), брюхоногие моллюски (11).
Уровень сложности пространственной структуры донных биоценозов увеличивается с возрастанием расчлененности рельефа дна. В условиях аккумулятивных равнин, обладающих большой пространственной однородностью, однотипные донные биоценозы занимают большие площади дна. В биоценозах преобладают широко распространенные бореально-арктические виды (от 40 до 65% видов в биоценозах). В биоценозах поверхностно-арктической водной массы, кроме широко распространенных бореально-аркти-ческих, большое значение имеют арктические виды с циркумполярным распространением. Атлантические и тихоокеанские виды имеют меньшее значение.
Ключевые слова: биоценоз, бентос, мейобентос, биомасса, шельф, детритофаги, се-стонофаги, нивация, ландшафт, фораминиферы.
A.Yu. Gukov1, I.P. Semiletov2, O.V. Dudarev3, D.N. Kosmach4, Cronin T.5, Barrientos N.6
1 Pacific Oceanological Institut FEB RAS, ingener-hydrobiologer 690041 Vladivostok, Baltyiskaya str., 42 sgukov@mail.ru
2 Pacific Oceanological Institut FEB RAS, Leading Researcher 690041 Vladivostok, Baltyiskaya str., 42 igorsm@arc.uaf.edu
3 Pacific Oceanological Institut FEB RAS, senior research 690041 Vladivostok, Baltyiskaya str., 42 dudarev@poi.dvo.ru
4 Pacific Oceanological Institut FEB RAS, Scientist 690041 Vladivostok, Baltyiskaya str., 42 dudarev@poi.dvo.ru
5 Stockholm University, professor
Frescaty SE-106 91, Stockholm, Sveden cronin@geo.su.se
6 Stockholm University, PhD Stockholm University Frescaty SE-106 91, Stockholm, Sveden natalia barrientos@geo.su.se
CONDITIONS FOR THE EXISTENCE OF BENTHIC BIOCENOSIS EDGE OF THE SHELF
SIBERIAN SEAS
Abstract: Biocenosis exist at a salinity of up to 32,60 %o -34,94 %o. In the observation period measured temperatures ranged from 0.892 to -1.683 ° C. The maximum biomass was found at -0,27° C, with temperatures in the bottom layer of water around -0,25° C, found the greatest number of biocenosis. In most cases the values of dissolved oxygen in the bottom layer of water ranged from 233.6 to 289.8 mm \ kg O2 / l, a relatively low value - from 233.6 to 238.6 5 ml O2 / l corresponded biomasses from about 0.4 to 10 g / m2
Earlier in the waters of the Laptev and East Siberian allocated 46 benthic biocenosis (in the last-17) In their structure observed 241 species of macrobenthos belonging to 17 major taxonomic groups. The highest value in the composition of biocenosis are bivalves (15 species), polychaetes (31 species), amphipods (27), gastropods (11).
The level of complexity of the spatial structure of benthic biocenosis increases with the ruggedness of the bottom relief. In conditions of plains that have large spatial homogeneity of the same type benthic biocenosis occupy large areas of the bottom. In ecosystems dominated by widespread boreal-Arctic species (40 to 65% of species in ecosystems). In ecosystems of the Arctic surface-water mass, except widespread boreal-arctic, are important Arctic species with circumpolar distribution. Atlantic and Pacific species are of lesser importance.
Keywords: Biocoenose, benthos, meiobenthos, biomassa, shelf, deposit feders, suspension feders, nivation,landscape,foraminifers.
Во время российско-шведско-американской экспедиции SWERUS-2014 проведены комплексные экологические исследования и наблюдения за состоянием природной среды шельфовых арктических морей Сибири. Предполагается наличие гигантских нефтегазовых месторождений на шельфе моря Лаптевых, поэтому исследование современного распределения биоценозов могут иметь, кроме климатического, экологического и ландшафтного, также важное прикладное значение. Основными экологическими факторами, влияющими на распределение донных биоценозов, являются гидрологический режим, имеющий определяющее значение, соленость, гранулометрический состав осадка, содержание в нем органического вещества. К главным зональным факторам следует отнести термоабразию, выветривание, деятельность речного и морского льда, нивацию, солифлюкцию, эоловые процессы и денудацию.
Впервые в северных районах сибирских морей и на материковом склоне выделены региональные и типологические ландшафтные комплексы как структурные элементы ландшафтной структуры дна морей. В период с июля по октябрь 2014 г. на 90 станциях были отобраны пробы зообентоса и грунта на гранулометрический
анализ с помощью мультикорера с площадью захвата 0,025 м2. Грунт промывался на почвенных ситах с минимальным размером ячеи 0,5 мм2. Диапазон колебаний значений плотности поселений - от 3600±1260 до 72400±29600 экз./м.2 биомассы, соответственно, от 0,82±0,25 до 4,42±1,66 г/м2. Наиболее заметной группой эвмейобентоса центральной части моря являются фораминиферы. Плотность поселений фораминифер на разных станциях изменялась от 880±296 экз./м2 до 29800±9900. Как и в других биоценозах, в морях Лаптевых и Восточно-Сибирского моря, плотность поселений и биомасса фораминифер возрастают с увеличением глубины. Максимальные значения плотности поселений составляли 73240±24860 экз./м2, минимальные - 3600+1260 экз./м.2 Увеличение плотности поселений и биомассы остракод, нематод, фораминифер и олигохет происходит при увеличении содержания в грунте крупных частиц. Представители группы гарпактицид показали достоверное уменьшение плотностей поселений при увеличении в грунте мелких частиц.
Максимальные плотность поселения и биомасса в сибирских морях отмечены в районах с глубинами 23,19-24,0 м при температурах от -1,574 до -1,575°С в диапазоне солености 31,674-32,613%о. Наибольшее число видов бентоса, при доминировании моллюсков и полихет, отмечено в Сибирской полынье при температуре -1,5°С и солености 29%.
В северной части шельфа моря Лаптевых (уже на глубинах более 40 м) доминирование в биоценозах переходит к иглокожим ОрЫоС:еп Бепсеит, что связано с особенностями трофических условий. Эстуарно-арктические виды здесь практически полностью отсутствуют, резко снижается представительство двустворчатых моллюсков, биомассы почти всех групп бентоса (за исключением иглокожих и гастропод) заметно снижаются. Во многом это связано со сменой физических условий среды, резким ухудшением светового режима на дне под толщей дрейфующих льдов, кислородного режима, отсутствием вертикальной конвекции. В северной части моря на нижнем отделе шельфа, практически до его наружной кромки на глубинах 40-100 м, на глинистых илах широкой полосой простирается биоценоз ОрЫоС:еп Бепсеит. Придонные воды в северных районах морей Лаптевых и Восточно-Сибирского имеют температуру -1,65-0,12°С, чаще ниже -0,83°С. Соленость, преимущественно 32,60-34,86% . Плотность поселений и биомасса - 1559 экз./м2 и 86,9 г/м2.
На глубинах (100-300 м.) на глинистых грунтах располагается биоценоз ОрЫор1еи1а ЬогеаПБ, обитающий при отрицательных температурах -1,53-0,44°С и солености 33,72.-34,57%. На больших глубинах (300-1000 м) на глинистых грунтах располагается биоценоз Ро!усЬае:а, обитающий при отрицательных температурах -1,67-1,74°С и солености 32,12-34,07%.
Распределение трофических группировок бентоса на шельфе сибирских морей связано с распределением водных масс, гранулометрического состава донных осадков и содержанием в них органического вещества, содержанием в придонном слое взвеси. В поверхностной арктической водной массе, на
глубинах более 10 м, выделено 5 трофических зон: детритофагов, сестонофагов, хищников, собирающих детритофагов, а также безвыборочно заглатывающих грунт детритофагов. Разнообразные процессы седиментации, транспорта твердого стока и распределение донных осадков были обусловлены направлением речного стока, играющего определяющую роль на мелководном шельфе морей Лаптевых и Восточно-Сибирского. Биоценозы существуют при солености от 32,60 % до 34,94 % . В период наблюдений измеренные температуры колебались в диапазоне от 0,892 до -1,683 °С. Максимальная биомасса обнаружена при температуре -0,27°С, причем при температурах в придонном слое воды около -0,25°С, найдено наибольшее число биоценозов. В большинстве случаев значения растворенного кислорода в придонном слое воды колебались в пределах от 233,6 до 289,8 мм/кг О2/л, относительно низкое значение - от 233,6 до 238,6 мл О2/л соответствовали биомассам примерно, от 0,4 до 10 г/м.2
Ранее в акватории морей Лаптевых и Восточно-Сибирского было выделено 46 донных биоценозов (в последнем-17) В их составе отмечено 241 вид макробентоса, относящихся к 17 крупным систематическим группам. Наибольшее значение в составе биоценозов имеют двустворчатые моллюски (15 видов), полихеты (31 вид), амфиподы (27), брюхоногие моллюски (11).
В условиях аккумулятивных равнин, обладающих большой пространственной однородностью, однотипные донные биоценозы занимают большие площади дна. В биоценозах преобладают широко распространенные бореально-арктические виды (от 40 до 65% видов в биоценозах).
