Моделирование переноса икры и личинок восточнокамчатского минтая с учетом приливной динамики

В работе изучается дрейф икры и личинок минтая в области Тихого океана, прилегающей к юго-восточному побережью полуострова Камчатка и северным Курильским островам. Используется модельный подход, сочетающий расчеты траекторий частиц программным модулем ICHTHYOP, данные океанского реанализа и результаты приливной региональной модели. Икра и личинки рассматриваются как пассивные трассеры, а их перенос из основного района нереста восточнокамчатской популяции минтая, расположенного в глубоководном каньоне Авачинского залива, рассчитывался в течение месяца 2024 и 2025 гг., начиная с наблюдаемой даты нереста в апреле.

Основная цель моделирования заключалась в определении влияния динамических факторов разной природы на транспорт частиц и вероятных мест их скопления, в которых может происходить развитие икры и выклев личинок. Выявление этих мест путем ихтиопланктонных съемок весьма затруднительно. В модельных расчетах не учитывался ряд факторов, связанных со смертностью икры и личинок под воздействием изменений среды и хищничества, активностью личинок по мере их развития и других процессов физико-биологического взаимодействия. Перенос трассеров после их подъема к поверхности в зоне нереста анализировался при использовании поверхностных и средних в верхнем слое моря фоновых течений.

Результаты моделирования показывают, что прогностические горизонтальные траектории частиц зависят не только от различных для двух лет гидродинамических условий, но и от учета приливного дрейфа. Высказано предположение о благоприятных для развития и выживаемости икры и личинок минтая динамических условиях, при которых их дрейф не приводит к выносу с шельфа в открытый океан. Определены потенциальные районы скоплений частиц в прибрежных водах.

1. Золотов О.Г., Антонов Н.П. О популяционной структуре восточнокамчатского минтая // Тресковые дальневосточных морей. Владивосток: ТИНРО, 1986. С. 43–50.

2. Антонов Н.П. Биология и динамика численности восточнокамчатского минтая: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Владивосток: ИБМ ДВО РАН, 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. EDN JVUHYX

4. Варкентин А.И., Тепнин О.Б., Мельник Д.Я. и др. Экология глубоководного нереста восточнокамчатского минтая // Морской биологический журнал. 2026. Т. 11, № 2 (в печати).

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. EDN HPMOYH

6. Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т.X. Берингово море. Вып. 1: Гидрометеорологические условия / Под ред. Ф.С. Терзиева. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 1999. 301 с.

7. Рогачев К.А., Шлык Н.В. Характеристики вихрей Камчатского течения // Метеорология и гидрология. 2019. № 6. С. 70–79. EDN TQTLGT

8. Andreev A., Pipko I. Water Circulation, Temperature, Salinity, and pCO2 Distribution in the Surface Layer of the East Kamchatka Current // Journal of Marine Science and Engineering. 2020. 10. 1787. EDN KJRDXX. https://www.doi.org/10.3390/jmse10111787

9. Тепнин О.Б. Изменчивость гидрологических условий в местах нереста восточнокамчатского минтая (Gadus chalcogrammus) в 2012–2022 гг. // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. 2022. № 66. С. 79–93. EDN WPQKWL. https://www.doi.org/10.15853/2072-8212.2022.66.79-93

10. Зимин А.В., Романенков Д.А., Коник А.А. и др. Разномасштабная вихревая динамика на акватории Тихого океана, прилегающей к полуострову Камчатка и северным Курильским островам // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2024. № 3. С. 16–35. EDN VPBEOU

11. Пранц С.В. Вихри глубоководных желобов северо-западной части Тихого океана: обзор // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2021. Т. 57, № 4. С. 387–400. EDN ESTQDT.https://www.doi.org/10.31857/S0002351521040106

12. Вакульская Н.М., Дубина В.А., Плотников В.В. Вихревая структура Восточно-Камчатского течения по спутниковым наблюдениям // Физика геосфер: сборник научных статей по избранным материалам XI Всероссийского симпозиума «Физика геосфер». Владивосток: Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, 2019. С. 73–81. EDN RFYYTR. https://www.doi.org/10.35976/POI.2019.47.98.007

13. Коник А.А., Зимин А.В., Атаджанова О.А. и др. Внутрисуточная изменчивость вертикальной структуры вод и распределения икры минтая в глубоководных каньонах Авачинского залива: натурный эксперимент в период нереста // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2024. Т. 17, № 4. С. 77–89. EDN OZPOOW. https://www.doi.org/10.59887/2073-6673.2024.17(4)-6

14. Зверькова Л.М. Влияние естественных факторов и промысла на численность минтая северо-восточной части Японского моря // Экология, запасы и промысел минтая. Владивосток: ТИНРО, 1981. С. 28–40.

15. Давыдов И.В. О сопряжённости развития океанологических условий в основах рыбопромысловых районах дальневосточных морей // Известия ТИНРО. 1984. Т. 109. С. 3–16.

16. Булатов О.А. Межгодовая изменчивость запасов восточноберинговоморского минтая // Изменчивость состава ихтиофауны, урожайности поколений и методы прогнозирования запасов рыб в северной части Тихого океана: Сборник научных трудов / Министерство рыбного хозяйства СССР Тихоокеанский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии. Владивосток: ТИНРО, 1988. С. 4–16. EDN FUPRYA.

17. Балыкин П.А. Биология и состояние запасов минтая западной части Берингова моря: Автореф. дис…канд. биол. наук. Петропавловск-Камчатский: ТИНРО, 1990. 23 с.

18. Науменко Н.И., Балыкин П.А., Науменко Е.А., Шагинян Э.Р. Многолетние изменения в пелагическом ихтиоцене западной части Берингова моря // Известия ТИНРО. 1990. Т. 111. С. 49–57. EDN QBSUIL

19. Варкентин А.И., Сергеева Н.П. Промысел и размерно-возрастной состав минтая Theragra chalcogramma Pallas (Gadidae) в промысловых уловах в восточной части Охотского моря // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. 2002. Вып. 6. С. 75–87. EDN XYSPKX

20. Фигуркин А.Л. Океанологические условия шельфа и склона Охотского моря в холодную половину года и их влияние на нерест минтая: Автореф. … канд. географ. наук. Владивосток: ТИНРО. 2003, 23 с. EDN NMONJX

21. Варкентин А.И., Тепнин О.Б., Саушкина Д.Я., Зимин А.В., Свергун Е.И. Урожайность поколений восточнокамчатского минтая и некоторые причины ее обуславливающие // Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей: Материалы ХXV Всероссийской научной конференции, посвящённой 130-летию со дня рождения выдающегося российского исследователя ихтиофауны Дальнего Востока, д. б. н. Г.У. Линдберга (Петропавловск-Камчатский, 14–15 ноября 2024 г.). Петропавловск-Камчатский; М.: Изд-во Центра охраны дикой природы, 2024. С. 206–212.

22. Prants S.V., Budyansky M.V., Lobanov V.B., Sergeev A.F., Uleysky M.Y. Observation and Lagrangian analysis of quasi-stationary Kamchatka trench eddies // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2020. 125. e2020JC016187. EDN EKJIHS. https://www.doi.org/10.1029/2020JC016187

23. Кивва К.К., Будянский М.В., Улейский М.Ю., Пранц С.В. Анализ пространственно-временной изменчивости распространения тихоокеанских вод в Охотском море на основе лагранжева подхода // Труды ВНИРО. 2023. Т. 193. С. 101–118. EDN IGNMDJ. https://www.doi.org/10.36038/2307-3497-2023-193-101-118

24. Будянский М.В., Пранц С.В., Самко Е.В., Улейский М.Ю. Выявление и лагранжев анализ океанографических структур перспективных для промысла кальмара Бартрама (Ommastrephes bartramii) в районе Южных Курил // Океанология. 2017. № 5. С. 720–730. EDN ZMDPMR. https://www.doi.org/10.7868/S0030157417050069

25. Будянский М.В., Кулик В.В., Кивва К.К., Улейский М.Ю., Пранц С.В. Лагранжев анализ тихоокеанских вод в Охотском море на основе спутниковых данных в приложении к промыслу минтая // Исследование Земли из космоса. 2022. № 5. С. 47–59. EDN HFUIDZ. https://www.doi.org/10.31857/S0205961422050050

26. Будянский М.В., Удалов А.А., Лебедева М.А., Белоненко Т.В. Оценка загрязнения вод Южно-Курильской рыболовной зоны России радиоактивными водами АЭС «Фукусима-1» на основе лагранжева моделирования // Доклады РАН. Науки о Земле. 2024. Т. 515, № 1. C. 164–174. EDN OYZZVY. https://www.doi.org/10.31857/S2686739724030212

27. Ильин О.И., Сергеева Н.П. Оценка убыли и продукции икры минтая (Theragra chalcogramma) в каньонах Авачинского залива // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. 2014. Вып. 34. С. 81–86. EDN STAHDH

28. Булатов О.А. Вертикальное распределение икры и личинок минтая // Вопросы рыболовства. 2017. Т. 18, № 3. С. 269–285. EDN ZFTKMN

29. Androsov A., Fofonova V., Kuznetsov I., et al. FESOM–C v.2: coastal dynamics on hybrid unstructured meshes // Geoscientific Model Development. 2019. Vol. 12. P. 1009–1028. EDN: SDGPOH. https://doi.org/10.5194/gmd-12-1009-2019

30. 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. EDN XTLTBK. https://www.doi.org/10.59887/2073-6673.2023.16(4)-4

31. Barrier N., Verley P., Lett C., Mullon C. Ichthyop: A Lagrangian tool for modelling ichthyoplankton dynamics (3.4.0.6). Zenodo. 2025. https://www.doi.org/10.5281/zenodo.4243813

32. Lett C., Verley P., Mullon C., et al. А Lagrangian tool for modelling ichthyoplankton dynamics // Environmental Modelling and Software. 2008. 23(9). P. 1210–1214. https://www.doi.org/10.1016/j.envsoft.2008.02.005