Фитопланктон Среднего Каспия: анализ изменений структуры сообщества за последние десятилетия

Цель. Анализ изменения количественных и структурных показателей фитопланктона в западной и центральной части Среднего Каспия за последние десятилетия, в том числе по данным дистанционного зондирования.

Материал и методы. Материал    получен    в    2004–2008    гг.    и 2019–2022 гг. в различные сезоны года на 40 станциях в центральной и западной части Среднего Каспия. Пробы фитопланктона отбирали с 4–6  горизонтов.  Всего  проанализировано  300  проб  фитопланктона.

Определение видов и подсчет числа клеток проводили под световым микроскопом «Эргавал». В вопросах номенклатуры руководст‐ вовались WoRMS.

Результаты. В весенних фитоценозах исследованного района доминируют традиционных для Каспийского моря – диатомеи Cyclotella caspia и динофлагелляты Prorocetrum micans. Максимум численности  C. caspia  (5,0  х  10⁴   кл/л),  фиксировался  на  глубинах 35–40 м. Летом максимум биомассы фитопланктона (2,2 г/м³) отмечен в сезонном термоклине и формировался за счет мелких флагеллят и динофлагеллят. Биомасса фитопланктона в период зимних цветений достигала   4,5–5,0   г/м³     и   определялась   развитием   диатомовых (до 96–99%). Зимние цветения формировались традиционными для моря видами диатомовых, так и видами‐вселенцами Pseudo‐nitschia seriata и Cerataulina pelagica.

Заключение. Показано, что в Среднем Каспии для зимнего и осеннего сезонов характерен высокопродуктивный статус. В январе–феврале, отмечаются периодические цветения диатомовых водорослей, что подтверждается спутниковыми данными и наблюдениями in situ. В летний период биомассу фитопланктона определяет массовое развитие динофлагеллят в слое сезонного термоклина, что не фиксируется дистанционными  методами. В  осеннем фитопланктоне основную роль играет диатомовая компонента, представленная в основном видами‐вселенцами.

1. Барсукова Л.А. Многолетний биогенный сток р. Волги у г. Астрахани // Труды КаспНИИРХа. 1971. Т. 26. С. 42‐53.

2. Биологическая продуктивность Каспийского моря. М.: Наука, 1974. 245 с.

3. Рыбохозяйственные исследования на Каспии. (Результаты НИР за 2000 год). Астрахань: Изд‐во КаспНИРХа, 2001. 453 с.

4. Левшакова В.Д. Фитопланктон // Каспийское море. Фауна и биологическая продуктивность. М.: Наука, 1985. С. 23‐54.

5. Ардабьева А.Г., Татаринцева Т.А. Характеристика летнего фитопланктона Каспийского моря // Морские гидробиологические исследования / Отв. ред. Нейман А.А., Тарвердиева М.И. М.: ВНИРО, 2000. С. 22‐38.

6. Паутова Л.А., Кравчишина М.Д., Силкин В.А., Клювиткин А.А., Артемьев В.А., Вазюля С.В., Буренков В.И. Диатомовые виды‐вселенцы в осеннем фитопланктоне Каспийского моря: роль в формировании общей биомассы и распределение в поле солености // Российский журнал биологических инвазий. 2022. Т. 15. N 2. С. 68‐82.

7. Kosarev A.N. Physico‐Geographical Conditions of the Caspian Sea // The Caspian Sea Environment. The Handbook of Environmental Chemistry / eds. Kostianoy A., Kosarev A. Berlin, Heidelberg: Springer, 2005. V. 5P. P. 5‐31. DOI: 10.1007/698_5_002

8. Сапожников В.В., Мордасова Н.В., Метревели М.П. Трансформация экосистемы Каспийского моря в период опускания и подъема уровня // Океанология. 2010. Т. 50. N 4. C. 524‐533.

9. Амбросимов А.К., Лукашин В.Н., Буренков В.И. и др. Комплексные исследования системы Каспийского моря в 32‐м рейсе научно‐исследовательского судна “Рифт” // Океанология. 2011. Т. 51. N 4. С. 751‐757.

10. Panin G.N., Solomonova I.V., Vyruchalkina T.Yu. Regime of Water Balance Components of the Caspian Sea. Water Resources. 2014. V. 41 (5). P. 488‐495. DOI: 10.1134/S0097807814050078

11. Chen J.L., Pekker T., Wilson C.R., Tapley B.D., Kostianoy A.G., Cretaux J.‐F., Safarov E.S. Longterm Caspian Sea level change // Geophysical Research Letters. 2017. V. 44. P. 6993‐7001. DOI: 10.1002/2017GL073958

12. Kostianoy A.G., Ginzburg A.I., Lavrova O.Yu., Lebedev S.A., Mityagina M.I., Sheremet N.A., Soloviev D.M. Comprehensive Satellite Monitoring of Caspian Sea Conditions. Springer International Publishing AG, part of Springer Nature 2019 V. Barale and M. Gade (eds.), Remote Sensing of the Asian Seas. P. 505‐521. DOI: 10.1007/978‐3‐319‐94067‐0_28

13. Востоков С.В., Ушивцев В.Б., Лисицын Б.Е., Соловьев Д.М. Летнее состояние популяции гребневика Mnemiopsis leidyi – вселенца в Каспийском море и его связь с условиями среды обитания // Океанология. 2004. Т. 44. N 1. С. 101‐109.

14. Востоков С.В., Гаджиев А.А., Востокова А.С., Рабазанов Н.И. Гребневик Beroe cf. ovata в Каспийском море. Начало нового этапа эволюции Каспийской экосистемы? // Юг России: экология, развитие. 2020. Т. 15. N 4. C. 21‐35. DOI: 10.18470/1992‐1098‐2020‐4‐21‐35

15. Макарова И.В. Диатомовые водоросли планктона Среднего и Южного Каспия // Ботанический журнал. 1957. Т. 42. N 2. С. 54‐58.

16. Кун М.С. Планктон Каспийского моря в условиях зарегулирования стока Волги // Изменение биологических комплексов Каспийского моря за последние десятилетия. (Отв. Ред. Л.А. Зенкевич). М.: Наука, 1965. С. 54‐97.

17. Прошкина‐Лавренко А.И., Макарова И.В. Водоросли планктона Каспийского моря. Л.: Наука, 1968. 291 с.

18. Бабаев Г.Б. Состав и распределение фитопланктона в Среднем и Южном Каспии // Биология Среднего и Южного Каспия. (Ред. Г.М. Беляева и др.). М.: Наука, 1968. С. 50‐63.

19. Левшакова В.Д. Некоторые экологические особенности фитопланктона Северного Каспия // Труды КаспНИРХа. 1971. Т. 26. С. 67‐82.

20. Левшакова В.Д., Санина Л.В. Летний фитопланктон Среднего Каспия до и после вселения ризосолении // Тр. ВНИРО. 1973. Т. 80. С. 18‐27.

21. Левшакова В.Д., Ардабьева А.Г., Татаринцева Т.А. Фитопланктон и первичная продукция планктона // Фауна и биологическая продуктивность. Каспийское море. М.: Наука, 1985. С. 5‐54.

22. Салманов М.А. Роль микрофлоры и фитопланктона в продукционных процессах Каспийского моря. М.: Наука, 1987. 214 с.

23. Салманов М.А. Экология и биологическая продуктивность Каспийского моря. (Отв. Ред. Ю.И. Сорокин). Баку: Изд‐во Ин‐ та микробиологии АН Азербайджана, 1990. 398 с.

24. Бородин В.Е. Летний фитопланктон разных размерных групп Среднего и Южного Каспия // Рыбохозяйственные исследования планктона. Часть 2. Каспийское море. (Отв. Ред. В.И. Кузьмичева). М.: Изд‐во ВНИРО, 1991. С. 102‐110.

25. Санина Л.В., Левшакова В.Д., Татаринцева Т.А. Летний фитопланктон Среднего Каспия в период подъема уровня моря и в сравнении с предшествующими годами // Рыбохозяйственные исследования планктона. Часть 2. Каспийское море. (Отв. Ред. В.И. Кузьмичева). М.: Изд‐во ВНИРО, 1991. С. 77‐95.

26. Ардабьева А.Г., Татаринцева Т.А. Характеристика летнего фитопланктона Каспийского моря // Морские гидробиологические исследования / Отв. ред. Нейман А.А., Тарвердиева М.И. М.: ВНИРО, 2000. С. 22‐38.

27. Gogorev R. Check‐list for Caspian Sea phytoplankton. In: Caspian Sea Biodiversity Project; 2006. URL: http://www.zin.ru/projects/caspdiv/caspian_phytoplankton.html (дата обращения: 08.07.2022)

28. Кравчишина М.Д., Новигатский А.Н., Политова Н.В., Зернова В.В., Мошаров С.А., Дара О.М., Клювиткин А.А. Исследование биогенной и абиогенной части взвеси дельты реки Волги в период весеннего половодья, май 2008 г. // Водные ресурсы. 2013. Т. 40. N 2. С. 151‐164.

29. Паутова Л.А., Кравчишина М.Д., Востоков С.В. и др. Особенности вертикальной структуры летнего фитопланктона глубоководных районов Каспийского моря // Доклады РАН. 2015. Т. 462. N 4. С. 479‐483.

30. Татаринцева Т.А. Нахождение нового в Каспийском море вида Nitzschia seriata Cleve (Bacillariophyta) // Биологические науки. 1992. N 6. С. 55‐77.

31. Карпинский М.Г. Об особенностях вселения морских видов в Каспий // Российский журнал биологических инвазий. 2009. N 2. C. 2‐8.

32. Карпинский М.Г. Pseudosolenia calcar‐avis (Bacillariophyta, Centrophyceae) в Каспии // Российский журнал биологических инвазий. 2010. N 1. С. 2‐11.

33. Зарбалиева Т.С., Ахундов М.М., Касимов А.М., Надиров С.Н., Гусейнова Г.Г. Воздействие инвазивных видов на аборигенную фауну Каспийского моря в прибрежных водах Азербайджана // Российский журнал биологических инвазий. 2016. N 2. C. 33‐48.

34. Паутова Л.А., Кравчишина М.Д., Силкин В.А., Лисицын А.П. Феномен массового развития инвазийной потенциально токсичной динофлагелляты Gonyaulax polygramma в глубоководных районах Каспийского моря // Доклады РАН. 2017. Т. 474. N 2. С. 657‐661. DOI: 10.1134/S1028334X17060071

35. Pautova L.A., Silkin V.A., Kravchishina M.D., Vostokov S.V. The domination of invasive species in the present phytoplankton of the Caspian Sea // 42 Congress CIESM. Cascais, Portugal, 7‐11 October 2019. P. 19‐21.

36. Nezlin N.P. Patterns of Seasonal and Interannual Variability of Remotely Sensed Chlorophyll The Caspian Sea Environment. The Handbook of Environmental Chemistry Kostianoy A.G and Kosarev A.N Berlin: Springer, 2005. pp. 143‐157.

37. Silkin V.A., Pautova L.A., Giordano M., Chasovnikov V.K., Vostokov S.V., Podymov O.I., Pakhomova S.V., Moskalenko L.V. Drivers of phytoplankton blooms in the northeastern Black Sea // Marine Pollution Bulletin. 2019. V. 138. P. 274‐284. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2018.11.042

38. Востоков С.В., Лобковский Л.И., Востокова А.С., Соловьев Д.М. Сезонная и многолетняя изменчивость фитопланктона в Чёрном море по данным дистанционного зондирования и контактным измерениям хлорофилла а» // Доклады РАН. Науки о Земле. 2019. N 1. С. 99‐103.

39. Востокова А.С., Лобковский Л.И., Востоков С.В. Аномальные явления в развитии фитопланктона Черного моря, зафиксированные методами дистанционного зондирования // Доклады РАН. Науки о Земле. 2021. N 1. С. 69‐73.

40. Vostokov S.V., Vostokova A.S., Vazyulya S.V. Seasonal and Long‐Term Variability of Coccolithophores in the Black Sea According to Remote Sensing Data and the Results of Field Investigations // J. Mar. Sci. Eng. 2022. V. 10. N 1. P. 97. DOI: 10.3390/jmse10010097

41. Киселев И.А. Планктон морей и континентальных водоемов. Т. 1. Л.: Наука, 1969. 657 с.

42. Menden‐Deuer S., Lessard E.J. Carbon to volume relationship for dinoflagellates, diatom, and other protist plahkton // Limnol. Oceanogr. 2000. N 45. P. 569‐579.

43. World Register of Marine Species (WoRMS). URL: http://www.marinespecies.org (дата обращения: 20.06.2022)

44. Ocean Color Web. URL: https://oceancolor.gsfc.nasa.gov (дата обращения: 28.06.2022)

45. Копелевич О.В., Салинг И.В., Вазюля С.В., Глуховец Д.И., Шеберстов С.В., Буренков В.И., Каралли П.Г., Юшманова А.В. // Биооптические характеристики морей, омывающих берега западной половины России, по данным спутниковых сканеров цвета 1998‐2017 гг. М.: ООО «ВАШ ФОРМАТ», 2018. 140 с.