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.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Токарев Ю.Н. Основы биофизической экологии гидробионтов. Севасто-поль: ЭКОСИ-Гидрофизика. 2006. 342 с.
- 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.
- Биолюминесценция океана / И.И. Гительзон, Л.А. Левин, Р.Н. Утюшев [и др.]. Спб: Гидрометеоиздат. 1992. 283 c.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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).
- 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.
- 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). - 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.
- 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.
- Гордеева К.Т. О видовом составе и особенностях распределения Cорероdа в Красном море // Биология моря. 1971. Вып. 24. С. 126–141.
- 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.
- Рудяков Ю.А., Воронина Н.М. Планктон и биолюминесценция в Красном море и Аденском заливе // Океанология. 1967. Т. 6. № 7. С. 1076–1080.