Пространственно-временная изменчивость фитопланктона в морях Западной Арктики : в Чукотском море и море Бофорта

• Автор: Сергеева, Валентина Михайловна
• Шифр специальности: 03.02.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Видовой состав фитопланктона в морях Западной Арктики

1.2. Количественные характеристики ледовой флоры и фитопланктона в морях Западной Арктики

1.3. Продуктивность ледовой флоры и фитопланктона в морях Западной Арктики

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 3. ОКЕАНОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

3.1 Географическое положение акватории

3.2. Гидрографические особенности акватории

3.2.1. Ледовые условия

3.2.2. Особенности гидрологического режима
3.2.3. Вертикальная структура водной толщи и районирование исследованной акватории
3.2.4. Биогенный режим
ГЛАВА 4. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ФИТОПЛАНКТОНА В МОРЯХ ЗАПАДНОЙ АРКТИКИ
4.1 Таксономическая структура фитопланктона
4.2. Количественные характеристики фитопланктона
4.2.1. Гетеротрофные наннофлагелляты
4.2.2. Пространственная изменчивость численности и биомассы фитопланктона в разные сезоны
4.2.3. Межгодовая изменчивость структуры сообщества фитопланктона
4.3. Пространственные различия в ходе сезонной сукцессии фитопланктона
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
Список цитируемой литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время высокоширотные пелагические экосистемы вызывают у морских биологов все больший интерес. Главным образом это обусловлено заметным влиянием современных климатических изменений в Арктике [Comiso et al., 2008]. Следствием этих изменений стало сокращение площади ледового покрова арктического бассейна, изменения характера стратификации водной толщи и продолжительности периода вегетации. Такая значительная трансформация гидрофизических условий может повлечь за собой перестройку планктонного фитоценоза. В свою очередь изменения структуры фитопланктонного сообщества, являющегося первичным звеном трофической системы, будут определять качественный состав и количество доступных ресурсов для более высоких трофических уровней в арктическом регионе.
Чукотское море с его широким шельфом, занимающим около 6% всей шельфовой зоны Арктики, и прилегающие к шельфу более глубоководные северные области представляют собой уникальный район. Благодаря связи с Северной Пацификой через Берингов пролив, климатический сигнал на чукотском шельфе, предположительно, сильно выражен и должен распространяться на глубоководные районы Арктики через взаимодействия в системе шельф - глубокий бассейн. Среднегодовой расход воды на чукотский шельф с юга составляет 0,8 Sv. Более теплые воды беринговоморского происхождения ускоряют сход льда весной и задерживают формирование ледового покрова осенью. Также, беринговоморские воды обеспечивают Чукотское море аллохтонными биогенными элементами, взвешенной и растворенной органикой, которые вовлекаются в местные продукционные циклы. Первичная продукция
Чукотского моря оценивается от 20 до более чем 400 гС/м2/год. Такой разброс уровня продуктивности происходит за счет большой неравномерности распределения фитопланктона, и на фоне средней первичной продукции -0,78 гС/м2/сутки выделяются области, где продуктивность вырастает до 8-9 гС/м2/сутки.
Несмотря на то, что исследования фитопланктона Чукотского моря начались еще в 30-х гг. прошлого века, немногочисленные работы не охватили такие труднодоступные районы, как континентальный склон и глубоководную часть Чукотского моря и моря Бофорта, а также каньон Барроу, лежащий между этими морями и играющий важную роль в обмене между шельфовой и глубоководной областями. Использованный в ранних работах материал чаще всего охватывал очень небольшой временной интервал, и, как правило, не имел достаточно хорошего пространственного разрешения.
Таким образом, пространственно-временная организация фитопланктонного сообщества в морях Западной Арктики, одного из ключевых регионов Северо-Ледовитого океана в наибольшей степени подверженного современным климатическим изменениям, была до настоящего времени изучена далеко не достаточно, что определяет актуальность данной работы.
Основной целью работы является исследование пространственно-временных изменений фитопланктонного сообщества в Беринговом проливе, Чукотском море и море Бофорта, и их связи с факторами среды.

высоких концентрациях нитратов, фосфатов и силикатов, и низких значениях кислорода [Kinney et al., 1970]. Высокие концентрации биогенных элементов отражают адвекцию обогащенных биогенами беринговоморских вод через чукотский шельф, которые попадают в глубоководные районы арктического бассейна в сезон низкой биологической активности и, соответственно, низкого потребления биогенных элементов [Coachman et al., 1961; Cooper et al., 1997]. Анализ полученных гидрофизических и гидрохимических данных над шельфом, континентальным склоном и в глубоководной части Чукотского моря показал, что в летний сезон глубина верхней границы залегания слоя холодных, богатых биогенными элементами вод имела не только межгодовую и сезонную, но и пространственную изменчивость и располагалась на глубинах от 16 до 150 м. Между средним и нижним слоями галоклина находится граница между водами тихоокеанского и атлантического происхождения. Атлантический слой отличается от вышележащих слоев более высокими значениями солености (34-35 psu) [Coachman et al., 1961; Steel et al., 2004; Shimada et al., 2005], положительными значениями температуры и более низкими значениями концентрации фосфатов и силикатов, по сравнению с вышележащим слоем зимней воды тихоокеанского происхождения [Kinney et al., 1970; Wilson et al., 1990; Jones et al., 1998; Ekwurzel et al., 2001; McLaughlin et al., 2004]. Вертикальное распределение вод разного происхождения в период одного из рейсов, материалы которого используются в работе, показано на рисунках 3.6 и 3.7.