Наземные и морские экосистемы

Для изучения взвешенного вещества с нулевого и придонного горизонта отбирались пробы морской воды с помощью 8 литрового пластикового батометра в емкости объемом 2 л.

Определение концентраций загрязняющих веществ

В течение экспедиции было собрано 4 пробы макрозообентоса из трех тралов Сигсби, 16 проб поверхностного слоя воды на радиоактивное загрязнение и 6 проб на химическое загрязнение, 24 пробы донного осадка (0–2 см) на химическое и радиоактивное загрязнение. В дальнейшем эти пробы будут анализироваться на содержание в них химических загрязнителей и радионуклидов.

Кроме того, в период работ в районе архипелага Земля Франца-Иосифа была произведена высадка на биостанцию ММБИ, расположенную в бухте Тихой о. Гукера Земли Франца-Иосифа (рис. 18).

Рис. 18. Здание биостанции ММБИ в бухте Тихой на о. Гукера Земли Франца-Иосифа

Экспедиции 2008 года

В 2008 г. было проведено 2 комплексных экспедиции на НИС «Дальние Зеленцы» в рамках МПГ 2007/08: с 24 по 31 июля, с 16 августа по 5 сентября.

Экспедиция 24–31 июля 2008 г.

Основу маршрута экспедиции составляли станции в Кольском заливе, Долгой, Зеленецкой, Мезенской, Ивановской губах, в воронке Белого моря и вдоль границы 12-мильной зоны (рис. 19).

Рис. 19. Маршрут и расположение станций экспедиции на НИС «Дальние Зеленцы» 24–31 июля 2008 г.

В ходе работ выполнена 31 станция. В течение всего рейса проводились наблюдения за морскими млекопитающими и птицами на станциях и по маршруту движения.

Океанографические исследования

В рейсе было выполнено 31 СТД-профилирование водной толщи от поверхности до дна на 31 станции. Профилирование проводилось СТД-зондом SEACAT SBE 19plus. Все станции сопровождались попутными метеонаблюдениями, состоявшими из регистрации температуры приводного слоя воздуха, атмосферного давления, направления и силы ветра с помощью автоматической метеостанции AWS 2700, видимости, наблюдений за волнением, облачностью и атмосферными явлениями визуально.

В период экспедиции почти на всех станциях в Баренцевом море зарегистрирован хорошо выраженный верхний прогретый слой. В Белом море вследствие сильных течений и малых глубин наблюдалась гомотермия и гомохалинность. Температура воды изменялась в пределах от 2,86 до 12,22 °С, соленость – от 17,19 до 34,63 ‰. Наименьшая температура воды зарегистрирована в придонном слое на станции 6 в губе Долгой, наибольшая – в слое от поверхности до дна на станции 17 в кутовой части Мезенского залива. В Баренцевом море в целом наблюдалось уменьшение температуры воды в юго-восточном направлении, обусловленное ослаблением влияния струи теплого Мурманского прибрежного течения. Наименьшая соленость отмечена в поверхностном слое в кутовой части губы Долгой, опресненной стоком одноименной реки. Наибольшая соленость наблюдалась в глубинном слое на самой мористой станции, наиболее близко расположенной к несущему соленые воды атлантического происхождения Мурманскому прибрежному течению.

Расчет аномалий температуры и солености воды на самой южной станции VI разреза показал, что значения средневзвешенной в слое от поверхности до дна температуры воды превышали среднемноголетние нормы на 0,75 °C, а солености – на 0,09 ‰. По сравнению с тем же периодом 2007 г., значения аномалий температуры и солености на этой станции уменьшились. В абсолютных значениях температура поверхностного слоя на этой станции 31 июля 2008 г. почти на 3 °C ниже, чем 31 июля 2007 г.

Таким образом, в период экспедиции в Баренцевом море зарегистрирована двухслойная структура прибрежных мурманских вод с верхним прогретым слоем. При этом температура воды уменьшалась в юго-восточном направлении. В Белом море наблюдались перемешанные однородные от поверхности до дна воды. На станции 1 VI разреза в Баренцевом море отмечены положительные аномалии температуры и солености воды, которые, однако, стали меньше по сравнению с тем же периодом прошлого года.

Гидрохимические исследования

Отбор проб для измерения параметров гидрохимического комплекса в июле 2008 г. проводили в верхней части фотического слоя 0–30 м и на придонном горизонте (дно) (3 горизонта). Пробы морской воды отбирали пластиковыми батометрами объёмом 5–10 л. Всего в экспедиции на 17 гидрохимических станциях отобрано 46 проб для определения комплекса гидрохимических параметров.

Аналитические определения параметров гидрохимического комплекса выполняли сразу же после отбора проб на анализаторе биогенных элементов SKALAR SAN ++, методами, разработанными фирмой SKALAR и сертифицированными в системе ISO 9001 (методики и сертификаты прилагаются к инструкции пользователя для прибора) и по стандартным гидрохимическим методикам.

Определялись следующие гидрохимических характеристики: биогенные вещества (фосфаты, общий фосфор, органический фосфор, нитраты, нитриты, общий азот, органический азот, кремний); водородный показатель; кислород (концентрация и процент насыщения).

Исследования бактериопланктона

Для изучения качественного и количественного состава бактериального населения пелагиали баренцевоморского прибрежья и его пространственного распределения в летний гидробиологический сезон на микробиологический анализ в ходе экспедиции было отобрано 64 пробы морской воды. Отбор проводился с нескольких горизонтов: поверхностного (стерильной стеклянной емкостью на 1 л), слоя скачка плотности и придонного (пластиковым батометром). Отбор осуществлялся в соответствии с методами, принятыми в практике производства микробиологических работ в море, на 24 станциях.

Исследования зоопланктона

В ходе работ на 23 станциях отобрано 30 проб для анализа мезозоопланктона. В южной части Баренцева моря выполнено 15, в северной части Белого моря – 8 станций. Большая часть проб отбиралась в утренние, дневные и вечерние часы (более 85 % общего количества). При этом только 9 % всех проб отобрано в глубоководных районах, основная масса отобрана на мелководных станциях (глубины не более 60 м).

На 6 станциях дополнительно отбирался зоопланктон для анализа генетического полиморфизма популяций массовых видов веслоногих ракообразных рода Calanus. Соответственно, на этих станциях осуществляли идентификацию, подсчет наиболее многочисленных организмов, вычисляли их биомассу с учетом дифференцированного коэффициента уловистости используемой сети, равного 2. На остальных станциях выявления точных количественных показателей мезозоопланктона (объем сестона, численность и биомасса) в судовых условиях не осуществлялось. За период исследований было отобрано более 30 особей IV–V копеподитных стадий C. finmarchicus (все – в Баренцевом море). В Белом море не удалось поймать интересующих нас рачков, поскольку C. glacialis обитает в глубоководных районах. Идентификацию возрастных групп калянуса осуществляли с использованием стереоскопического микроскопа МБС–10 (увеличение ?32), биологические объекты помещали в 1,5 мл емкости, консервировали 96 %-ным этанолом и хранили при температуре –20 °С.

В Баренцевом море доминирующей группой были мелкие веслоногие рачки Pseudocalanus minutus, P. acuspes, Oithona similis, Temora longicornis и Acartia longiremis, науплии усоногих ракообразных и кладоцеры Evadne nordmanni, а также ювенильные стадии гидромедуз и гребневиков. Характерной особенностью была низкая концентрация крупного рачкового планктона. Только в губе Дворовой преобладал C. finmarchicus, представленный в основном старшими копеподитными стадиями.

В Белом море во всех районах доминировали копеподы P. minutus, O. similis, Centropages hamatus. Возрастная структура псевдокалянуса также характеризовалась высокой долей копеподитов, хотя существенную часть популяции составляли и взрослые особи.

Согласно расчетным данным и на основании наблюдения за осадком зоопланктона в консервированных пробах была произведена предварительная оценка биомассы сетного мезозоопланктона. Можно сделать вывод о том, что биомасса проб, собранных в Баренцевом море, выше, нежели на акватории Белого моря. Это связано с более высокой встречаемостью крупных видов, кроме того, представители популяций планктонных организмов, обитающих в Белом море, характеризуются более мелкими размерами по сравнению с баренцевоморскими группировками. Например, ойтона и псевдокалянус, присутствующие в Мезенском заливе, были в 1,3 и 1,2 раза мельче рачков тех же видов, пойманных в губе Долгой. Приблизительное распределение биомассы зоопланктона приведено на рис. 20.

Рис. 20. Средняя концентрация живого вещества зоопланктона (мг/м

) в различных районах исследования. Баренцево море: 1 – Малая Оленья салма; 2 – губа Долгая; 3 – губа Дворовая; 4 – губа Ивановская. 5 – граница Баренцева и Белого морей. Белое море: 6 – вход в Мезенский залив; 7 – Мезенский залив

Таким образом, зоопланктон исследованных акваторий был представлен в основном неритическими видами. Прослеживается тенденция снижения биомассы мезозоопланктона с запада на восток района исследований. В Белом море количество мезозоопланктона было в 1,4–6,0 раза меньше, чем в Баренцевом море.

Макрозообентос

Отобрано 54 пробы грунта дночерпателем ван-Вина на 18 станциях для определения следующих характеристик: видовой состав; общая численность и биомасса организмов макробентоса; анализ пространственного распределения и выявление типичных донных биоценозов; численность и биомасса организмов «кормового» бентоса; численность и биомасса перспективных промысловых видов. На девяти станциях также были отобраны образцы грунта для гранулометрического анализа. Бентосные работы производись в губах Долгая, Дворовая, Ивановская, Мезенском заливе Белого моря, а также в прибрежной части Баренцева и Белого морей.

В губе Долгая преобладали каменисто-песчаные грунты с примесью ила и глины, за исключением кутовой части, где каменистых субстратов обнаружено не было. Одним из самых массовых видов, представленных в инфауне губы Долгая, являлись полихеты, наиболее массовым из которых была Spiochaetopterus typicus. Также здесь отмечено несколько видов двустворчатых моллюсков и сипункулид.

В Мезенском заливе Белого моря грунты состояли из песка с примесью камней и ракуши. В фауне отмечены представители брюхоногих и двустворчатых моллюсков (Heteranomia sp., Admete viridula, Modiolus sp., Buccinum undatum), ракообразных (Balanus sp., Amphipoda gen. sp.), многощетинковых червей, мшанок, асцидий и иглокожих.

В губе Ивановская в местах проведения работ в центральной части отмечены илисто-песчаные с примесью ракуши, а на выходе из губы – каменистые с примесью песка грунты. В фауне песчаных грунтов присутствовали представители типов кольчатых червей и иглокожих. На каменистых субстратах сильно развита фауна обрастателей, представленная в первую очередь мшанками, двустворчатыми моллюсками, усоногими раками и асцидиями.

В прибрежной части Баренцева и Белого морей грунты представлены песком с примесью ракуши. В фауне отмечено присутствие брюхоногих моллюсков (Solariella sp.), иглокожих (Stroengolacentrotus droebachiensis, Ophiura sp.), мшанок и асцидий.

Наблюдения за морскими млекопитающими и птицами

Проводились на станциях и на маршруте. Определялись видовой состав и численность, распределение птиц, встреченных на маршруте, с выделением промысловых и редких, особо охраняемых видов, миграция птиц, характер поведения, состав стад морских млекопитающих.

За весь период наблюдений в прибрежной полосе Баренцева моря было обнаружено 3 вида морских млекопитающих: белобокий дельфин (Lagenorhinchus acutus), морская свинья (Phocoena phocoena) и морской заяц (Erignathus barbatus). Белобокий дельфин и морская свинья занесены в Красную книгу Мурманской области.

В период экспедиции в Баренцевом море отмечено присутствие 15 видов птиц: глупыш (Fulmarus glacialis), большой баклан (Phalakrocorax carbo), хохлатый баклан (Phalacrocorax aristotelis), большой крохаль (Mergus merganser), гага обыкновенная (Somateria mollissima), сизая чайка (Larus canus), серебристая чайка (Larus argentatus), морская чайка (Larus marinus), моевка (Rissa tridactyla), короткохвостый поморник (Stercorarius longicaudus), средний поморник (Stercorarius parasiticus), кайра sp. (Uria sp.), чистик (Cepphus grille), тупик (Fratercula arctica), морской песочник (Calidris maritima).

Определение концентраций загрязняющих веществ.

В период экспедиции отобрано: 9 проб донных отложений для определения радионуклидов (

Cs,

Sr), 22 пробы поверхностного (0 м) и придонного (дно) слоя воды для определения тяжелых металлов (Cu, Pb, Cb, Zn), 5 проб по 100 л поверхностного слоя воды для определения

Cs, 2 пробы водорослей из губы Ивановская для определения химических и радионуклидных загрязнителей. Одна из проб донного осадка на радионуклиды традиционно отобрана в районе гибели АПЛ К-159.

Комплексная высокоширотная экспедиция 16 августа – 5 сентября 2008 г.

Основу маршрута экспедиции составили 3 разреза, кроме того, выполнены станции в районах архипелагов Шпицберген и Земля Франца-Иосифа, на траверзах некоторых губ и заливов Новой Земли (рис. 21). В ходе экспедиции было выполнено 73 станции, 8 донных тралений и 6 драгирований с помощью трала Сигсби.

Рис. 21. Станции и маршрут комплексной высокоширотной экспедиции на НИС «Дальние Зеленцы». 16 августа – 5 сентября 2008 г. Серым цветом обозначена область распространения морского льда на 25 августа 2008 г. (по данным Национальной ледовой службы (США))

Океанографические исследования