esimo logo
icam logo nowpap logo

Природопользование, состояние и тенденции изменений морской среды прибрежных районов России в Японском море

Главная страница | Графические материалы | Архив данных | Распределенные ресурсы |Текущие исследования | Контакты

“Цветение” фитопланктона

Локальные источники (коммунально-бытовые стоки г. Владивостока) непрерывно поставляют биогенные элементы в фотический слой залива. Казалось бы, здесь следует ожидать непрерывное “цветение” фитопланктона. Действительно, для зимнего сезона в местах сброса бытовых отходов (у восточного берега, против м.Песчаного и у полуострова Де Фриз) наблюдаются высокие концентрации хлорофилла (рис. 12 а).

Рисунок 12 - Сезонное распределение хлорофилла (мкг/л) в поверхностном слое воды Амурского залива в 2008 году. a – зима, б – весна, в – лето, г – осень. Красным цветом закрашена область, где концентрация хлорофилла больше “пороговой” величины, 8 мкг/л

Однако на спутниковых снимках такие места не проявляются. Очевидно, что для этого случая первичная продукция контролируется вторичным звеном (фитофаги). В целом, эти места являются высокопродуктивными, здесь часто можно видеть скопление чаек и рыбаков. Для этих мест реализуется стандартная пищевая цепь: первичная продукция:

(фитопланктон, бактериопланктон) -> фитофаги (зоопланктон, зообентос) ->  рыбы -> птицы. (4)

В обычном, стационарном состоянии экосистемы фотосинтез ограничен (лимитирован) рядом факторов: концентрацией биогенных элементов в фотическом слое, светом, высокой концентрацией фитоконсументов. Все эти ограничительные факторы реализуются в стационарной экосистеме Амурского залива. Снятие какого-либо ограничения в результате внешнего воздействия выводит экосистему залива из стационарного состояния и (возникает) происходит “цветение” фитопланктона. Возможны пять механизмов, обусловливающих “цветение” фитопланктона в заливе.
Первый (главный) механизм – паводок р. Раздольной. В период паводка (обеспечивается) происходит «залповый» вынос биогенных элементов в залив (рис.13).


Рисунок 13 - Потоки биогенных элементов (a – DIN; b – DIP; c – DISi), поставляемые рекой Раздольной в Амурский залив как функция времени [7]

По нашим оценкам, за четыре месяца, с мая по август, включительно в Амурский залив поступает 80, 90, 87 и 92% от годового стока азота, фосфора, кремния и взвешенного вещества, соответственно [7].
В период паводка большой поток пресной воды, содержащей высокие концентрации взвешенного вещества и биогенных элементов, распространяется практически на всю акваторию Амурского залива (рис. 14 а). Быстрая седиментация взвешенного вещества подавляет активность зообентоса. После оседания взвеси и увеличения прозрачности поверхностного слоя воды происходит вспышка “цветения” фитопланктона (рис. 14 б; [14, 15]). “Избыточный” не потребленный зоопланктоном фитопланктон оседает на дно, где подвергается микробиальному разложению. Этот механизм “работает” в период май – август.
Второй механизм – осенний апвеллинг. Промежуточные воды Японского моря поднимаются на шельф. Если интенсивность апвеллинга достаточно высокая, то в этом случае происходит не только замещение придонных вод залива промежуточными водами моря, но их подъем в фотический слой. В этом случае фотический слой обогащается биогенными элементами и происходит “цветение” вод залива. Обычное время “работы” механизма: начало сентября [16].
Третий механизм характерен для всех морей и океанов, расположенных в высоких и средних широтах. Осенне-зимняя конвекция вовлекает придонный слой залива, обогащенный биогенными элементами в фотический слой, вызывая “цветение” фитопланктона. Обычное время “работы” механизма: конец ноября – начало декабря.


Рисунок 14 - Цветное спутниковое изображение MODIS, показывающее содержание взвешенного вещества, поступающего с речным стоком в Амурский залив (a) и высокая концентрация хлорофилла-а (b) в поверхностной воде Амурского залива в летний сезон

Четвертый механизм обусловлен резкими изменениями освещенности подледной воды в зимний сезон. Северная часть залива с конца декабря по конец марта покрыта льдом. Подо льдом освещенность воды примерно в 10 раз ниже, чем в его отсутствии. Благодаря сильным северным ветрам и действию ледоколов граница кромки льда становится подвижной, что приводит к резким изменениям освещенности вод залива, вызывая “цветение” фитопланктона. Область резкого изменения освещенности географически расположена напротив полуострова Шкота. Этот механизм подтверждается собственными наблюдениями первичной продукции залива в зимний сезон (рис. 15). Обычное время “работы” механизма: конец декабря – начало марта.

Рисунок 15 - Первичная продукция (гC/(м2 день)) (a) и удельная первичная продукция (мгС/(м3 день)) (б) в Амурском заливе. Февраль, 2008 г.

Пятый механизм характерен для периода ледотаяния. Поверхность морского льда является накопителем биогенных элементов. Это накопление обусловлено атмосферным выпадением взвешенных частиц и снега на поверхность льда. Процесс плавления льда сопровождается созданием устойчивой стратификации и поставкой биогенных элементов в поверхностные воды залива, что приводит к “цветению” фитопланктона.

 

<<< Back

Для корректной работы с CD-ROM рекомендуется установить Internet Explorer 5.0 или выше
Данный CD-ROM является одиннадцатым томом серии информационных продуктов ТОИ ДВО РАН под общим названием: "Информационные ресурсы ТОИ. Океанография".
Copyright © by V.I. Ilichev Pacific Oceanological Institute