Фитопланктон

Фитопланктон. Фото: Forskning.no

Биотические компоненты
Typography
  • Smaller Small Medium Big Bigger
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

Баренцево море состоит из различных водных масс, относящихся к относительно более теплым и соленым (>35) атлантическим водам в южной части и более холодным и менее соленым (34,4—35) арктическим водам на севере. Полярный фронт служит границей между этими двумя водными массами, различные физические и химические характеристики которых определяют рост и развитие местных видов фитопланктона (Loeng and Drinkwater, 2007).

Сезонные изменения формирования и таяния льда, пресноводного сброса в прибрежные воды, а также сезонные изменения солнечного излучения также вызывают формирование стратифицированных слоев с различными популяциями фитопланктона по сравнению с более глубокими слоями водной толщи. Ожидается, что недавние изменения величины, толщины и сроков ледового покрова на севере Баренцева моря приведут к перемещению видов фитопланктона по направлению к полюсу, а также вызовут более раннее весеннее цветение в сообществах водорослей как открытого моря, так и морского льда  (Wassmann, 2011).

В настоящее время в Баренцевом море средняя величина первичной продукции фитопланктона равняется примерно  90 г C м-2 г-1 ( 19%) (Wassmann et al. 2006, Wassmann 2011), а более низкие значения (до примерно 60 г C м-2 г-1) отмечены в покрытых льдом районах на севере и северо-востоке. Тем не менее, они подвержены значительным пространственным и межгодовым колебаниям, вызванным изменениями физических характеристик, а также встречаемостью формирующих цветение фитопланктона видов (преимущественно диатом, а также примнезиофитов Phaeocystis pouchetti и Emiliania huxleyi). Обзор показателей общей первичной продукции в различных районах Баренцева моря представлена Вассманом и др. (Wassmann et al. 2006). Общая первичная продукция больше подвержена колебаниям в районах на севере и востоке Баренцева моря и менее изменчива в районах к северу от Норвегии (Wassmann, 2011). Во последнем из перечисленных районов суда Норвежского Института морских исследований регулярно выполняют сбор образцов на двух разрезах: «Фулёй — Медвежий» (ФМ) и «Вардё — север» (ВС).

В течение сезона роста сукцессия видов происходит по стандартному сценарию, хотя между обследованными разрезами (ФМ и ВС) наблюдается значительная межгодовая изменчивость. Усредненные показатели сукцессии на разрезе ФМ за 2008—2012 гг. показаны на Рис. 2.4.6. У всех видов в зимний период количество клеток мало.   Весной с увеличением солнечного излучения и стратификацией поверхности океана увеличивается количество фитопланктона, обычно начиная с прибрежных вод (Loeng and Drinkwater, 2007).

Обычно диатомовые формируют первый пик в апреле, за которым в мае следуют виды жгутиковых и инфузорий. Второй пик диатомовых имеет место в июне-июле одновременно с максимальным количеством клеток динофитовых и криптофитовых водорослей. Конец лета характеризуется большим количеством жгутиковых (Rey, 2004)

Рис. 2.4.6.  Среднегодовой характер сукцессии видов на разрезе ФМ (2008—2012 гг.).Рис. 2.4.6.  Среднегодовой характер сукцессии видов на разрезе ФМ (2008—2012 гг.).

В целом виды фитопланктона прибрежной пелагической зоны имеют более сложный годовой цикл по сравнению с районами открытого шельфа. Например, согласно данным мониторинга субарктических прибрежных систем на востоке Баренцева моря, полученным Мурманским морским биологическим институтом (ММБИ), имеют место два периода пиковой численности — в начале и в конце весны.  Кроме того, летняя фаза наступает после установления сезонной стратификации, начинаясь пиком в начале лета и заканчиваясь другим пиком осенью.

В этих прибрежных водах начало весеннего цветения фитопланктона (в середине марта) связано с появлением ранневесенних диатомовых, таких как Thalassiosira hyalina (Grun.) Gran, T. cf.gravida Cl., Navicula pelagica Cl., N. septentrionalis (Grun.) Gran, Nitzschia grunowii Hasle и Amphora hyperborea (Grun.). Численность клеток в этот период низка и может колебаться от нескольких десятков до нескольких сотен клеток на л-1. Первый весенний максимум имеет место в середине апреля и просходит благодаря неритическим бореально-арктическим видам диатом, таким как Thalassiosira, Chaetoceros, Navicula и Nitzschia. Параметры количественного развития фитопланктона достигают максимума и остаются на этом уровне в течение нескольких дней. Численность фитопланктона в ходе ранневесеннего цветения колеблется от нескольких сот тысяч до 2 миллионов клеток л-1, а биомасса колеблется от 1 до 3 мг л-1. В этот период ядро сообщества сконцентрировано в верхнем 10-см слое. К видам, формирующим первый максимум цветения фитопланктона относятся Thalassiosira cf. gravid; Т. Nordenskioeldii; Chaetoceros socialis; C. furcellatus и Navicula vanhoeffenii.

Второй весенний максимум (с конца мая по начало июня) связан со стоком пресных вод с континента, и дата его начала, количественные характеристики и качественная структура отличается из года в год в зависимости от того, когда сток максимален. В большинстве случаев активность фитопланктона повторяет первое весеннее цветение, вероятно с меньшим числом преобладающих видов. Тем не менее, в годы с низким пресноводным стоком в цветении в пелагической зоне преобладает Phaeocystis pouchetii. Летний период (конец июня — конец августа) отмечен большим количеством динофитовым микроводорослей в сообществе фитопланктона. Осенний сукцессионный цикл (с середины сентября до начала октября) обычно связан с появлением в пелагической зоне весенних форм диатом. В этот период в пелагической зоне преобладают диатомы рода Chaetoceros, а также динофитовые водоросли таких родов, как Ceratium, Dinophysis и Protoperidinium. Численность не превышает 2000 клеток л-1 с биомассой менее 5 мкг л-1.

В зимний период (с середины ноября до середины марта) все сообщество фитопланктона находится в стадии покоя. Фитопланктон пелагической зоны преимущественно состоит из крупных океанических динофитовых водорослей космополитного и бореально-арктического происхождения. Численность колеблется от нескольких до десятков клеток л-1. Ceratium longipes, C. tripos, Dinophysis norvegica и Protoperidinium формируют основу преобладающего комплекса.