hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences10.59887/2073-6673.2024.17(4)-6hydrophysics-1383Research ArticleГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ПРОЦЕССЫHYDROPHYSICAL AND BIOGEOCHEMICAL FIELDS AND PROCESSESВнутрисуточная изменчивость вертикальной структуры вод и распределения икры минтая в глубоководных каньонах Авачинского залива: натурный эксперимент в период нерестаIntra-day variability of vertical water structure and distributions walleye pollock eggs in the deep-sea canyons of Avacha Bay: A field experiment during the spawning periodhttps://orcid.org/0000-0002-2089-158XКоникА. А.KonikA. A.

Коник Александр Александрович, научный сотрудник, кандидат географических наук

Scopus AuthorID: 57203864647, WoS ResearcherID: AAB-7195-2020

117997, Нахимовский проспект, д. 36, г. Москва

Konik, Aleksandr A., researcher, Cand. Sc. (Geogr.)

Scopus AuthorID: 57203864647, WoS ResearcherID: AAB-7195–2020

36 Nakhimovsky Prosp., Moscow, 117997

konikrshu@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-1662-6385ЗиминА. В.ZiminA. V.

Зимин Алексей Вадимович, главный научный сотрудник, доктор географических наук

Scopus AuthorID: 55032301400, WoS ResearcherID: C-5885-2014

117997, Нахимовский проспект, д. 36, г. Москва

199034, Университетская наб., д. 7–9, г. Санкт-Петербург

Zimin, Aleksey A., chief scientific researcher, Dr. Sc. (Geogr.)

Scopus AuthorID: 55032301400, WoS ResearcherID: C-5885–2014

36 Nakhimovsky Prosp., Moscow, 117997

7–9 Universitetskaja Emb., St. Petersburg, 199034

zimin2@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6820-0533АтаджановаО. А.AtadzhanovaO. A.

Атаджанова Оксана Алишеровна, старший научный сотрудник, кандидат географических наук

Scopus AuthorID: 57188718743, WoS ResearcherID: R-7835-2018

117997, Нахимовский проспект, д. 36, г. Москва

299011, ул. Капитанская, д. 2, г. Севастополь

Atadzhanova, Oksana A., senior researcher, Cand. Sc. (Geogr.)

Scopus AuthorID: 57188718743, WoS ResearcherID: R-7835-2018

36 Nakhimovsky Prosp., Moscow, 117997

2 Kapitanskaja Str., Sevastopol, 299011

oksanam07@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9228-5765СвергунЕ. И.SvergunE. I.

Свергун Егор Игоревич, научный сотрудник, кандидат географических наук

Scopus AuthorID: 57195066881, WoS ResearcherID: AAC-7289-2020

117997, Нахимовский проспект, д. 36, г. Москва

Svergun, Egor I., researcher, Cand. Sc. (Geogr.)

Scopus AuthorID: 57195066881, WoS ResearcherID: AAC-7289-2020

36 Nakhimovsky Prosp., Moscow, 117997

egor-svergun@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0005-0374-486XРоманенковД. А.RomanenkovD. A.

Романенков Дмитрий Анатольевич, ведущий научный сотрудник, кандидат географических наук

Scopus AuthorID: 6506855768, WoS ResearcherID: U-8280-2017

117997, Нахимовский проспект, д. 36, г. Москва

Romanenkov, Dmitriy A., leading researcher, Cand. Sc. (Geogr.)

Scopus AuthorID: 6506855768, WoS ResearcherID: U-8280-2017

36 Nakhimovsky Prosp., Moscow, 117997

dmromanenkov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9206-8253СофьинаЕ. В.SofinaE. V.

Софьина Екатерина Владимировна, ведущий научный сотрудник, кандидат физико-математических наук

Scopus AuthorID: 23111468200, WoS ResearcherID: E-3920-2014

117997, Нахимовский проспект, д. 36, г. Москва

192007, ул. Воронежская, д. 79, г. Санкт-Петербург

Sofina, Ekaterina V., leading researcher, Cand. Sc. (Phys.-Math.)

Scopus AuthorID: 23111468200, WoS ResearcherID: E-3920-2014

36 Nakhimovsky Prosp., Moscow, 117997

79 Voronezhskaja Str., St. Petersburg, 192007

sofjina_k@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1735-0088ВаркентинА. И.VarkentinA. I.

Варкентин Александр Иванович, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук

WoS ResearcherID: ADK-2588-2022

117997, Нахимовский проспект, д. 36, г. Москва

683000, ул. Набережная, д. 18, г. Петропавловск-Камчатский

Varkentin, Alexandr I., leading researcher, Cand. Sc. (Bio.)

WoS ResearcherID: ADK-2588-2022

36 Nakhimovsky Prosp., Moscow, 117997

18 Naberezhnaja Str., Petropavlovsk-Kamchatsky, 683000

a.varkentin@kamniro.vniro.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9596-4336ТепнинО. Б.TepninO. B.

Тепнин Олег Борисович, научный сотрудник

WoS ResearcherID: KIL-1378-2024

117997, Нахимовский проспект, д. 36, г. Москва

683000, ул. Набережная, д. 18, г. Петропавловск-Камчатский

Tepnin, Oleg B., researcher

WoS ResearcherID: KIL-1378-2024

36 Nakhimovsky Prosp., Moscow, 117997

18 Naberezhnaja Str., Petropavlovsk-Kamchatsky, 683000

tenpin@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8913-0386СаушкинаД. Я.SaushkinaD. Ja.

Саушкина Дарья Ярославовна, старший специалист

Scopus AuthorID: 57219658866, WoS ResearcherID: AAY-8161-2021

117997, Нахимовский проспект, д. 36, г. Москва

683000, ул. Набережная, д. 18, г. Петропавловск-Камчатский

Saushkina, Darya Ya., senior specialist

Scopus AuthorID: 57219658866, WoS ResearcherID: AAY-8161-2021

36 Nakhimovsky Prosp., Moscow, 117997

18 Naberezhnaja Str., Petropavlovsk-Kamchatsky, 683000

d_melnik@rambler.ruИнститут океанологии им. П.П. Ширшова РАНРоссияShirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Санкт-Петербургский государственный университетРоссияShirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences; St. Petersburg State UniversityRussian FederationИнститут океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Морской гидрофизический институтРоссияShirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences; Marine Hydrophysical InstituteRussian FederationИнститут океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Российский государственный гидрометеорологический университетРоссияShirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences; Russian State Hydrometeorological UniversityRussian FederationИнститут океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Камчатский филиал ГНЦ РФ ФГБНУ «ВНИРО»РоссияShirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences; Kamchatka branch of “Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography” (“KamchatNIRO”)Russian Federation2024110120251747789Copyright © Коник А.А., Зимин А.В., Атаджанова О.А., Свергун Е.И., Романенков Д.А., Софьина Е.В., Варкентин А.И., Тепнин О.Б., Саушкина Д.Я., 20252025Коник А.А., Зимин А.В., Атаджанова О.А., Свергун Е.И., Романенков Д.А., Софьина Е.В., Варкентин А.И., Тепнин О.Б., Саушкина Д.Я.Konik A.A., Zimin A.V., Atadzhanova O.A., Svergun E.I., Romanenkov D.A., Sofina E.V., Varkentin A.I., Tepnin O.B., Saushkina D.J.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/1383

На шельфе и континентальном склоне Тихого океана вдоль полуострова Камчатка приливная динамика является значимым, но недостаточно изученным фактором формирования изменчивости гидрологической структуры вод. Эта изменчивость влияет на распределение ранних стадий развития важнейшего объекта отечественного промысла — восточнокамчатскую популяцию минтая, основной нерест которого происходит в глубоководных каньонах Авачинского и Кроноцкого заливов. Целью статьи является описание особенностей разработанной методики натурного эксперимента по изучению влияния гидрофизических процессов, обусловленных приливом, на распределение икры минтая и краткое представление ее применения в рамках экспедиционных работ в глубоководных каньонах Авачинского залива. В рамках исследования были проведены два специализированных эксперимента в «Центральном» и «Северном» каньонах в апреле 2024 г. в сроки, близкие к пику нереста минтая. Даты выполнения измерений выбирались в период сизигийного прилива, когда влияние приливной динамики на характеристики среды максимально. Методика экспериментальной работы основывалась на учащенных гидрологических измерениях и послойных обловах ихтиопланктона, выполнявшихся в разные фазы прилива за период более суток. В работе представлены результаты профилирования в привязке к данным моделирования приливной динамики. Установлено, что амплитуда колебания глубоководного термоклина между теплым и холодным промежуточными слоями, залегающего на глубине 320–420 м, составляет около 50 м и имеет выраженный суточный период — в «Центральном» каньоне — и полусуточный — в «Северном» каньоне. По данным измерений описана изменчивость распределения икры минтая в зависимости от колебания термоклина. Представленные результаты показывают значимость приливной ритмики в изменчивости гидрофизических процессов, которые потенциально влияют на перемещения икры и её развитие в глубоководных каньонах Авачинского залива.

Tidal dynamics along the shelf break and continental slope of the Kamchatka Peninsula, adjacent to the Pacific Ocean, are a significant but underexplored factor influencing the hydrological variability. This variability affects the distribution of early life stages of the Eastern Kamchatka population of Walleye pollock, a key species for Russian fisheries. Its spawning occurs mainly in the deep-sea canyons of Avacha and Kronotsky Bays. This study aims to describe the methodology developed to investigate the impact of tidally driven hydrophysical processes on pollock egg distribution, with a focus on its application in the deep-sea canyons of Avacha Bay. Two experiments were conducted in the "Central" and "Northern" canyons during the peak of pollock spawning in April 2024, coinciding with the spring tide when tidal effect on the environment is maximized. The experimental methodology was based on frequent hydrological profiling and layer-by-layer sampling of ichthyoplankton, carried out over a day. The study identified a 50-meter amplitudes of vertical oscillation of the thermocline, located at 320–420 meter between warm and cold intermediate layers, with a distinct diurnal rhythm in the "Central" canyon and semidiurnal one in the "Northern" canyon. These results highlight the critical role of tidal dynamics in shaping hydrophysical variability, which in turn potentially affects pollock eggs vertical redistribution and development in the deep-sea canyons of Avacha Bay. 

вертикальная структура водприливвнутренние приливные волныраспределение икры минтаярайоны глубоководного нерестаканьоны Авачинского заливаТихий океанFESOM-cvertical water structuretidesinternal tidal wavesdistribution of pollock eggsdeep-sea spawning areascanyons of Avacha BayPacific OceanFESOM-cИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда No 23-17-00174, https://rscf.ru/project/23-17-00174.This work was supported by the Russian Science Foundation, project No. 23-17-00174, https://rscf.ru/en/project/23-17-00174/.ReferencesКолончин К.В., Павлова А.О., Бетин О.И., Яновская Н.В. Минтай как объект российского и мирового промысла // Труды ВНИРО. 2022. Т. 189. С. 5–15. doi:10.36038/2307-3497-2022-189-5-15Kolonchin K.V., Pavlova A.O., Betin O.I., Yanovskaya N.V. Walleye pollock as an object of Russian and world fishery. Trudy VNIRO. 2022;189:5–15. doi:10.36038/2307-3497-2022-189-5-15 (in Russian).Антонов Н.П. Биология и динамика численности восточнокамчатского минтая: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Владивосток: ТИНРО, 1991. 23 с.Antonov N.P. Biology and population dynamics of East Kamchatka pollock: Abstract of Cand. of Biological Sciences diss. Vladivostok: TINRO; 1991. 23 p. (in Russian).Буслов А.В. Минтай восточного побережья Камчатки: современное состояние запасов и рекомендации по рациональной эксплуатации // Известия ТИНРО. 2008. Т. 152. С. 3–17.Buslov A.V. Walleye pollock of the eastern Kamchatka coast: modern state of stock and recommendations for rational exploitation. Izvestiya TINRO. 2008;152:3–17. (in Russian).Буслов А.В., Тепнин О.Б. Условия нереста и эмбриогенеза минтая Theragra chalcogramma (GADIDAE) в глубоководных каньонах тихоокеанского побережья Камчатки // Вопросы ихтиологии. 2002. Т. 42, № 5. С. 617–625.Buslov A.V., Tepnin O.B. Conditions of spawning and embryogenesis of pollock Theragra chalcogramma (GADIDAE) in deep-water canyons of the Pacific coast of Kamchatka. Voprosy Ichthyologii. 2002;42(5):617–625 (in Russian).Буслов А.В., Тепнин О.Б., Дубинина А.Ю. Особенности экологии нереста и эмбриогенеза восточнокамчатского минтая // Известия ТИНРО. 2004. Т. 138. С. 282–298.Buslov A.V., Tepnin O.B., Dubinina A. Yu. Some features of spawn ecology and embryogenesis of the east Kamchatka walleye pollock. Izvestiya TINRO. 2004;138:282–298 (in Russian).Тепнин О.Б. Изменчивость гидрологических условий в местах нереста восточно-камчатского минтая (Gadus chalcogrammus) в 2012–2022 гг. // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. 2022. № 66. С. 79–93. doi:10.15853/2072-8212.2022.66.79-93Tepnin O.B. Variability of hydrological conditions in the spawning grounds of East Kamchatka pollock (Gadus chalcogrammus) in 2012–2022. Issledovaniya Vodnyh Biologicheskih Resursov Kamchatki i Severo-Zapadnoj Chasti Tihogo Okeana. 2022;66:79–93. doi:10.15853/2072-8212.2022.66.79–93 (in Russian).Shanks A.L. Surface slicks associated with tidally forced internal waves may transport pelagic larvae of benthic invertebrates and fishes shoreward // Marine Ecology Progress Series 13. 1983. P. 311–315. doi:10.3354/meps013311Shanks A.L. Surface slicks associated with tidally forced internal waves may transport pelagic larvae of benthic invertebrates and fishes shoreward. Marine Ecology Progress Series 13. 1983;311–315. doi:10.3354/meps013311Guida V.G., Valentine P.C., Gallea L.B. Semidiurnal Temperature Changes Caused by Tidal Front Movements in the Warm Season in Seabed Habitats on the Georges Bank Northern Margin and Their Ecological Implications // Public Library of Science One. 2013. Vol. 8, No. 2. e55273. doi:10.1371/journal.pone.0055273Guida V.G., Valentine P.C., Gallea L.B. Semidiurnal Temperature Changes Caused by Tidal Front Movements in the Warm Season in Seabed Habitats on the Georges Bank Northern Margin and Their Ecological Implications. Public Library of Science One. 2013;8(2): e55273. doi:10.1371/journal.pone.0055273Garwood J.C., Musgrave R.C., Lucas A.J. Life in internal waves // Oceanography 2020. Vol. 33, No. 3. P. 38–49. doi:10.5670/oceanog.2020.313Garwood J.C., Musgrave R.C., Lucas A.J. Life in internal waves. Oceanography 2020;33(3):38–49. doi:10.5670/oceanog.2020.313Phelan P.J., Steinbeck J., Walter R.K. Influence of internal bores on larval fish abundance and community composition // Regional Studies in Marine Science. 2018. Vol. 20. P. 1–12. doi:10.1016/j.rsma.2018.03.010Phelan P.J., Steinbeck J., Walter R.K. Influence of internal bores on larval fish abundance and community composition. Regional Studies in Marine Science. 2018;20:1–12. doi:10.1016/j.rsma.2018.03.010Свергун Е.И., Зимин А.В., Коник А.А. Короткопериодные внутренние волны на тихоокеанской акватории полуострова Камчатка и северных Курильских островов по данным спутниковых радиолокационных наблюдений 2017–2021 гг. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21, № 2. С. 251–260. doi:10.21046/2070-7401-2024-21-2-251-260Svergun E.I., Zimin A.V., Konik A.A. Short-period internal waves in the Pacific area of the Kamchatka Peninsula and the Northern Kuril Islands according to 2017–2021 satellite radar observations. Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa. 2024;21(2):251–260. doi:10.21046/2070-7401-2024-21-2-251-260 (in Russian).Свергун Е.И., Зимин А.В. Характеристики короткопериодных внутренних волн Авачинского залива по данным экспедиционных и спутниковых наблюдений, выполненных в августе — сентябре 2018 года // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 3(213). С. 300–312. doi:10.22449/0233-7584-2020-3-300-312Svergun E.I., Zimin A.V. Characteristics of Short-Period Internal Waves in the Avacha Bay Based on the In Situ and Satellite Observations in August-September, 2018. Physical Oceanography. 2020;27(3):278–289. doi:10.22449/1573-160X-2020-3-278-289Svergun E.I., Sofina E.V., Zimin A.V., Kruglova K.A. Seasonal variability of characteristics of nonlinear internal waves in the Kuril-Kamchatka region by Sentinel 1 data // Continental Shelf Research. 2023. Vol. 259. 104986. doi:10.1016/j.csr.2023.104986Svergun E.I., Sofina E.V., Zimin A.V., Kruglova K.A. Seasonal variability of characteristics of nonlinear internal waves in the Kuril-Kamchatka region by Sentinel 1 data. Continental Shelf Research. 2023;259:104986. doi:10.1016/j.csr.2023.104986Свергун Е.И., Зимин А.В., Романенков Д.А., Софьина Е.В. Короткопериодные внутренние волны в шельфовых районах с интенсивной приливной динамикой // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2022. Т. 58, № 6. С. 690–705. doi:10.31857/S0002351522060165Svergun E.I., Zimin A.V., Romanenkov D.A., Sofina E.V. Short-Period Internal Waves in Shelf Regions with Intense Tidal Dynamics. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2022;58(6):585–597. doi:10.1134/s0001433822060160Ильин О.И., Саушкина Д.Я. К оценке продукции икры минтая (Gadus chalcogrammus) в каньонах Авачинского залива // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. 2022. № 64. С. 80–84. doi:10.15853/2072-8212.2022.64.80-84Ilin O.I., Saushkina D. Ya. On the assessment of pollock (Gadus chalcogrammus) roe production in the canyons of Avacha Bay. Issledovaniya Vodnyh Biologicheskih Resursov Kamchatki i Severo-Zapadnoj Chasti Tihogo Okeana. 2022;64:80–84. doi:10.15853/2072-8212.2022.64.80–84 (in Russian).Варкентин А.И., Саушкина Д.Я. О некоторых вопросах воспроизводства минтая в тихоокеанских водах, прилегающих к Камчатке и северным Курильским островам в 2013–2022 гг. // Труды ВНИРО. 2022. Т. 189. С 105–119. doi:10.36038/2307-3497-2022-189-105-119Varkentin A.I., Saushkina D. Ya. On some issues of pollock reproduction in the Pacific waters adjacent to Kamchatka and the northern Kuril Islands in 2013–2022. Izvestia TINRO. 2022;189:105–119. doi:10.36038/2307-3497-2022-189-105-119 (in Russian).Романенков Д.А., Софьина Е.В., Родикова А.Е. Моделирование баротропного прилива у юго-восточного побережья п-ва Камчатка с учетом точности глобальных приливных моделей в северо-западном регионе Тихого океана // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2023. Т. 16, № 4. С. 45–62. doi:10.59887/2073-6673.2023.16(4)-4Romanenkov D.A., Sofina E.V., Rodikova A.E. Modeling of barotropic tide off the southeastern coast of the Kamchatka Peninsula in view of the accuracy of global tidal models in the Northwest Pacific Ocean. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2023; 16(4):45–62. doi:10.59887/2073-6673.2023.16(4)-4Гилл А. Динамика атмосферы и океана. Том 1. М.: МИР, 1986. 396 с.Gill A. Dynamics of the atmosphere and ocean. Vol. 1. M.: MIR; 1986. 396 p. (in Russian).Blood D.M., Matarese A.C., Yoclavich M.M. Embryonic development of walleye Pollock, Theragra chalcogramma, from Shelikof Strait, Gulf of Alaska // Fishery Bulletin. 1994. Vol. 92. P. 207–222.Blood D.M., Matarese A.C., Yoclavich M.M. Embryonic development of walleye Pollock, Theragra chalcogramma, from Shelikof Strait, Gulf of Alaska. Fishery Bulletin. 1994;92:207–222.Ильин О.И., Сергеева Н.П., Варкентин А.И. Оценка запасов и прогнозирования ОДУ восточно-камчатского минтая (gadus chalcogrammus) на основе преосторожного подхода // Труды ВНИРО. 2014. Т. 151. С. 62–74.Ilin O.I., Sergeeva N.P., Varkentin A.I. East-Kamchatka Walleye Pollock (Theragra chalcogramma) Stock and TAC Assessment Based on the Precautionary Approach. Trudy VNIRO. 2014;151:62–74 (in Russian).Hollowed A.B., Wilson C.D., Stabeno P.J., Salo S.A. Effect of ocean conditions on the cross-shelf distribution of walleye pollock (Theragra chalcogramma) and capelin (Mallotus villosus). // Fisheries Oceanography. 2007. Vol. 16, No. 2. P. 142–154. doi:10.1111/j.1365-2419.2006.00418.xHollowed A.B., Wilson C.D., Stabeno P.J., Salo S.A. Effect of ocean conditions on the cross-shelf distribution of walleye pollock (Theragra chalcogramma) and capelin (Mallotus villosus). Fisheries Oceanography. 2007;16(2):142–154. doi:10.1111/j.1365-2419.2006.00418.x

The authors declare that there are no conflicts of interest present.