Тренды изменения первичной продукции фитопланктона по данным дистационного зондирования в глубоководной области Черного моря в 1998–2015 годы

Проведен анализ многолетних сезонных изменений концентрации хлорофилла, максимальной скорости фотосинтеза фитопланктона и температуры воды в поверхностном слое глубоководной зоны Черного моря с 1998 по 2015 годы. Оценивались тренды указанных показателей. Для исследований использовались данные спутниковых наблюдений SeaWiFS и MODIS-Aqua, MODIS-Terra. Выявлены тенденции к повышению температуры на 4 % по среднегодовым данным в глубоководной западной части моря за 18-тилетний период. Повышение происходило преимущественно за счет зимнего сезона. Понижение первичной продукции фитопланктона отмечено в пределах 16,4–18,6 % от первоначального уровня по среднегодовым величинам при уровне значимости р < 0,1, по всей глубоководной области. Снижение первичной продукции наблюдалось летом. Статистически значимых направленных изменений концентрации хлорофилла по осредненным данным за 18 лет не отмечено. В различных частях глубоководной зоны направленность межгодовых и сезонных изменений всех показателей была сходной. Наметившаяся тенденция к снижению продуктивности фитопланктона за последние годы может привести к перестройке фитопланктонного сообщества.

1. Микаэлян А.С. Временная динамика фитопланктона глубоководного бассейна Черного моря: Дис… докт. биол. Наук. М., 2018. 266 с.

2. Финенко З.З., Мансурова И.М., Суслин В.В. Динамика концентрации хлорофилла a в Чёрном море по спутниковым измерениям // Морской биологический журнал. 2019. Т. 4, № 2. С. 87–95. doi:10.21072/mbj.2019.04.2.09

3. Finenko Z.Z., Suslin V.V., Kovaleva I.V. Сезонные и многолетние изменения концентрации хлорофилла в Черном море по спутниковым наблюдениям // Океанология. 2014. Vol. 54. № 5. Р. 635–645. doi:10.7868/S0030157414050062

4. Kopelevich O.V., Sheberstov S.V., Yunev O., Basturk O., Finenko Z.Z., Nikonov S., Vedernikov V.I. Surface chlorophyll in the Black Sea over 1978–1986 derived from satellite and in situ data // Journal of Marine Systems. 2002. V. 36 Issue 3–4 P. 145–160. doi:10.1016/S0924–7963(02)00184–7

5. 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 академии наук. 2019. Т. 485, № 1. С. 99–103. doi:10.31857/S0869–5652485199–103

6. Oguz T., Dippner J.W., Kaymaz Z. Climatic regulation of the Black Sea hydro-meteorological and ecological properties at interannual-to-decadal time scales // Journal of Marine Systems. 2006. V. 60, P. 235–254. doi:10.1016/j.jmarsys.2005.11.011

7. Кривенко О.В., Пархоменко А.В., Чурилова Т.Я., Финенко З.З., Суслин В.В. Реанализ долговременных рядов изменения биомассы фитопланктона в открытой части Чёрного моря по результатам натурных и спутниковых наблюдений // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное исследование ресурсов шельфа. Севастополь: 2012. Т. 2. № 26. С. 185–194.

8. Mikaelyan A.S., Mosharova S.A., Kubryakov A.A., Pautova L.A., Fedorova A., Chasovnikova V.K. The impact of physical processes on taxonomic composition, distribution and growth of phytoplankton in the open Black Sea // Journal of Marine Systems. 2020. Vol. 208. (103368) P. 1–16. doi.org/10.1016/j.jmarsys.2020.103368

9. Иванов В.А., Белокопытов В.Н. Океанография Черного моря. Севастополь: НАН Украины, Морской гидрофизический институт. 2011. 212 с.

10. Suslin V.V., Churilova T. Ya. Regional algorithm for separating light absorption by chlorophyll-a and colored detrital matter in the Black Sea, using 480–560 nm bands from ocean color scanners // International Journal of Remote Sensing. 2016. V. 37, N 18. P. 4380–4400. doi:10.1080/01431161.2016.1211350

11. Суслин В.В., Чурилова Т.Я., Ли М.Е. Мончева С., Финенко З.З. Концентрация хлорофилла а в Черном море: Сравнение спутниковых алгоритмов // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2018. Т. 11, № 3. С. 64–72. doi:10.7868/S2073667318030085

12. Финенко З.З., Ковалева И.В., Суслин В.В. Использование спутниковых данных для оценки удельной скорости роста фитопланктона в поверхностном слое Черного моря // Биология моря. 2019. Т. 45, № 5. С. 334–341. doi:10.1134/S0134347519050115

13. Финенко З.З., Чурилова Т.Я., Сосик Х.М., Бастюрк О. Изменчивость фотосинтетических параметров фитопланктона в поверхностном слое черного моря // Океанология. 2002. Т. 42, № 1. С. 60–75.

14. Белокопытов В.Н. О климатической изменчивости термохалинной структуры Черного моря // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексные исследования ресурсов шельфа. 2013. Т. 7. С. 226–230.

15. Levitus S., Antonov J.I., Boyer T.P., Baranova O.K., Garcia H.E., Locarnini R.A., Mishonov A.V., Reagan J.R., Seidov D., Yarosh E.S., Zweng M.M. World Ocean heat content and thermosteric sea level change (0–2000 m), 1955–2010 // Geophysical Research Letters. 2012. Vol. 39. L10603. doi:10.1029/2012GL051106

16. Kazmin A.S., Zatsepin A.G. Long-term variability of surface temperature in the Black Sea, and its connection with the large-scale atmospheric forcing // Journal of Marine Systems. 2007. V. 68, № 1. Р. 293–301.

17. Полонский А.Б., Шокурова И.Г., Белокопытов В.Н. Десятилетняя изменчивость температуры и солености в Черном море // Морской гидрофизический журнал. 2013. Т. 6. С. 27–41.

18. Ginzburg A.I., Kostianoy A.G., Sheremet N.A. Sea Surface Temperature Variability / The Black Sea Environment. The Handbook of Environmental Chemistry. Berlin Heidelberg. Springer-Verlag. Part Q, Vol. 5. 2008. P. 255–275.

19. Kara A.B., Barron C.N., Wallcraft A.J., Oguz T., Casey K.S. Advantages of fine resolution SSTs for small ocean basins: Evaluation in the Black Sea // Journal of Geophysical Research. 2008. Vol. 113, C08013.

20. Ковалёва И.В. Межгодовые и сезонные изменения концентрации хлорофилла а и первичной продукции в глубоководной части Черного моря // Гидробиологический журнал. 2014. Т. 50, № 3. С. 38–50.

21. Зуенко Ю.И., Першина Е.А. Изменчивость температуры воды и сроков весеннего «цветения» на нерестилищах сардины иваси в Японском море // Известия ТИНРО. 2011, Т. 165. С. 251–264.

22. Lehmann A., Getzlaff K., Harlab J. Detailed assessment of climate variability in the Baltic Sea area for the period 1958 to 2009 // Climate Research. 2011. V. 46. P. 186–195. doi:10.3354/cr00876

23. Кудрявцева Е.А. Роль геоэкологических факторов в распределении первичной продукции российского сектора Гданьского бассейна Балтийского моря: Дис … канд. геогр. наук. Калининград, 2017. 159 с.

24. Voss R., Petereit C., Schmidt J.O., Lehmann A., Makarchouk A., Hinrichsen H.H. The spatial dimension of climate-driven temperature change in the Baltic Sea and its implication for cod and sprat early life stage survival // Journal of Marine Systems. 2012. Vol. 100–101. P. 1–8. doi:10.1016/j.jmarsys.2012.03.009

25. Miladinova S.A., Stips E., Garcia-Gorriz D., Macias Moy. Black Sea thermohaline properties: Long-term trends and variations // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2017. Vol. 122. Р. 5624–5644. doi:10.1002/2016JC012644

26. Мельников В.А., Москаленко Л.В., Кузеванова Н.И. Ветровые циклы и климатические тренды Черного моря / под ред. Кабатченко И.М. // Труды ГОИН имени Н.Н. Зубова. Исследования океанов и морей. 2018. Вып. 219. С. 101–123.

27. Буканова Т.В. Тенденции эвтрофирования юго-восточной части Балтийского моря по спутниковым данным: Дис. …канд. геогр. наук. Калининград. 2014. 142 с.