Исследования биолюминесценции в Красном море

А.В. Мельник1, В.В. Мельников2

1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт морских биологических исследований имени А.О. Ковалевского РАН» (ФГБУН ИМБИ), РФ, г. Севастополь, пр. Нахимова, 2

Е-mail: melnikalexand@gmail.com

2 ФГБУН Институт природно-технических систем (ИПТС),  РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28

Е-mail: sevlin@rambler.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2018-3-93-100

УДК 574.582 (262.5)

Реферат:

   В статье приведены данные исследования интенсивности биолюминесценции в центральной части Красного моря, выполненные в 42-м рейсе НИС «Академик Борис Петров» проводились с 02.03 по 03.03.2017 г.

   Несмотря на большое количество исторических наблюдений о том, что воды этого моря обладают интенсивной светимостью, инструментальных данных по биолюминесценции отрытых вод Красного моря очень мало. Впервые эти измерения были выполнены в 60-е – 70-е  годах прошлого века советскими исследователями из ИО АН СССР и ИнБЮМ АН УССР с использованием гидробиофизических зондов того времени.

   Сейчас Красное и Аравийское моря стали предметом интенсивных исследований, обусловленных стремительным ростом заморных зон, которые возникают из-за массового развития светящейся водоросли Noctiluca. Для этого используются данные дистанционного зондирования океана, результаты непосредственных измерений светимости воды стационарными зондами in situ, расположенными в прибрежье, что позволяет заранее «спасать» ставки с культивируемой рыбой до наступления вспышки развития биолюминесцентного планктона. Эти исследования активно проводят Исследовательский центр Красного моря (RSRC) Университета науки и техники короля Абдуллы (KAUST), Министерство сельского хозяйства и рыболовства в Омане и Культурный центр Султана Кабуса при поддержке ведущих западных научных центров.

   Исследования в 42-м рейсе НИС «Академик Борис Петров» проводились с 02.03 по 03.03.2017 г. помощью гидробиофизического комплекса “Сальпа-M”, посредством многократных батифотометрических зондирований в фотическом слое в центре Красного моря. Высокая эффективность прибора позволяла измерять биолюминесценцию не только в ночное, но и в дневное время. Кроме интенсивности биолюминесценции комплекс “Сальпа-M” измерял температуру и электропроводность воды на горизонте погружения прибора с дискретностью измерений 0.2 м. В дневное время на станциях комплекс использовался для измерений фото-синтетически активной радиации (ФАР). Всего на 4 станциях было проведено 30 зондирований фотического слоя. На каждой станции выполнялось от 5 до 10 зондирований на скорости 1.2 м•с интервалом в 2.5 – 3.0 мин. Интенсивность биолюминесценции переводили в абсолютные величины суммарной мощности излучения (10–12 Вт•см–2•л–1), применяя соответствующие переводные коэффициенты, полученные с использованием радиолюминесцентных эталонных источников света.

   Полученные данные, свидетельствуют о том, что за последние несколько десятилетий в центральной части Красного моря, как и в прибрежье, произошло увеличение светимости вод почти на порядок: в марте 1979 года среднее значение интенсивности биолюминесценции составляло около 120•10–12 Вт•см–2•л–1, а в марте 2017 г. – 1250•10–12 Вт•см–2•л–1.

   Понятно, что этих данных недостаточно для того, чтобы с уверенностью судить о происходящих изменениях в экосистеме моря, однако позволяет сделать предположение, соответствующее данным прибрежных измерений, что в результате произошедших климатических изменений возросла интенсивность биолюминесценции, связанная, очевидно, с возрастанием обилия Noctiluca.

Ключевые слова: биолюминесцентный потенциал, планктонное сообщество, гидрологические характеристики, Красное море.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Токарев Ю.Н. Основы биофизической экологии гидробионтов. Севасто-поль: ЭКОСИ-Гидрофизика. 2006. 342 с.
  2. Токарев Ю.Н., Евстигнеев П.В., Машукова О.В. Планктонные биолюми-несценты Мирового океана: видовое разнообразие, характеристики светоизлучения в норме и при антропогенном воздействии. Симферополь: Н. Орiанда. 2016. 347 с.
  3. Биолюминесценция океана / И.И. Гительзон, Л.А. Левин, Р.Н. Утюшев [и др.]. Спб: Гидрометеоиздат. 1992. 283 c.
  4.  Токарев Ю.Н., Василенко В.И., Жук В.Ф. Новый гидробиофизический комплекс для экспрессной оценки состояния прибрежных экосистем // Материалы XI Междунар. науч.-техн. конф. Современные методы и средства океанологических исследований (Москва, 25–27 ноября 2009 г.). Москва: Изд-во РАН. 2009. С. 23–27.
  5. Биофизические методы гидробиологических исследований. Часть I. Методика изучения биолюминесцентного потенциала пелагиали / Ю.Н. Токарев, Э.П. Битю-ков, В.И. Василенко [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Сб. научн. тр. Вып. 2 (7) (Глобальная океаническая наблюдатель ная система Черного моря: контактные измерения. Вклад Украины в Black Sea GOOS) НАН Украины, МГИ, ОФ ИнБЮМ. Севастополь, 2002. С. 111–121.
  6. The bioluminescence field as an indicator of the spatial structure and physiological state of the planktonic community at the Mediterranean Sea basin / Yu.N. Tokarev, E.P. Bityukov, R. Williams [et al.] // The eastern Mediterranean as a laboratory basin for the assessment of contrasting ecosystems. The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1999. Р. 407–416.
  7. Aronsohn M.D. Studying Bioluminescent Blooms in the Arabian Sea // State of planet. December 4, 2017 URL: https://blogs.ei.columbia.edu/2017/12/04/studying-bioluminescent-blooms-arabian-sea/ (дата обращения: 13.03.2018).
  8. Stavorinus J.S. 1796. Voyages to the East-Indies… // Translated from the original Dutch, by S. H. Wilcocke… London, G. G. and J. Robinson, 1798. Vol. I. p. 280. Vol. III. P. 282–284.
  9. Staples R.F. The distribution and characteristics of the surface bioluminescence in the Oceans // Technical Report US Naval Oceanographic Office Washington. 1966.
    http://www.dtic.mil/docs/citations/AD0630903 (дата обращения: 13.03.2018).
  10.  Богданова Л.К. Гидрологические условия в Красном море и Аденском заливе по наблюдениям э/с «Академик А. Ковалевский». В кн.: Океанологические исследования, X раздел программы МГГ. М.: Наука, 1966. № 15. 186 с.
  11. Делало Е.П. Распределение био-массы зоопланктона в Красном море и Аденском заливе зимой 1961–1962 гг. В кн: Океанологические исследования. М.: Наука. 1966. № 15. С. 131–136.
  12. Гордеева К.Т. О видовом составе и особенностях распределения Cорероdа в Красном море // Биология моря. 1971. Вып. 24. С. 126–141.
  13. Морякова В.К. Состав и количе-ственное распределение зоопланктона в Аравийском море в период летнего мус-сона // Биология моря. 1971. Вып. 24. С. 141–161.
  14. Рудяков Ю.А., Воронина Н.М. Планктон и биолюминесценция в Красном море и Аденском заливе // Океанология. 1967. Т. 6. № 7. С. 1076–1080.

Loading