Русские исследования Баренцевого моря и его побережья

курсовая работа

3.1 Экосистемная съемка и гидролого-гидрохимические исследования Баренцева моря

Морские промысловые гидробионты при условии их рациональной эксплуатации являются восполняемым биологическим ресурсом и стабильным источником высококачественного пищевого сырья. Промышленное морское рыболовство - одна из важнейших отраслей мировой экономики.

В Баренцевом море годовая добыча гидробионтов превышала 3,0 млн т.

Регулированием объемов вылова можно обеспечить рациональную и долговременную эксплуатацию запасов, но для этого требуются знания о межвидовых связях в экосистеме, природных процессах и антропогенных факторах влияющих на численность объектов, их поведение и воспроизводство. Необходимым условием является возможность прогнозировать развитие этих процессов, а данные по численности и биомассе гидробионтов составляют основу любого анализа либо прогноза.

При прогнозировании численности любого вида гидробионтов с заблаговременностью 1 год и более неизбежно возникает проблема с определением величины пополнения промыслового запаса, которая, в свою очередь зависит от того, насколько многочисленно вступающее в него поколение. Оценка численности этого поколения является актуальной проблемой математического моделирования популяционных процессов. Для большинства видов достаточно сложно подобрать параметры уравнения системы "запас-пополнение" и в ряде случаев требуются данные инструментальных оценок.

Целый ряд исследователей посвящали свои работы изучению вопросов экологии промысловых видов рыб в Баренцевом море и моделированию динамики их популяций. Эти вопросы рассматривались в контексте изучения последствий климатических изменений для популяций рыб, межвидовых и внутривидовых взаимоотношений, и в контексте морской экологии в целом. Однако вся аналитическая работа основывалась на исходных данных по численности рыб младших возрастных групп, которых в ряде случаев было недостаточно.

Значительные флуктуации численности пополнения одного или нескольких видов рыб оказывают огромное влияние на перенос энергии в экосистеме. Миллионы тонн мальков, являясь потребителями планктона и конкурентами планктоноядных рыб, а также кормом для хищных рыб могут существенно менять распределение пищевых ресурсов в водоеме. Степень влияния 0-группы рыб на экосистему Баренцева моря и взаимодействие между сеголетками и рыбами старших возрастных групп на настоящий момент не изучены.

Оценка численности рыб на ранних стадиях развития является весьма сложным процессом. Данные возрастные группы не попадают в промысловую статистику, следовательно, не могут моделироваться стандартными математическими методами. Единственная возможность прямого учета-инструментальные оценки. Именно для этих целей Полярным научно-исследовательским институтом морского рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО, Россия) и Бергенским институтом морских исследований (БИМИ, Норвегия) с 1965 г. ежегодно выполняется международная съемка 0-группы основных промысловых видов рыб Баренцева моря и прилегающих вод.

Основной проблемой использования результатов данной съемки являлось несоответствие получаемых индексов урожайности поколений на этапе сеголетка и последующих оценок этих же поколений в более старших возрастах. Методика расчета индексов численности, разработанная более 30 лет назад устарела и не отвечала современным требованиям. Это осложняло использование индексов численности в расчетах и обуславливало их применение только в качестве экспертной оценки урожайности поколений рыб.

Функционирование экосистемы Баренцева моря тесно связано с циклическими биогеохимическими процессами в морской среде. Материальной основой этих процессов являются растворённые в морской воде органогенные (биогенные) элементы, подвергающиеся обратимой трансформации в процессе жизнедеятельности гидробионтов.

Изучение пространственно-временной изменчивости содержания биогенных веществ в морской среде является одной из важнейших задач, решаемых в химии моря. С.В.Бруевичем (1978) эта область научных изысканий была выделена в самостоятельную дисциплину - химическую динамику. На специальном уровне исследований химическая динамика является составной частью океанологии, на комплексном уровне её изучение не отделимо от исследования функционирования морских геоэкосистем - задачи, решаемой в геоэкологии.

Актуальность темы определяется необходимостью комплексного изучения крупномасштабных изменений в экосистеме Баренцева моря. Гидрохимические исследования, являющиеся частью комплексного мониторинга природной среды и биоты Баренцева моря, проводятся уже многие десятки лет. Основной объём наблюдений составляют измерения содержания в морской воде важнейших биогенных элементов - кислорода и минерального фосфора. Изменения этих гидрохимических параметров обусловлены, с одной стороны, гидрометеорологическими процессами и динамикой водных масс, а с другой - продукционно-деструкционными процессами. Поэтому исследование многолетней динамики гидрохимического режима является ключевым звеном в изучении экосистемы Баренцева моря как функциональной единицы, изменяющейся во времени и пространстве под воздействием ряда причинно-следственных связей.

Актуальность исследований в настоящее время возрастает в связи с необходимостью разработки научных основ рациональной эксплуатации биоресурсов Баренцева моря, а также ближайшей перспективой начала промышленной разработки месторождений нефти и газа, находящихся на баренцевоморском шельфе.

Основные задачи исследования заключаются в следующем:

- формирование и обработка ретроспективной базы данных о содержании кислорода и минерального фосфора в Баренцевом море;

- восстановление многолетних рядов гидрохимических параметров, оценка качества восстановления, статистический анализ этих рядов, анализ пространственных масштабов многолетней изменчивости гидрохимического режима;

- исследование многолетних изменений системы "атмосфера-гидросфера-криосфера" (АГК-система) Баренцева моря и определение роли физических факторов в многолетних изменениях гидрохимического режима;

- изучение взаимосвязи многолетних изменений климата, гидрологического и гидрохимического режима с изменениями в биоте Баренцева моря; сопоставление многолетних изменений экосистемы моря с современными теоретическими представлениями о характере функционирования водных экосистем; оценка вероятности антропогенной модификации баренцевоморской экосистемы;

- совершенствование методических подходов к прогнозированию пополнения популяций промысловых рыб Баренцева моря;

- исследование особенностей "полузамкнутой" экосистемы реликтового озера Могильное в сопоставлении с многолетними изменениями в открытой части Баренцева моря[8].

На данный момент ежегодная экосистемная съемка выполнена в августе-сентябре 2012 г. В ней приняли участие 4 научно-исследовательских судна. С российской стороны - НИС ПИНРО "Вильнюс", с норвежской стороны специалисты БИМИ выполняли исследования на трех научно-исследовательских судах - "J.Hjort", "G.O.Sars", "H.Hanssen".

Задачи съемки - комплексное изучение условий среды и оценка состояния запасов водных биологических ресурсов, наблюдения за морскими млекопитающими и птицами.

В ходе съемки было выполнено 835 тралений, сотни океанологических и планктонных станций на всей акватории моря.

В настоящее время все собранные материалы проходят камеральную обработку в лабораториях института.

В настоящее время в Сванховте (Норвегия) работает российско-норвежская группа по подведению итогов съемки. Некоторые результаты уже известны. Так, в 2012 г. появились очень урожайные поколения трески и мойвы. Возможно, что для мойвы это будет абсолютный рекорд за более чем сорокалетний период наблюдений, а поколение сельди будет оценено как среднее по численности.

Запас мойвы не претерпел существенных изменений по сравнению с прошлым годом, хотя и немного уменьшился. Общий запас мойвы составил 3.6 млн т, это на 6 % меньше прошлогоднего, и нерестовый 1.99 млн т, что меньше прошлогоднего на 3 %.

Значительно снизился запас сайки. По всему морю он составил всего 318 тыс.т. Возможная причина такого уменьшения может заключаться в значительном поении сайки треской. В северной части моря доля сайки в питании трески составляет до 20 %.

Отмечен абсолютный рекорд распределения как трески, так и мойвы в северном направлении. В районе островов Земли Франца-Иосифа оба вида встречались в уловах до 82 ° с.ш. и далее.

Значительно увеличилась численность краба-стригуна. По предварительным расчетам она составила 15.7 млрд экз.

Температура воды в Баренцевом море была, по-прежнему, значительно выше, чем обычно. Температура атлантических вод на вековом разрезе "Кольский меридиан" была аномально высокой и достигла абсолютного максимума за весь период инструментальных наблюдений с 1900 г. Придонные воды с отрицательной температурой занимали в Баренцевом море в августе-сентябре текущего года наименьшую площадь с начала современного потепления Арктики, начавшегося в 1990-х гг. Во второй половине сентября ледовая кромка находилась за пределами Баренцева моря, значительно севернее своего среднемноголетнего положения: в ходе съемки льды так и не были встречены вплоть до 83° с.ш. Высокая температура в Баренцевом море обусловлена, в первую очередь, притоком значительно более теплых вод из Норвежского моря[6].

Делись добром ;)