Сезонная динамика биомассы фитопланктона в различные годы в шельфовой зоне северной и северо-западной части Черного моря в трех районах

Известно, что одним из важнейших показателей экологического состояния морской планктонной системы является уровень биомассы фитопланктона. Ее развитие и изменчивость отражают транспорт СО2 из атмосферы в океан, гидрохимический режим водоемов и углеродный цикл в них. На развитие биомассы фитопланктона влияет ряд факторов: климат, антропогенная нагрузка и взаимодействие между автотрофными и гетеротрофными организмами.
Для расчета биомассы фитопланктона использовались спутниковые данные (SeaWiFS\R2018.0\MLAC\ Level-2, MODIS-Aqua\R2018.0\LAC\Level-2 и MODIS-Terra\R2018.0\LAC\ Level-2) https://oceancolor.gsfc.nasa.gov/. Использовались измерения проведенные спутниковым сканером SeaWiFS за 2001, 2003 гг, и приборами MODIS-Aqua и MODIS-Terra за 2008, 2011, 2014 гг. в Черном море. Концентрация хлорофилла, рассчитана на основе алгоритма, разработанного в Морском гидрофизическом институте (для SeaWiFS и MODIS) [Suslin and Churilova, 2016]. Температура в поверхностном слое получена из спутниковых наблюдений MODIS-Aqua/Terra, интенсивность ФАР в диапазоне 400–700 нм - https://oceancolor.gsfc.nasa.gov/atbd/par/. Данные осреднены за двухнедельный период. Для расчета биомассы использовалась модель, подробно описанная в работе [Финенко и др. 2018]. Для анализа сезонной динамики биомассы фитопланктона выбраны районы с различными гидрологическими условиями : 1 – Приднепровский район северо-западного шельфа, 2 – область свала глубин от 50 и 500 м, 3 – область Кавказского и Крымского побережья.
В работе рассматривалась сезонная динамика за 18-ти летний период с 1998 по 2015 гг. Для иллюстрации нами выбраны годы (2001, 2003, 2008, 2011, 2014) с различными типами сезонных вариаций показателей биомассы черноморского фитопланктона. Подобный характер изменения наблюдался и для ряда остальных лет. Для приднепровского района характерна наибольшая средняя величина показателя за исследуемые 5 лет – 45,8±17,9 мгС м-3, и за 18 лет – 47,8±22,3 мгС м-3. В области свала глубин за 5 лет – 41,6±18,1 мгС м-3, прибрежной зоне Крыма и Кавказа – 37,5±15,9 мгС м-3. За 18-тилетний период – 41,7±18,5 и 35,2±14,7 мгС м-3 соответственно. Крайние средние за двухнедельный период значения в трех районах варьируют приблизительно на одном уровне (для района 1 за 5 лет от 16 до 117 мгС м-3, района 2 от 15 до 100 мгС м-3, района 3 от 14 до 110 мгС м-3). В приднепровском районе в сезонной изменчивости фитопланктона в различные годы наблюдалось от 3-х до 6-ти максимумов биомассы, с наибольшим в весенний период. Также, в этом районе характерны зимний, осенний максимумы, и в отдельные годы встречался летний. Такие изменения биомассы связаны с климатическими особенностями в различные годы, стоком рек и антропогенной нагрузкой. Во 2-м и 3-м районах наблюдалась более стабильная сезонная динамика с максимумами величин в зимне-весенний период и минимумами в летний. Для района свала глубин характерен также выраженный весенний пик во все рассмотренные годы. Отмечены возрастания биомассы зимой, весной (в мате-апреле) и в ноябре. В прибрежной зоне Крыма и Кавказа характерно возрастание преимущественно в зимний и весенний период, с наибольшими пиками величин в марте. Зимой наблюдается более продолжительное возрастание биомассы. Осенний максимум также встречается в некоторые годы, однако он менее выражен, чем весенний и зимний. В районе 3 отмечено от 2-х до 3-х максимумов биомассы фитопланктона.
Таким образом сезонная динамика биомассы фитопланктона, может быть, не одинакова в различные годы в исследуемых районах, хотя имеет сходные черты. Общими можно отметить весенний максимум в марте-апреле и длительное повышение в зимний период, а также снижение величин биомассы летом. В первом и втором районах возможны летние и осенние пики в различные месяцы, при этом, в первом районе значения более высокие. Для трех районов отмечен различный характер развития биомассы, связанный с условиями среды и климатическим воздействием. Результаты полученные в данной работе будут полезны для дальнейших исследований экологических аспектов в указанных районах.