Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 1. С. 253-268
Интенсивное развитие цианобактерий в южной части Каспийского моря
А.В. Медведева
1 , С.В. Станичный
1 , А.А. Кубряков
1 1 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
Одобрена к печати: 15.02.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-1-253-268
На основе оптических спутниковых данных среднего разрешения с 2001 по 2022 г. выделены случаи интенсивного развития цианобактерий в южной части Каспийского моря — преимущественно в июле и августе в 2005, 2008, 2010, 2017 и 2018 гг., в 2009 г. интенсивное развитие цианобактерий наблюдалось в сентябре и начале октября, а в 2021 г. первые признаки интенсивного развития цианобактерий регистрировались в июне. Для всех отмеченных случаев выделены стадии развития и описаны пространственно-временные изменения. Также проанализированы фоновые условия, которые могли способствовать интенсивному развитию цианобактерий: изменения температуры поверхности моря, скорость и устойчивость ветра в летний период и повышение концентрации хлорофилла a в периоды, предшествующие развитию цианобактерий. В частности, отмечено, что интенсивное развитие цианобактерий осуществляется преимущественно в условиях высокого прогрева поверхностных вод на фоне преобладания слабых и устойчивых ветров. Вероятно, дополнительным источником биогенных элементов становится жизнедеятельность иных видов фитопланктона: перед периодами интенсивного развития цианобактерий регистрируется более высокая концентрация хлорофилла a. Кроме того, отмечено повышение температуры поверхности моря в области интенсивного развития цианобактерий: по данным радиометра AVHHR (англ. Advanced Very-High-Resolution Radiometer) спутника NOAA 18 (англ. National Oceanic and Atmospheric Administration — Национальное управление океанических и атмосферных исследований, США), температурный контраст между районом с плавающими цианобактериями и окружающими районами может превышать 4 °С.
Ключевые слова: Южный Каспий, цианобактерии, интенсивное развитие цианобактерий, температура поверхности, скорость ветра, концентрация хлорофилла a, оптические данные, спутниковые данные, Nodularia Spumigena Mert.
Полный текстСписок литературы:
- Абдуллаев С. Ф. Комплексные исследования пылевых и газовых примесей в аридных зонах и их влияние на региональный климатический режим юго-восточной части Центральной Азии: дис. … д-ра физ.-мат. наук. Душанбе, 2014. 315 с.
- Богданов Н. И., Абрамов Б. В., Парамонов В. К. Биологические аспекты борьбы с «цветением» водоемов синезелеными водорослями // Астраханский вестн. экол. образования. 2004. № 1–2. С. 61–62.
- Вершинин А. О., Моручков А. А. Потенциально-токсичные водоросли в прибрежном фитопланктоне северо-восточной части Черного моря // Экология моря. 2003. Вып. 64. С. 45–50.
- Волошко Л. Н., Пиневич А. В., Копецкий И., Титова Н. Н., Хроузек П., Зелик П. Продуцируемые цианобактериями токсины в период «цветения» воды в Нижнем Суздальском озере (Санкт-Петербург, Россия) // Альгология. 2010. Т. 20. № 2. С. 210–233.
- Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. 6. Каспийское море. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 360 с.
- Зонн И. С., Костяной А. Г., Косарев А. Н., Жильцов С. С. Каспийское море: Энциклопедия. М.: Восточ. кн., 2016. 560 с.
- Калинская Д. В., Медведева А. В., Алескерова А. А. Влияние пылевого аэрозоля на интенсивность цветения цианобактерий в Каспийском море // Оптика атмосферы и океана. 2021. Т. 34. № 9. С. 689–695. DOI: 10.15372/AOO20210904.
- Каспийское море: Гидрология и гидрохимия / под. ред. С. С. Байдина, А. Н. Косарева. М.: Наука, 1986. 261 с.
- Aleskerova A. A., Kubryakov A. A., Stanichny S. V., Lishaev P. N., Mizyuk A. I. Cyanobacteria Bloom in the Azov Sea According to Landsat Data // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2019. V. 55. No. 9. P. 1416–1426. DOI: 10.1134/S0001433819090056.
- Bigham S., Zarei Darki B., Patimar R., Jorjani E. Physical-Chemical Factors Affecting Diversity and Distribution of Blue-green Algae in the Southern Caspian // J. Phycological Research. 2019. V. 3. No. 1. P. 275–286. DOI: 10.29252/JPR.3.1.275.
- Knysh V., Ibrayev R., Korotaev G., Inyushina N. Seasonal variability of climatic currents in the Caspian Sea reconstructed by assimilation of climatic temperature and salinity into the model of water circulation // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2008. V. 44. P. 236–249. DOI: 10.1134/S0001433808020114.
- Kopelevich O. V., Vazyulya S. V., Grigoriev A. V., Khrapko A. N., Sheberstov S. V., Sahling I. V. Penetration of visible solar radiation in waters of the Barents Sea depending on cloudiness and coccolithophore blooms // Oceanology. 2017. V. 57. P. 402–409. DOI: 10.1134/S0001437017020096.
- Kopylov A. I., Kosolapov D. B., Zabotkina E. A. Distribution of picocyanobacteria and virioplankton in mesotrophic and eutrophic reservoirs: The role of viruses in mortality of picocyanobacteria // Biology Bull. 2010. V. 37. P. 565–573. DOI: 10.1134/S1062359010060038.
- Kubryakov A. A., Lishaev P. N., Aleskerova A. A., Stanichny S. V., Medvedeva A. A. Spatial distribution and interannual variability of cyanobacteria blooms on the North-Western shelf of the Black Sea in 1985–2019 from satellite data // Harmful Algae. 2021. V. 110. P. 102–128. DOI: 10.1016/j.hal.2021.102128.
- Naghdi K., Moradi M., Kabiri K., Rahimzadegan M. The effects of cyanobacterial blooms on MODIS-L2 data products in the southern Caspian Sea // Oceanologia. 2018. V. 60. No. 3. P. 367–377. DOI: 10.1016/j.oceano.2018.02.002.
- Nasrollahzadeh H., Makhlough A., Pourgholam R., Vahedi F., Qanqermeh A., Foong S. The study of Nodularia spumigena bloom event in the southern Caspian Sea // Applied Ecology and Environmental Research. 2011. V. 9. P. 141–155. DOI: 10.15666/aeer/0902_141155.
- Oyama Y., Matsushita B., Fukushima T. Cyanobacterial Blooms as an Indicator of Environmental Degradation in Waters and Their Monitoring Using Satellite Remote Sensing. // Aquatic Biodiversity Conservation and Ecosystem Services. 2016. P. 71–85. DOI: 10.1007/978-981-10-0780-4_6.
- Roohi A., Kideys A. E., Sajjadi A., Hashemian A., Pourghola R., Fazli H., Khanari A. G., Eker-Develi E. Changes in biodiversity of phytoplankton, zooplankton, fishes and macrobenthos in the Southern Caspian Sea after the invasion of the ctenophore Mnemiopsis leidyi // Biological Invasions. 2010. V. 12. P. 2343–2361. DOI: 10.1007/s10530-009-9648-4.
- Rubakina V. A., Kubryakov A. A., Stanichny S. V. Seasonal Variability of the Diurnal Cycle of the Black Sea Surface Temperature from the SEVIRI Satellite Measurements // Physical Oceanography. 2019. V. 26. No. 2. P. 157–169. DOI: 10.22449/1573-160X-2019-2-157-169.
- Ward D. M., Castenholz R. W., Miller S. R. Cyanobacteria in Geothermal Habitats // Ecology of cyanobacteria II: their diversity in space and time. 2012. P. 39–63. DOI: 10.1007/978-94-007-3855-3_3.
- Wynne T. T., Stumpf R. P., Tomlinson M. C., Warner R. A., Tester P. A., Dyble J., Fahnenstiel G. L. Relating spectral shape to cyanobacterial blooms in the Laurentian Great Lakes // Intern. J. Remote Sensing. 2008. No. 29. P. 3665–3672. DOI: 10.1080/01431160802007640.
- Zakharkov S. P., Selina M. S., Vanin N. S., Shtraikhert E. A., Biebov N. Phytoplankton characteristics and hydrological conditions in the western part of the Sea of Okhotsk in the spring of 1999 and 2000 based on expeditionary and satellite data // Oceanology. 2007. V. 47. P. 519–530. DOI: 10.1134/S0001437007040091.