Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 4. С. 239-248
Тренды многолетних изменений первичной продукции фитопланктона совместно с концентрацией хлорофилла и температурой воды в шельфовых районах северо-западной части Чёрного моря
И.В. Ковалёва
1 , З.З. Финенко
1 , В.В. Суслин
2 1 Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН, Sevastopol, Россия
2 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
Одобрена к печати: 13.07.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-4-239-248
Исследованы многолетние сезонные изменения концентрации хлорофилла, первичной продукции фитопланктона и температуры воды в шельфовой зоне северо-западной части Чёрного моря с 1998 по 2015 г. Для анализа использовались данные со спутников SeaWiFS с 1998 по 2008 г. и MODIS с 2008 по 2015 г., полученные для поверхностного слоя моря. Концентрация хлорофилла а и первичная продукция фитопланктона рассчитывались по ранее разработанным нами моделям для черноморского фитопланктона. Тренды исследуемых показателей определялись по методу наименьших квадратов. В придунайском районе выявлен положительный тренд среднегодовых значений концентрации хлорофилла при уровне значимости р < 0,1 и отсутствие статистически значимого тренда первичной продукции. На остальных акваториях северного и западного побережья выраженных трендов концентрации хлорофилла и первичной продукции не отмечено. В районе, подверженном стоку р. Дунай, средняя за 18 лет продукция фитопланктона была наиболее высокой по сравнению с другими районами и составляла 87,05±25,75 мгС∙м–3∙сут–1. Положительные тренды температуры наблюдались на большей части западной прибрежной области Чёрного моря и района свала глубин при уровне значимости р < 0,1. Проведённые исследования показали отсутствие заметных изменений в развитии фитопланктона в связи с глобальным потеплением.
Ключевые слова: северо-западная часть Чёрного моря, многолетние тренды, температура воды, фитопланктон, хлорофилл а, первичная продукция, спутниковые данные
Полный текстСписок литературы:
- Артамонов Ю. В., Скрипалева Е. А., Колмак Р. В., Федирко А. В. Сезонная изменчивость температурных фронтов Черного моря по спутниковым данным // Исслед. Земли из космоса. 2020. № 1. С. 52–69. DOI: 10.31857/S0205961420010030.
- Белевич Р. Р., Орлова И. Г. Особенности межгодовой изменчивости гидролого-гидрохимических характеристик вод на северо-западном шельфе Черного моря в последние десятилетия (60–90-е гг.) // Морской гидрофиз. журн. 1996. Т. 2(III–IV). С. 72–73.
- Белокопытов В. Н., Шокурова И. Г. Оценки междесятилетней изменчивости температуры и солености в Черном море в период 1951–1995 гг. // Эколог. безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2005. № 12. С. 12–21. URL: https://www.researchgate.net/publication/285860124.
- Воробьева Л. В., Нестерова Д. А., Полищук Л. Н., Кулакова И. И., Синегуб И. А. Современное состояние пелагических и донных сообществ северо-западной части Черного моря // Вестн. Одесского нац. ун-та. Сер.: Географ. и геол. науки. 2014. Т. 19. Вып. 1. С. 113–120.
- Востоков С. В., Лобковский Л. И., Востокова А. С., Соловьев Д. М. Сезонная и многолетняя изменчивость фитопланктона в Черном море по данным дистанционного зондирования и контактным измерениям хлорофилла а // Докл. Акад. наук. 2019. Т. 485. № 1. С. 99–103. DOI: 10.31857/S0869-5652485199-103.
- Кириленко Н. Ф., Евстигнеев В. П. Изменчивость содержания хлорофилла а в северо-западной части Черного моря в современных климатических условиях // Системы контроля окружающей среды. 2017. Т. 4 С. 80–87. DOI: 10.33075/2220-5861-2017-4-80-87.
- Ковалёва И. В., Финенко З. З., Суслин В. В. Тренды многолетних изменений концентрации хлорофилла, первичной продукции фитопланктона и температуры воды на шельфе в южном и восточном районах Чёрного моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 228–235. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-228-235.
- Микаэлян А. С. Временная динамика фитопланктона глубоководного бассейна Черного моря: дис. … д-ра биол. наук. М., 2018. 266 с.
- Полонский А. Б. Изменчивость гидрологических характеристик северо-западной части Черного моря, вызванная крупномасштабными процессами // Метеорология и гидрология. 1997. Т. 3. С. 59–70.
- Скрипник И. А., Кирсанова Е. В. Первичная продукция в северо-западной части Черного моря // Наукові записки Тернопільського педунiверситету. Сер.: Биология. Спец. вип. «Гiдроекологiя». 2001. Т. 14. № 3. С. 158–160.
- Суслин В. В., Чурилова Т. Я., Ли М. Е. Мончева С., Финенко З. З. Концентрация хлорофилла а в Черном море: сравнение спутниковых алгоритмов // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2018. Т. 11. № 3. С. 64–72. DOI: 10.7868/S2073667318030085.
- Финенко З. З., Чурилова Т. Я., Пархоменко А. В., Тугрул С. Фотосинтетические характеристики фитопланктона в западной части Чёрного моря в период осеннего цветения // Морской эколог. журн. 2008. Т. 7. № 4. С. 75–84.
- Шокурова И. Г., Пластун Т. В., Белокопытов В. Н., Халиулин А. Х. Сравнительный анализ изменчивости гидрологических характеристик вод северо-западного шельфа и центральной части моря // Эколог. безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2004. Вып. 10. С. 17–26.
- Brewin R., Sathyendranath S., Hirata T., Lavender S. J., Barciela R. M., Hardman-Mountford N. A three-component model of phytoplankton size class for the Atlantic Ocean // Ecological Modelling. 2010. V. 221. Р. 1472–1483. DOI: 10.1016/j.ecolmodel.2010.02.014.
- Finenko Z. Z., Kovalyova I. V., Suslin V. V. Use of Satellite Data for the Estimation of the Specific Growth Rate of Phytoplankton in the Surface Layer of the Black Sea // Russian J. Marine Biology. 2019. V. 45. No. 4. P. 313–319. DOI: 10.1134/S1063074019040059.
- Ginzburg A. I., Kostianoy A. G., Sheremet N. A. Seasonal and interannual variability of the Black Sea surface temperature as revealed from satellite data (1982–2000) // J. Marine System. 2004. V. 52. P. 33–50.
- Kopelevich O. V., Sheberstov S. V., Yunev O., Basturk O., Finenko Z. Z., Nikonov S., Vedernikov V. I. Surface chlorophyll in the Black Sea over 1978–1986 derived from satellite and in situ data // J. Marine System. 2002. V. 36. Iss. 3–4. P. 145‒160.
- Oguz T., Dippner J. W., Kaymaz Z. Climatic regulation of the Black Sea hydro-meteorological and ecological properties at interannual-to-decadal time scales // J. Marine System. 2006. V. 60. P. 235–254.
- Stelmakh L. V. Spatial and Temporal Variability of Carbon to Chlorophyll a Ratio in Phytoplankton of the Surface Layer in Shallow Water Areas of the Black Sea (Crimea) // Intern. J. Algae. 2015. V. 17. No. 4. P. 385–396. DOI: 10.1615/InterJAlgae.v17.i4.60.
- Suslin V. V., Churilova T. Ya. Regional algorithm for separating light absorption by chlorophyll-a and coloured detrital matter in the Black Sea, using 480–560 nm bands from ocean colour scanners // Intern. J. Remounting Sensing. 2016. V. 37. No. 18. P. 4380–4400. DOI: 10.1080/01431161.2016.1211350.