Оценка влияния биотурбационной активности полихет Marenzelleria Arctia на содержание веществ в донных отложениях восточной части Финского залива
Аннотация
Бентосные организмы способны оказывать значительное влияние на геохимические процессы в донных отложениях за счет выкапывания нор и туннелей, которые затем разрушаются или засыпаются, поглощения и экскреции отложений, вспахивания поверхностных грунтов и т. д. В работе исследуется влияние биотурбационной активности видов-вселенцев полихет Marenzelleria arctia на содержание органического углерода, валовое содержание железа и марганца в твердой фазе донных отложений в восточной части Финского залива. Содержание химических соединений в донных отложениях, а также численность и биомасса полихет были получены в ходе экспедиции РГГМУ в июле 2016 г. Применение методов статистического анализа позволило выявить закономерности распределения химических веществ в условиях различной численности полихет. Было установлено, что на станциях с более высокой плотностью поселения полихет наблюдается более низкое содержание органического вещества, железа и марганца твердой фазы донных отложений. Напротив, на станциях с низкой численностью червей, содержание этих веществ выше. Можно заключить, что биотурбационная деятельность полихет способствует увеличению минерализации органического вещества и уменьшению его захоронения, а также, вероятно, способствует более интенсивному расходованию оксидов/гидроксидов Fe и Mn при окислении органического вещества.
Об авторах
Е. В. ВолощукРоссия
А. А. Максимов
Россия
Список литературы
1. Jahnke R., Richards M., Nelson J. et al. Organic matter remineralization and porewater exchange rates in permeable South Atlantic Bight continental shelf sediments // Cont. Shelf Res. 2005. 25. P. 1433—1452.
2. Jørgensen B. B., Boudreau B. P. Diagenesis and sediment–water exchange // The benthic boundary layer: transport processes and biogeochemistry / Boudreau B. P., Jørgensen B. B. (eds). Oxford University Press, Oxford. 2001. P. 211—244.
3. Welsh D. T. It’s a dirty job but someone has to do it: the role of marine benthic macrofauna in organic matter turnover and nutrient recycling to the water column // Chem. Ecol. 2003. 19. P. 321—342.
4. Aller R. C. Bioturbation and remineralization of sedimentary organic matter: Effects of redox oscillation // Chemical geology. 1994. 114. P. 331—345.
5. Norkko J., Reed D. C., Timmermann K. et al. A welcome can of worms? Hypoxia mitigation by an invasive species // Global Change Biology. 2012. V. 18, N 2. P. 422—434.
6. Sandnes J., Forbes T., Hansen R., Sandnes B., Rygg B. Bioturbation and irrigation in natural sediments, described by animalcommunity parameters // Mar. Ecol. Prog. Ser. 2000. P. 169—179.
7. Boudreau B. P. Diagenetic models and their implementation: modeling transport and reactions in aquatic sediments / Bernard P. Boudreau. Berlin; Heidelberg; New York; Barcelona; Budapest; Hong Kong; London; Milan; Paris; Santa Clara; Singapore; Tokyo: Springer, 1996.
8. Herman P.M.J., Middelburg J. J., Van de Koppel J., Heip C.H.R. Ecology of estuarine macrobenthos // Adv. in Ecol. Res. 1999. V. 29. P. 195—240.
9. Karlson K., Hulth S., Ringdahl K., Rosenberg R. Experimental recolonisation of Baltic sea reduced sediments: survival of benthic macrofauna and effects on nutrient cycling // Mar. Ecol. Prog. Ser. 2005. N. 294. P. 35—49.
10. Van der Bund W. J., Olafsson E., Modig H., Elmgren R. Effects of the coexisting Baltic amphipods Monoporeia affinis and Pontoporeia femorata on the fate of a simulated spring diatom bloom // Mar. Ecol. Prog. Ser. 2001. 212. P. 107—115.
11. Ferro I., Van Nugteren P., Middelburg J. J., Herman P.M.J., Heip C.H.R. Effect of macrofauna, sediment ventilation and particle reworking on sedimentary iron and manganese pools in a mesocosm experiment // Vie et Milieu. 2003. V. 53. P. 211—220.
12. Ерёмина Т. Р., Волощук Е. В., Максимов А. А. Оценка биогеохимических изменений в донных отложениях восточной части Финского залива вследствие вселения полихет Marenzelleria spp. // Известия РГО. 2016. Т. 148, Вып. 1. С. 55—71.
13. Максимов А. А., Ерёмина Т. Р., Ланге Е. К., Литвинчук Л. Ф., Максимова О. Б. Режимная перестройка экосистемы восточной части Финского залива вследствие инвазии полихет Marenzelleria arctia // Океанология. 2014. Т. 54, № 1. С. 52—59.
14. Волощук Е. В., Ерёмина Т. Р., Рябченко В. А. Моделирование биогеохимических процессов в донных отложениях в восточной части Финского залива с использованием диагенетической модели // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2015. Т. 8, № 4. С. 106—113.
15. Urban-Malinga B., Warzocha J., Zalewski M. Effects of the invasive polychaete Marenzelleria spp. on benthic processes and meiobenthos of a species-poor brakish system // J. of Sea research. 2013. N 80. P. 25—34.
16. Hietanen S., Laine A. O., Lukkari K. The complex effects of the invasive polychaetes Marenzelleria spp. on benthic nutrient dynamics // J. of Exper. Mar. Biol. and Ecol. 2007. N 352. P. 89—102.
17. Maximov A., Bonsdorff E., Eremina T. et al. Context-dependent consequences of Marenzelleria spp. (Spionidae: Polychaeta) invasion for nutrient cycling in the Northern Baltic Sea // Oceanologia. 2015. 57. P. 342—348.
18. Voloshchuk E., Eremina T., Isaev A. Assessment of bioturbation activity of Marenzelleria spp. in the eastern Gulf of Finland. Abstract book of the EMECS'11 SeaCoasts XXVI conference: Managing risks to coastal regions and communities in a changing world. — August 22—27 2016, Saint-Petersburg, Russia. P. 69.
19. Canfield D. E., Thamdrup B., Hansen W. The anaerobic degradation of organic-matter in Danish coastal sediments — iron reduction, manganese reduction, and sulfate reduction. Geochimica et Cosmochimica Acta. 1993. 57. Р. 3867—3883.
20. Millero F. J., Sotolongo S., Izaguirre M. The kinetics of oxidation of Fe(II) in seawater // Geochim. Cosmochim. Acta. 1987. V. 51. P. 793—801.
21. Фокин Д. П., Фрумин Г. Т. Содержание и распределение металлов в донных отложениях восточной части Финского залива (по данным федерального мониторинга 2001-2009 гг.) // Общество. Среда. Развитие. 2011. № 1. С. 210—214.
22. Гордеева С. М. Практикум по дисциплине «Статистические методы обработки и анализа гидрометеорологической информации». СПб.: РГГМУ, 2010. 74 с.
23. Pitkänen H. Nutrient dynamics and conditions in the eastern Gulf of Finland: the regulatory role of the Neva estuary // Aqua Fennica. N 21 (2). 1991. P. 105—115.
24. Максимов А. А. Многолетняя динамика и современное распределение сообществ макрозообентоса в восточной части Финского залива Балтийского моря // Биология моря. 2015. Т. 41, № 4. С. 269—278.
25. Maximov A., Nygård H., Kotta I. Benthic communities. Deep bottoms // The Gulf of Finland assessment. Reports of the Finnish Environment Institute. 2016. V. 27. P. 204—207.
26. Алферовская М. М. Химический состава грунтов Финского залива // Изв. ГосНИОРХ. 1969. Т. 65. С. 321—327.
27. Максимов А. А. Роль Monoporeia affinis (Lindstrom) (Crustacea; Amphipoda) в донных сообществах восточной части Финского залива. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. СПб.: Зоологический институт РАН, 2000.
Рецензия
Для цитирования:
Волощук Е.В., Максимов А.А. Оценка влияния биотурбационной активности полихет Marenzelleria Arctia на содержание веществ в донных отложениях восточной части Финского залива. Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2017;10(2):34-40.
For citation:
Voloshchuk E.V., Maximov A.A. Assessment of influence of Marenzelleria Arctia bioturbation activity on substances content in the sediments of the Eastern Gulf of Finland. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2017;10(2):34-40.
Послать статью по эл. почте 