Краткий отчёт № 047: Экологическая ценность и уязвимость зоны кромки льда

Photo: Tor I. Karlsen, Norwegian Polar Institute.

дополнительное чтение
Typography
  • Smaller Small Medium Big Bigger
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

В Отчёте о зоне кромки льда рассматривается та часть Норвежского и Баренцева морей, где зона кромки льда присутствует весь год или какую-то его часть. Ниже даётся краткое обобщение результатов и выводов отчёта. Условия формирования продукции, частота встречаемости видов, уязвимость к различным типам воздействий и то, как это изменяется на протяжении года и в межгодовой перспективе имеют значение для определения степени ценности и уязвимости зоны кромки льда. Вся зона кромки льда целиком всегда будет важна для многих видов и/или биологических процессов, независимо от времени года. Из-за динамической природы зоны кромки льда, где физические, химические и биологические характеристики варьируют в течение всего года, между годами, с востока к западу и с севера к югу, с существующими сегодня знаниями представляется невозможным классифицировать различные участки зоны кромки льда по степени их уязвимости.

Зона кромки льда представляет собой переходную зону между свободным ото льда и покрытым льдом океаном, где сплоченность льда составляет от 15 до 80 %. Зона кромки льда обычно составляет пояс шириной в несколько десятков километров, однако мы владеем слишком малыми знаниями, чтобы определённо сказать, насколько глубоко она уходит в дрейфующие льды. Помимо сезонных изменений, существуют и более кратковременные изменения, вызванные, например, направлением и силой ветра. Изменения в пространственном распределении могут произойти в течение нескольких часов или дней. Весеннее/летнее таяние льдов приводит к образованию поверхностного слоя, вода в котором более пресная, чем арктические воды. Толщина слоя распреснённой воды и степень стабильности между ним и нижележащими водами зависят от толщины и сплоченности льдов, скорости таяния и степени ветрового перемешивания в течение периода таяния льда. Концентрация питательных солей во льду и в нижележащих водах изменяется в зависимости от потребления этих солей первичными продуцентами и от их поступления посредством процессов перемешивания или с помощью морских течений и регенерации (повторного использования). Чем слой распреснённой воды стабильнее, тем больше питательных веществ поступает через процесс регенерации. В разных районах существуют различия в типе льда, ледовых свойствах, сплочённости льда и количестве снега на его поверхности, и всё это влияет на количество и качество света, поглощаемого первичными продуцентами и другими организмами, тесно связанными с морским льдом или нижележащими водными массами. При отступлении льда на север, цветение фитопланктона в зоне кромки льда следует за ним. Результаты моделирования указывают на то, что бóльшая часть продукции фитопланктона производится в зоне кромки льда и значительно сокращается, когда сплочённость льда превышает 80%. В первую очередь это происходит в результате сокращения получения света из-за толщины ледового покрова и количества лежащего на нём снега. По мере таяния льдов и утончения ледового покрова цветение может проходить и к северу от зоны кромки льда. Однако, помимо межгодовых колебаний, существуют и большие пространственные колебания в объёме продукции фитопланктона. Собственно говоря, чем дальше на север, тем больший вклад в общую первичную продукцию вносят ледовые водоросли, находящиеся в толще льда или на его нижней стороне. То же самое относится и к областям с многолетним льдом по сравнению с районами с более молодым льдом, где бóльшая часть первичной продукции происходит в водных массах. Цветение ледовых водорослей начинается раньше, чем цветение планктона, удлиняя тем самым продуктивный сезон. В целом, однако, тонкий и динамичный лёд позволяет фитопланктону цвести подо льдом, и сообщения об этом сейчас приходят из разных арктических областей, в т.ч. из районов к северу от Шпицбергена. Первичная продукция в зоне кромки льда создается зоопланктоном, рыбами, морскими птицами и водными млекопитающими, мигрирующими в поисках пищи на север. Помимо этого, большая часть продукции осаждается из водной толщи и потребляется бентосными (донными) организмами. Любые изменения в локализации зоны кромки льда или связанной с морскими льдами первичной продукции могут иметь последствия для других звеньев пищевой цепи. Поэтому от местоположения кромки льда зависит распространение (как количественное, так и пространственное) рыб, морских птиц, белых медведей, а также некоторых видов тюленей и китов. Многие из этих видов являются высшими хищниками. Вторичными продуцентами в пелагеали (свободных водных массах) зоны кромки льда прежде всего являются личинки донных организмов, принимающие пелагическую форму на короткий период в начале своего развития, амфиподы, криль, различные виды и стадии жизни веслоногих рачков и асцидий. Некоторые виды встречаются в большей части зоны кромки льда, где они проводят всю свою жизнь, тогда как другие виды привносятся в зону кромки льда атлантическими водами. Кроме того, ряд видов амфипод на протяжении всего цикла жизни тесно связаны с морским льдом. Донные организмы Баренцева моря демонстрируют чёткий биогеографический характер распределения, при котором различные виды имеют свои чёткие предпочтения в отношении глубины, температуры, солёности, свойств седиментов, режима течений и степени ледового покрытия. Донное сообщество глубоководных районах зоны кромки льда предпочитает низкие и стабильные температуры, тогда как на мелководье донные сообщества варьируют от тех, которые могут жить в широком диапазоне температур, до предпочитающих низкие температуры и могущие жить только в узком диапазоне температур. В связи с высоким видовым и функциональным разнообразием бентосного сообщества, а также существующими в Баренцевом море различиями между мелководными банками, градиентами глубин морского дна и глубоководных мягкодонных участков, невозможно, однако, дать исчерпывающий ответ в отношении маргинальной зоны льда. Мелководные банки могут быть теснее связаны с морским льдом из-за более короткого расстояние к поверхности моря, по сравнению с более глубоководными районами. Не существует хорошей оценки числа видов рыб, которых можно встретить в той части Баренцева моря, которая перекрывает зону кромки льда, как из-за того, что это число варьирует на протяжении одного года и из года в год, так и потому, что большие (и связанные с климатом) изменения в пространственном распределении рыбных видов происходят в настоящий момент. Для важных с промысловой точки зрения видов рыб Баренцева моря, зона кромки льда является прежде всего частью их нагульного ареала и, в некоторой степени, районом выроста. За исключением двух пелагических видов (сайки и ледовой трески), большинство видов рыб, обитающих в зоне кромке льда Баренцева моря, тесно связаны с морским дном. Из морских птиц толстоклювые кайры и малые гагарки собираются в зоне кромки льда и, в весеннее время, в разводьях в особо большом количестве, однако здесь обычны также чистики и белые чайки. Помимо вышеупомянутых морских птиц, в зоне кромки льда на протяжении всего года можно встретить также и глупышей, бургомистров и моевок, однако относительное значение зоны кромки льда как района фуражирования для этих видов известно плохо. Белая чайка – это единственный вид, который непосредственно зависит от зоны кромки льда на протяжении всего своего жизненного цикла. Общим для всех видов морских птиц, за исключением белой чайки, является то, что у нас отсутствует понимание относительного значения зоны кромки льда, как среды обитания, по сравнению с другими местами обитания, используемыми морскими птицами на протяжении года. Многие виды тюленей используют льды в качестве района щенения, линьки и отдыха, но значение зоны кромки льда варьирует от вида к виду и из года в год. Моржи, например, щенятся глубоко во льдах, в основном от восточных районов Шпицбергена и дальше к Земле Франца-Иосифа, тогда как обитающие на западной стороне Шпицбергена обыкновенные тюлени используют, в основном зимой, самую крайнюю часть дрейфующих льдов в качестве платформы для отдыха. Далее, существуют виды, которые ищут пищу на морском дне (моржи и обыкновенные тюлени), если льды лежат над мелководными районами океана. Единственными видами китов, приспособившимися к круглогодичному пребыванию в районах с ледовыми полями, являются гренландский кит, белуха и нарвал. Кроме того, усатые киты (синие киты, финвалы, горбачи и малые полосатики) и зубатые киты (косатки) фуражируют вдоль кромки льда в летние месяцы. Тем не менее, есть необходимость получения дополнительных знаний о значении зоны кромки льда для различных морских млекопитающих в разное время года, а также о том, как различные виды реагируют на изменения в ледовых условиях. Для состояния экосистемы решающим является не только доступность пищи в необходимом количестве, но и её качество. Несколько тысяч видов, поделённые по различным видовым группам, связаны со льдами или с лежащими подо льдом водными массами и морским дном. Изменения видового состава и число различных видов и/или видовых групп варьирует на протяжении одного года и из года в год. Хотя виды и могут делить ту же самую среду обитания, они могут занимать разные трофические ниши и иметь отличный друг от друга рацион питания. Существует общая потребность в повышении уровня знаний о взаимодействии между отдельными элементами экосистемы и о процессах в зоне кромки льда. Для этого, помимо исследовательской активности, потребуется уделить больше внимания мониторингу видового состава, включая низшие трофические уровни, сформировать большее число временны́х серий данных по численности популяции и использованию среды обитания, а также мониторингу компонентов и процессов экосистемы зоны кромки льда на протяжении всего года. Важнейшими изменениями в морских экосистемах, которые имеют значение для питания многих присутствующих в зоне кромки льда видов, вероятно, являются климатические изменения, изменения в ведении рыбного промысла и флуктуация пелагических рыбных популяций. Большинство из этих факторов имеют гораздо больший географический охват и не ограничиваются только зоной кромки льда, как она определена в настоящем отчёте. Изменения в том, когда лёд образуется и тает, в расстоянии от зоны кромки льда до суши, а также в количестве и свойствах льда влияют на условия формирования продукции и видовой состав в зоне кромки льда. Как и при изменившихся ледовых условиях, изменения температуры водных масс приведёт к перемещению видов, изменению условий конкуренции и повышению вероятности возникновения заболеваний и появлению переносчиков заболеваний и паразитов, против которых у арктических видов вряд ли найдется защита. Рыба также уйдёт на север и восток в такт с изменениями в распространении льдов. Ожидается повышение промысловой активности особенно к северу от Земли Короля Карла в сторону о-ва Белого, т.е. в районе, где к настоящему времени промысел почти не вёлся. Донное траление наносит ущерб донным местообитаниям и донным организмам. Кроме того, многие из находящихся в зоне кромки льда видов являются высшими хищниками, с варьирующими способностями к расщеплению экологических загрязнителей. Экологические загрязнители и пластик могут вмерзать в лёд, а при таянии льдов снова высвобождаться, так, что связанные со льдом организмы подвергаются воздействию этих соединений. В настоящий момент считается, что воздействие, оказываемое морским транспортом и нефтегазовой промышленностью, невелико, но если аварийный сброс нефтепродуктов достигнет зоны кромки льда, то это может привести к большим локальным последствиям, в зависимости от объёма сброса, его типа и времени года.