Preview

Проблемы Арктики и Антарктики

Расширенный поиск

Пространственная гидрохимическая структура поверхностного слоя атлантического и индоокеанского секторов Южного океана

https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-328-347

Полный текст:

Аннотация

Многие гидрохимические характеристики и в первую очередь основные биогенные элементы (фосфор, азот, кремний) могут служить хорошими индикаторами для выделения различных типов водных масс и положения основных фронтов Южного океана. Сезонная и межгодовая изменчивость этих характеристик отражает также и характер протекания биологических процессов в поверхностном слое океана, что важно для оценки биологической продуктивности. Целью данного исследования было провести анализ основных особенностей пространственного распределения гидрохимических характеристик в поверхностном слое атлантического и индоокеанского секторов Южного океана между Субантарктическим фронтом и берегами Антарктиды, а также оценить их сезонную (весна–осень) и межгодовую изменчивость за период наблюдений с 2008 по 2020 г. Установлено, что межгодовая изменчивость биогенных элементов определялась пространственным смещением основных фронтов Антарктического циркумполярного течения, а также интенсивностью крупномасштабного круговорота Уэдделла. Сезонная динамика биогенных элементов на большей части исследуемой акватории была выражена достаточно слабо. Исключение составляют районы высокоширотных «оазисов» (шельфовые воды морей Содружества и Дейвиса), где наблюдалась максимальная сезонная изменчивость гидрохимических характеристик. Результаты многолетнего мониторинга гидрохимических условий в море Содружества позволили выделить условно «теплые» годы с ранней вегетацией (в конце декабря) и интенсивным потреблением фитопланктоном биогенных элементов и «холодные» годы, когда формирование летних «оазисов» в декабре–январе не наблюдалось.

Об авторах

К. В. Артамонова
Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии
Россия

Москва



И. А. Гангнус
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия

Москва



Л. А. Духова
Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии
Россия

Москва



В. В. Масленников
Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии
Россия

Москва



Н. А. Лавинен
ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия

Санкт-Петербург



Список литературы

1. Аржанова Н.В., Буркальцева М.А. Обеспеченность фитопланктона биогенными элементами в Атлантическом океане // Биологические ресурсы Атлантического океана. М.: Наука, 1986. С. 111–133.

2. Горшков А.Н., Гудошников Ю.П., Смагин В.М. Основные черты пространственного распределения гидрохимических показателей в Южном океане // Пелагические экосистемы Южного океана: Сборник научных трудов. М.: Наука, 1993. С. 99–107.

3. Henley S.F., Cavan E.L., Fawcett S.E., Kerr R., Monteiro T., Sherrell R.M., Bowie A.R., Boyd P.W., Barnes D.K.A., Schloss I.R., Marshall T., Flynn R., Smith S. Changing biogeochemistry of the Southern Ocean and its ecosystem implications // Front. Mar. Sci. 2020. V. 7. Article 581. doi: 10.3389/fmars.2020.00581.

4. Аржанова Н.В., Артамонова К.В. Гидрохимическая структура вод в районе промысла антарктического криля // Труды ВНИРО. 2014. Т. 152. С. 118–132.

5. Батрак К.В. Гидрохимическая характеристика различных модификаций антарктических вод // Океанология. 2008. Т. 48. № 3. С. 371–378.

6. Масленников В.В. Климатические колебания и морская экосистема Антарктики. М.: ВНИРО, 2003. 295 с.

7. Campanelli A., Massolo S., Grilli F., Marini M., Paschini E., Rivaro P., Artegiani A., Jacobs S. Variability of nutrient and thermal structure in surface waters between New Zealand and Antarctica, October 2004–January2005 // Polar Research. 2011. V. 30. Article 7064. doi: 10.3402/polar.v30i0.7064.

8. Budillon G., Rintoul S.R. Fronts and upper ocean thermal variability south of New Zealand // Antarctic Science. 2003. № 15. P. 141–152.

9. Orsi A.H., Whitworth Th. III, Nowlin W. D. Jr. On the meridional extent and fronts of the Antarctic Circumpolar Current // Deep-Sea Res. 1995. V. 42. № 5. P. 641–673.

10. Структура гидрофизических полей атлантического сектора Южного океана и их влияние на планктонные сообщества: Науч. отчет по теме № 01 / [Сост. М. А. Богдановым и др.]. М.: ВНИРО, 1986. 63 с.

11. Масленников В.В., Попков В.В. Положение зоны взаимодействия антарктических вод разных модификаций как показатель северной границы массового дрейфа антарктического криля // Антарктика: Доклады Междуведомственной комиссии по изучению Антарктики. Вып. 27. М.: Наука, 1988. С. 134–142.

12. Федулов П.П., Шнар В.Н. Фронтальная зона и структура вод круговорота Уэдделла // Исследования Уэдделловского круговорота. Океанографические условия и особенности развития планктонных сообществ: Сборник научных трудов. М.: ВНИРО, 1990. С. 31–48.

13. Franck V.M., Brzezinski M.A., Coale K.H., Nelson D.M. Iron and silicic acid concentrations regulate Si uptake north and south of the polar frontal zone in the pacific sector of the Southern ocean // Deep Sea Res. Part II. Top. Stud. Oceanogr. 2000. № 47. P. 3315–3338. doi: 10.1016/s0967–0645(00)00070–9.

14. Сапожников В.В., Ширяев В.А. Использование гидрохимических характеристик для выяснения динамики вод и оценки продукционно-деструкционных процессов в районах тропических апвеллингов // Промыслово-океанографические исследования продуктивных зон морей и океанов: Сборник научных трудов. М.: ВНИРО, 1984. С. 151–165.

15. Hart T.J. Phytoplankton periodicity in Antarctic surface waters // Discovery Rep. 1942. V. 21. P. 261–356.

16. El-Sayed S.Z. History and evolution of primary productivity studies of the Southern Ocean // Polar Biol. 2005. № 28. P. 423–438.

17. Martin J.H., Fitzwater S.E. Iron Deficiency limits phytoplankton growth in the north-east Pacific Subarctic // Nature. 1988. V. 331. P. 341–343.

18. Sedwick P.N., Bowie A.R., Trull T.W. Dissolved iron in the Australian sector of the Southern Ocean (CLIVAR SR3 section): Meridional and seasonal trends // Deep Sea Res. Part I Oceanogr. Res. Papers. 2008. V. 55. P. 911–925. doi: 10.1016/j.dsr.2008.03.011.

19. Shafiee R.T., Snow J.T., Zhang Q., Rickaby R.E.M. Iron requirements and uptake strategies of the globally abundant marine ammonia-oxidizing archaeon, Nitrosopumilus maritimus SCM1 // ISME J. 2019. V. 13. P. 2295–2305. doi: 10.1038/s41396–019–0434–8.

20. Boyd P.W. The role of iron in the biogeochemistry of the Southern Ocean and equatorial Pacific: a comparison of in situ iron enrichments // Deep Sea Research II. 2002. V. 49. P. 1803–1821.

21. Чмыр В.Д. Первичная продукция в водах Атлантической части Антарктики в предзимний период 1998 г. // Бюл. Укр. Антарк. Цент. 2002. Вып. 4. С. 141–142.

22. Millero F.J. Chemical Oceanography. 3rd ed. Taylor and Francis Group, 2006. 496 p.

23. Ведерников В.И., Сапожников В.В. Влияние добавок различных элементов минерального питания на первичную продукцию антарктического фитопланктона // Труды ИОАН СССР. 1978. T. 112. С. 58–68.

24. Волковинский В.В. Измерения первичной продукции в море Скотия // Морские биологические ресурсы Антарктики. М.: Изд-во «Пищевая промышленность», 1969. С. 160–168.

25. Орадовский С.Г. О роли микроэлементов в процессе формирования первичной продуктивности морских вод // Основы биологической продуктивности океана. М.: Наука, 1971. С. 32–36.

26. Horne A.J., Fogg G.E., Eagle D.Y. Studies in situ of the primary production of an area of inshore Antarctic sea // J. Mar. Biol. Assoc. U. K. 1969. V. 49. № 2. P. 393–405.

27. Макаров Р.Р. Некоторые данные о численности и возрастном составе массовых копепод и личинок эвфаузиид в прибрежных водах Антарктики // Антарктика. Вып. 33. М.: Наука, 1995. С. 88–106.

28. Батрак К.В., Масленников В.В., Антипов Н.Н., Клепиков А.В. Особенности структуры вод шельфа и материкового склона в море Содружества по данным экспедиции НИС «Академик Федоров» в 2006 г. // Арктика и Антарктика. М.: Наука, 2007. Вып. 5 (39). С. 112–124.

29. Руководство по химическому анализу морских и пресных вод при экологическом мониторинге рыбохозяйственных водоемов и перспективных для промысла районов Мирового океана. М.: Изд-во ВНИРО, 2003. 202 с.

30. Strickland J.D.H., Parsons T.R. A practical handbook of seawater analysis // Fisheries Research Board of Canada Bulletin. 1968. № 167. 203 p.

31. Аржанова Н.В. Отношение содержания кремния и фосфора как показатель зоны смешения вод в области Южных Оркнейских островов и Антарктического полуострова // Антарктика. М.: Наука, 1982. Вып. 21. С. 95–100.

32. De Baar H.J.W., de Jong, Bakker D.C.E., Löscher B. M., Veth C., Bathmann U., Smetacek V. Importance of iron for plankton blooms and carbon dioxide drawdown in the Southern Ocean // Nature. 1995. V. 373 (6513). P. 412–415. https://doi.org/10.1038/373412a0.

33. Антипов Н.Н., Клепиков А.В. Термическая структура верхнего слоя океана между Африкой и Антарктидой по данным океанографических работ ААНИИ 2004–2010 гг. // Вклад России в Международный полярный год 2007/08. Сер. Океанология и морской лед. М.; СПб.: ООО «Паулсен», 2011. С. 280–290.

34. Ионов В.В. Синоптический мониторинг поверхностных термических фронтов Южного океана // Труды ВНИРО. 2015. Т. 157. С. 143–150.

35. Артамонов Ю.В., Скрипалева Е.А., Бабий М.В., Галковская Л.К. Межгодовая изменчивость температурных фронтов Южного океана // Системы контроля окружающей среды. 2009. Вып. 12. С. 280–282.


Рецензия

Для цитирования:


Артамонова К.В., Гангнус И.А., Духова Л.А., Масленников В.В., Лавинен Н.А. Пространственная гидрохимическая структура поверхностного слоя атлантического и индоокеанского секторов Южного океана. Проблемы Арктики и Антарктики. 2021;67(4):328-347. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-328-347

For citation:


Artamonova K.V., Gangnus I.A., Dukhova L.A., Maslennikov V.V., Lavinen N.A. Spatial hydrochemical structure in surface waters of the Southern ocean between Africa and Antarctica. Arctic and Antarctic Research. 2021;67(4):328-347. (In Russ.) https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-328-347

Просмотров: 101


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0555-2648 (Print)
ISSN 2618-6713 (Online)