Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 7. С. 153-162
Пространственная изменчивость первичной продукции и продукционное районирование Карского моря по данным сканера MODIS-Aqua
А.Б. Демидов
1 , С.В. Шеберстов
1 , В.И. Гагарин
1 1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 29.10.2018
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-7-153-162
Пространственная изменчивость первичной продукции в столбе воды (ИПП) и продукционное районирование Карского моря выполнены впервые с использованием региональных моделей, разработанных и верифицированных на основе базы данных, созданной по материалам экспедиций в Карское море в конце августа – начале октября, и спутниковых данных MODIS-Aqua. Придерживаясь описательной концепции и частного подхода, мы выделили шесть продукционных районов, отличающихся по средним многолетним (2002–2015) значениям ИПП: Эстуарный район (эстуарии Оби и Енисея) со среднегодовым значением солёности на поверхности ≤10 psu; Внутренний (<100 м) и Внешний (100–200 м) шельфы, круглый год находящиеся под влиянием речного стока; Юго-западный район, на который это влияние распространяется в значительно меньшей степени; Северо-западный (жёлоб Св. Анны) и Северо-восточный (жёлоб Воронина) районы с прилегающими акваториям. Средние многолетние значения ИПП в этих районах находятся в диапазоне от 109 до 264 мгС/м2 в год, что соответствует мезотрофному уровню. В областях, находящихся под влиянием речного стока, прослежена широтная зональность ИПП, а в северных районах моря ― меридиональная.
Ключевые слова: первичная продукция, хлорофилл, пространственная изменчивость, дистанционное зондирование, районирование
Полный текстСписок литературы:
- Баканов А. И. Основы физико-географического районирования // Экологическое районирование пресноводных водоемов. Рыбинск: ИБВВ АН СССР, 1990. С. 16–41.
- Блануца В. И. Интегральное экологическое районирование: концепция и методы. Новосибирск: Наука, 1993. 158 с.
- Виноградов М. Е. Развитие пелагических сообществ и биотический баланс океана // Океанология на старте XXI века / ред. Верещака А. Л. М.: Наука, 2008. С. 257–292.
- Демидов А. Б., Шеберстов С. В., Гагарин В. И., Хлебопашев П. В. Сезонная изменчивость первичной продукции фитопланктона Карского моря по спутниковым данным // Океанология. 2017. Т. 57. № 1. С. 103–117.
- Егоров А. Г. Особенности сезонных и межгодовых изменений состояния ледяного покрова Карского моря // Ледяные образования морей западной Арктики / ред. Зубаткин Г. К. СПб.: ААНИИ, 2006. С. 26–46.
- Кобленц-Мишке О. И., Ведерников В. И. Первичная продукция // Биология океана. Т. 2: Биологическая продуктивность океана. М.: Наука, 1977. С. 183–209.
- Кузнецова О. А., Копелевич О. В., Шеберстов С. В., Буренков В. И., Мошаров С. А., Демидов А. Б. Оценка концентрации хлорофилла в Карском море по данным спутникового сканера MODIS-AQUA // Исследование Земли из космоса. 2013. № 5. С. 21–31.
- Лисицин А. П. Рассеянный осадочный материал биосферы морей и океанов // Мировой океан. Т. 2. Физика, химия и биология океана. Осадкообразование в океане и взаимодействие геосфер Земли / ред. Нигматулин Р. И., Лобковский Л. И. М.: Науч. мир, 2014. С. 424–464.
- Carder K. L., Chen F. R., Cannizzaro J. P., Campbell J. W., Mitchell B. G. Performance of the MODIS semi-analytical ocean color algorithm for chlorophyll-a // Advances in Space Research. 2004. V. 33. P. 1152–1159.
- Cloern J. E., Jassby A. D. Complex seasonal patterns of primary producers at the land-sea interface // Ecology Letters. 2008. V. 11. P. 1294–1303.
- Demidov A. B., Mosharov S. A., Makkaveev P. N. Patterns of the Kara Sea primary production in autumn: Biotic and abiotic forcing of subsurface layer // J. Marine Systems. 2014. V. 132. P. 130–149.
- Demidov A. B., Kopelevich O. V., Mosharov S. A., Sheberstov S. V., Vazyulya S. V. Modelling Kara Sea phytoplankton primary production: development and skill assessment of regional algorithms // J. Sea Research. 2017. V. 125. P. 1–17.
- Demidov A. B., Gagarin V. I., Vorobieva O. V., Makkaveev P. N., Artemiev V. A., Khrapko A. N., Grigoriev A. V., Sheberstov S. V. Spatial and vertical variability of primary production in the Kara Sea in July and August 2016: The influence of the river plume and subsurface chlorophyll maxima // Polar Biology. 2018. V. 41. No. 3. P. 563–578. DOI: 10.1007/s00300-017-2217-x.
- Fay A. R., McKinley G. A. Global trends in surface ocean pCO2 from in situ data // Global Biogeochemical Cycles. 2013. V. 27. P. 541–557.
- Frouin R., McPherson J., Ueyoshi K., Franz B. A. A Time Series of Photosynthetically Available Radiation at the Ocean Surface from SeaWiFS and MODIS Data // Proc. SPIE Asia-Pacific Remote Sensing. 2012. V. 8525. 12 p. URL: https://doi.org/10.1117/12.981264.
- Hill V. J., Matrai P. A., Olson E., Suttles S., Steele M., Codispoti L. A., Zimmerman R. C. Synthesis of integrated primary production in the Arctic Ocean: II. In situ and remotely sensed estimates // Progress in Oceanography. 2013. V. 110. P. 107–125.
- Kubryakov A., Stanichny S., Zatsepin A. River plume dynamics in the Kara Sea from altimetry-based lagrangian model, satellite salinity and chlorophyll data // Remote Sensing of Environment. 2016. V. 176. P. 177–187.
- Lewis K. M., Mitchell B. G., van Dijken G. L., Arrigo K. R. Regional chlorophyll a algorithms in the Arctic Ocean and their effect on satellite-derived primary production estimates // Deep Sea Research. Part II: Topical Studies in Oceanography. 2016. V. 130. P. 14–27.
- Longhurst A., Sathyendranath S., Platt T., Caverhill C. An estimate of global primary production in the ocean from satellite radiometer data // J. Plankton Research. 1995. V. 17. P. 1245–1271.
- Sheberstov S. V., Lukyanova E. A. A system for acquisition, processing, and storage of satellite and field biooptical data // 4th Intern. Conf. “Current problems in optics of natural waters”: Proc. Conf. Nizhny Novgorod, 2007. P. 179–183.
- Winter P. E. D., Schlacher T. A., Baird D. Carbon flux between an estuary and the ocean: a case for outwelling // Hydrobiology. 1996. V. 337. P. 123–132.