Внутрисуточная изменчивость вертикальной структуры вод и распределения икры минтая в глубоководных каньонах Авачинского залива: натурный эксперимент в период нереста

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.

1. Колончин 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:10.36038/2307-3497-2022-189-5-15

2. Антонов Н.П. Биология и динамика численности восточнокамчатского минтая: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Владивосток: ТИНРО, 1991. 23 с.

3. Буслов А.В. Минтай восточного побережья Камчатки: современное состояние запасов и рекомендации по рациональной эксплуатации // Известия ТИНРО. 2008. Т. 152. С. 3–17.

4. 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.

5. Буслов А.В., Тепнин О.Б., Дубинина А.Ю. Особенности экологии нереста и эмбриогенеза восточнокамчатского минтая // Известия ТИНРО. 2004. Т. 138. С. 282–298.

6. 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:10.15853/2072-8212.2022.66.79-93

7. 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/meps013311

8. Guida 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.0055273

9. Garwood 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.2020.313

10. Phelan 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.2018.03.010

11. Свергун 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:10.21046/2070-7401-2024-21-2-251-260

12. 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:10.22449/0233-7584-2020-3-300-312

13. Svergun 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.2023.104986

14. Свергун 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/S0002351522060165

15. Ильин 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:10.15853/2072-8212.2022.64.80-84

16. 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:10.36038/2307-3497-2022-189-105-119

17. 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)-4

18. Гилл А. Динамика атмосферы и океана. Том 1. М.: МИР, 1986. 396 с.

19. 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.

20. 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.

21. 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.x