Продукционные характеристики фитопланктона пролива Брансфилд в летний период

В 79 рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш» в Атлантическом секторе Южного океана были исследованы продукционные характеристики фитопланктона пролива Брансфилд в летний период. Работы проводились в январе 2020 г. Определяли первичную продукцию, концентрацию хлорофилла «а» и долю феофитина «а» в сумме хлорофилла «а» и феофитина «а». Концентрация хлорофилла «а» в пределах верхнего 125-метрового слоя варьировала от 0,04 до 1,29 мг/м³ со средним значением 0,61 мг/м³, максимальные значения наблюдались в верхнем двадцатиметровом слое в северозападной части разреза. Интегральное содержание хлорофилла в фотическом слое колебалось от 16,67 до 62,43 мг/м² при среднем содержании 36,66 мг/м², равномерно снижаясь вдоль разреза с запада на восток. Доля феофитина «а» (продукта распада хлорофилла «а») в сумме хлорофилла «а» и феофитина «а» в период исследований в эвфотическом слое варьировала от 20 % до 68 % при среднем значении 42%. Наиболее низкие значения доли феофитина, свидетельствующие об активных фотосинтетических процессах, наблюдались в северо-западной части разреза на глубинах до 30 м, в поверхностном горизонте в центральной части пролива и на глубинах до 80 м на юго-восточных станциях. Максимальные значения первичной продукции были отмечены в поверхностном горизонте в северо-западной части разреза, величина интегральной первичной продукции составляла 116-206 мгС/м² в сутки. Ассимиляционное число составляло 0,33-0,45 мкг С/мкг Хл/час*л., достигая максимальных значений в верхнем десятиметровом слое воды. Наиболее продуктивной являлась северо-западная часть пролива.

хлорофилл, пролив Брансфилд, первичная продукция, фитопланктон

1. Морозов Е.Г., Спиридонов В. А., Молодцова Т.Н., Фрей Д. И., Демидова Т. А., Флинт М. В. 2020. Исследования экосистемы атлантического сектора Антарктики (79-й рейс научноисследовательского судна “Академик Мстислав Келдыш”) // Океанология. Т. 60. № 5. С. 823-825.

2. Мошаров С.А., Гонтарев С.В., Корсак М.Н. 2015. Новый фитоинкубатор с регулировкой температуры и освещенности для определения первичной продукции // Безопасность в техносфере. № 4. С. 3-9.

3. Мошаров С.А., Сергеева В.М. 2018. Оценка функционального состояния морского фитопланктона по флуоресцентным показателям и соотношению концентраций феофитина и хлорофилла а // Вопросы современной альгологии. № 1 (16). С. 10-16. URL: http://algology.ru/1257.

4. Чурин Д.А., Гулюгин С.Ю. 2017. Особенности сезонной динамики хлорофилла а в связи с абсолютной динамической топографией Антарктической части Атлантики // Труды ВНИРО. Т. 169. С. 117-125.

5. Arar E. J., Collins G. B. Method 445.0 In Vitro Determination of Chlorophyll a and Pheophytin ain Marine and Freshwater Algae by Fluorescence.U. S. Environmental Protection Agency, Washington, DC, 1997.-23p.

6. Bathmann U.V., Scharek R., Klaas C., Dubischar C.D., Smetacek V. 1997. Spring development of phytoplankton biomass and composition in major water masses of the Atlantic sector of the Southern Ocean // Deep Sea Res. Part II Top. Stud. Oceanogr. Vol. 44. P. 51-67.

7. Brown M.S., Munro D.R., Feehan Cd.J., Sweeney C., Ducklow H. W., Schofield O. 2019. Enhanced oceanic CO2 uptake along the rapidly changing West Antarctic Peninsula // Nature Climate Change. Vol. 9. P. 678-683.

8. Cook A. J., Holland P.R., Meredith M.P., Murray T., Luckman A., Vaughan D.G. 2016. Ocean forcing of glacier retreat in the western Antarctic Peninsula // Science. Vol. 353. I. 6296. P. 283-286.

9. Demidov A. B., Mosharov S. A., Gagarin V. I., Romanova N. D. 2011. Spatial variability of the primary production and chlorophyll a concentration in the Drake passage in the austral spring // Oceanology. Vol. 51. P. 281-294.

10. Fitch D. T., Moore J.K. 2007. Wind speed influence on phytoplankton bloom dynamics in the Southern Ocean Marginal Ice Zone // J. Geophys. Res. Oceans. Vol. 112. C08006.

11. Gomis D., Garcta M.A., Lopez O., Pascual A. 2002. Quasi-geostrophic 3D circulation and mass transport in the western Bransfield Strait during Austral summer 1995/96 // Deep Sea Res. Part II Top. Stud. Oceanogr., FRUELA - A Carbon Flux Study in the Antarctic Peninsula Area. Vol. 49. P. 603-621.

12. Gordon A.L., Nowlin W. D. 1978. The Basin waters of Bransfield Strait // J. of Physical Oceanogr. Vol. 6. P. 258-264.

13. Krueger L. 2019. Spatio-temporal trends of the krill fisheries in the Western Antarctic Peninsula and Southern Scotia Arc // Fishery Management and Ecology. Vol. 26. P. 327-333.

14. La H. S., Park K., Chae J. Y., Park T., Park J. 2019. Climatic factors and their robust evidences controlling phytoplankton biomass in the Bransfield Strait // Terr. Atmospheric Ocean. Sci. Vol. 30. P. 821-830.

15. Mitchell B.G., Holm-Hansen O. 1991. Observations of modeling of the Antartic phytoplankton crop in relation to mixing depth // Deep Sea Res. Part Oceanogr. Res. Pap. Vol. 38. P. 981-1007.

16. Moreau S., Mostajir B., Belanger S., Schloss I., Vancoppenolle M., Demer S., Ferreyra G. 2015. Climate change enhances primary production in the western Antarctic Peninsula // Global Change Biology. Vol.21. P. 2191-2205.

17. Mulvaney R., Abram N.J., Hindmarsh R. C.A., Arrowsmith C., Fleet L., Triest J., Sime L.C. Aleman O., Ford S. 2012. Recent Antarctic Peninsula warming relative to Holocene climate and ice-shelf history // Nature. Vol. 489. P. 141-145.

18. Nelson D.M., Smith W. 1991. Sverdrup revisited: Critical depths, maximum chlorophyll levels, and the control of Southern Ocean productivity by the irradiance-mixing regime // Limnol. Oceanogr. Vol. 36. P. 1650-1661.

19. Oliva M., Navarro F., Hrbacek F.A. Hernandez, Nyvlt D., Pereira P., Ruiz-Fernandez J., Trigo T. 2017. Recent regional climate cooling on the Antarctic Peninsula and associated impacts on the cryosphere // Science of the Total Environment. Vol. 580. P. 210-223.

20. Rodriguez F., Varela M., Zapata M. 2002. Phytoplankton assemblages in the Gerlache and Bransfield Straits (Antarctic Peninsula) determined by light microscopy and CHEMTAX analysis of HPLC pigment data // Deep Sea Res. Part II Top. Stud. Oceanogr., FRUELA -A Carbon Flux Study in the Antarctic Peninsula Area Vol. 49. P. 723-747.

21. Serret P., Fernandez E., Anadon R., Varela M. 2001. Trophic control of biogenic carbon export in Bransfield and Gerlache Straits, Antarctica //J. Plankton Res. Vol. 23. P. 1345-1360.

22. Teira E., Mourino-Carbalido B., Martinez-Garcia S., Sobrino C., Ameneiro J., Hernandez-Leon S., Vaxquez E. 2012. Primary production and bacterial carbon metabolism around South Shetlands Islands in the Southern Ocean // Deep Sea Res. Part I: Oceanogr. Res. Pap. Vol. 69. P. 70-81.

23. Trivelpiece W.Z., Hinke J. T., Miller A. K., Reiss C. S., Triivelpiece S. G., Watters J.M. 2011. Variability in krill biomass links harvesting and climate warming to penguin population changes in Antarctica // PNAS. Vol. 108. I. 18. P. 7625-628.

24. Varela M., Fernandez E., Serret P. 2002. Size-fractionated phytoplankton biomass and primary production in the Gerlache and south Bransfield Straits (Antarctic Peninsula) in Austral summer 1995-1996 // Deep Sea Res. Part II Top. Stud. Oceanogr. Vol. 49. P. 749-768.