Сезонная изменчивость растворенного органического углерода в северо-восточной части Черного моря

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В работе рассматривается сезонная и пространственная изменчивость растворенного органического углерода (РОУ), хлорофилла а (хл “а”), доли феофитина а в сумме хлорофилл а и феофитин а (фео “а”), а также кажущегося потребления кислорода (AOU) на пятимильном разрезе напротив Голубой бухты на станциях с глубинами 10, 25, 50, 100 и 500 м (г. Геленджик, северо-восточная часть Черного моря). Отбор проб проводился в 2012 году, с апреля по ноябрь включительно, с частотой 1-2 раза в месяц. Статистический анализ средневзвешенных концентраций РОУ и Chl “a”, рассчитанных по всему массиву данных, продемонстрировал взаимосвязь между сезонной динамикой РОУ и хл “а”. Коэффициент корреляции по Спирмену составил R = 0.59 при n = 49. Анализ сезонной динамики средневзвешенных концентраций РОУ и Chl “a” на отдельных станциях показал максимально высокую взаимосвязь между параметрами на станции с глубиной 50 м (R = 0.85, n = 10), достаточно удаленной как от материкового стока, так и от влияния основного черноморского течения. Существенной связи между временной динамикой РОУ и фео “а” обнаружено не было. Принимая, что концентрация хл “а” является косвенной характеристикой обилия активного автотрофного фитопланктона, а фео “а” – показателем физиологического состояния микроводорослей, можно предположить, что биомасса автотрофного фитопланктона в большей степени оказывает влияние на динамику РОУ, чем его физиологическое состояние (активность).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Костылева

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ventis-ire@yandex.ru
Россия, Москва

С. А. Мошаров

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: ventis-ire@yandex.ru
Россия, Москва

Д. И. Мигали

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: ventis-ire@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Ведерников В.И., Демидов А.Б. Вертикальное распределение первичной продукции и хлорофилла в различные сезоны в глубоководных районах Черного моря // Океанология. 1997. Т. 37. № 3. С. 414–423.
  2. Емельянов Е.М. Барьерные зоны в океане. Осадко- и рудообразование, геоэкология. Калининград: Янтарный сказ, 1998. 416 с.
  3. Зацепин А.Г., Пиотух В.Б., Корж А.О. и др. Изменчивость поля течений в прибрежной зоне Черного моря по измерениям донной станции ADCP // Океанология. 2012. Т. 52. № 5. С. 629–642.
  4. Зацепин, А.Г., Островский А.Г., Кременецкий В.В. и др. О природе короткопериодных колебаний основного черноморского пикноклина, субмезомасштабных вихрях и реакции морской среды на катастрофический ливень 2012 г. // Океанология. 2013. Т. 49. № 6. С. 717–732.
  5. Кобак К.И. Биотические компоненты углеродного цикла. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 248 с.
  6. Костылева А.В., Мошаров С.А., Подымов О.И. Исследования сезонной динамики кислорода, кажущегося потребления кислорода и хлорофилла а в северо-восточной части Черного моря в 2012 году // Океанология. 2022. Т. 62. № 5. С. 715–725.
  7. Мошаров С.А., Демидов А.Б., Симакова У.В. Особенности процессов первичного продуцирования в Карском море в конце вегетационного периода // Океанология. 2016. Т. 56. № 1. С. 90–100.
  8. Мошаров С.А., Сергеева В.М. Оценка функционального состояния морского фитопланктона по флуоресцентным показателям и соотношению концентраций феофитина и хлорофилла а // Вопросы современной альгологии. 2018. № 1. С. 10–16.
  9. Мошарова И.В., Сажин А.Ф. Бактериопланктон северо-восточной части Черного моря в летний и осенний периоды 2005 г. // Океанология. 2007. Т. 47. № 5. С. 720–728.
  10. Сиделев С.И., Бабаназарова О.В. Анализ связей пигментных и структурных характеристик фитопланктона высокоэвтрофного озера // Журн. Сиб. фед. Ун-та. Биология. 2008. Т. 1. № 2. С. 162–177.
  11. Симакова У.В. Влияние рельефа дна на сообщества цистозиры Северокавказского побережья Черного моря // Океанология. Т. 49. № 5. 2009. С. 672–680.
  12. Хайлов К.М. Экологический метаболизм в море. Киев: Наукова Думка, 1971. 252 с.
  13. Arar E.J., Collins G.B. U.S. Environmental Protection Agency method 445.0 In Vitro Determination of Chlorophyll a and Pheophytin a in Marine and Freshwater Algae by Fluorescence, revision 1.2 // Cincinnati, Ohio, U.S. Environmental Protection Agency, National Exposure Research Laboratory, Office of Research and Development. 1997. P. 1–22.
  14. Azetsu-Scott K., Passow U. Ascending marine particles significance of transparent exopolymer particles (TEP) in the upper ocean // Limnology and Oceanography. 2004. V. 49. P. 741–748.
  15. Cadee G.C. Particulate and dissolved organic carbon and chlorophyll a in the Zaire River, estuary and plume // Neth.s J. of Sea Research. 1984. V. 17. P. 426–440.
  16. Carlson С.A., Ducklow H.W. Dissolved organic carbon in the upper ocean of the central equatorial Pacific Ocean, 1992: Daily and finescale vertical variations // Deep-Sea Research II. 1995. V. 42. № 23. P. 639–656.
  17. Cauwet G., Hansell D.A., Carlson C.A. et al. DOM in the coastal zone // Biogeochemistry of Marine Dissolved Organic Matter. San Diego: Academic Press. 2002. P. 579–609.
  18. Chaddock R.E. Principles and Methods of Statistics, 1st ed. Boston: Houghton Mifflin Company, 1925.
  19. Chen W., Wangersky P.J. High-temperature combustion analysis of dissolved organic carbon produced in phytoplankton cultures // Marine Chemistry. 1993. V. 41. P. 167–171.
  20. Chen W., Wangersky P.J. Production of dissolved organic carbon in phytoplankton cultures as measured by high-temperature catalytic oxidation and ultraviolet photo-oxidation methods // J. of Plankton Research. 1996. V. 18. № 7. P. 1201–1211.
  21. Dagg M.J., Bianchi T., McKee B. et al. Fates of dissolved and particulate materials from the Mississippi river immediately after discharge into the northern Gulf of Mexico, USA, during a period of low wind stress // Continental Shelf Research. 2008. V. 28. P. 1443–1450.
  22. Doval M.D., Perez F.F., Berdalet E. Dissolved and particulate organic carbon and nitrogen in the Northwestern Mediterranean // Deep-Sea Research I. 1999. V. 46. P. 511–527.
  23. Ducklow H.W., Hansell D.A., Morgan J.A. Dissolved organic carbon and nitrogen in the Western Black Sea // Marine Chemistry. 2007. V. 105. P. 140–150.
  24. Engel A. Distribution of transparent exopolymer particles (TEP) in the northeast Atlantic Ocean and their potential significance for aggregation processes // Deep Sea Research I. 2004. V. 51. P. 83–92.
  25. Engel A., Schartau M. Influence of transparent exopolymer particles (TEP) on sinking velocity of Nitzschia closterium aggregates // Marine Ecology Progress Series. 1999. V. 182. P. 69–76.
  26. Fogg G.E., Boalch G.T. Extracellular products in pure cultures of a brown alga // Nature. 1958. V. 181. № . 4611. P. 789–790.
  27. Grasshoff K., Kremling K., Ehrhardt M. Methods of seawater analysis, 3rd ed. New York: Wiley-VCH, 1999.
  28. Happ G., Gosselink J.G., Day J.W. Jr. The Seasonal Distribution of Organic Carbon in a Louisiana Estuary // Estuarine and Coastal Marine Science. 1977. V. 5. P. 695–705.
  29. Holm-Hansen O., Riemann B. Chlorophyll-a determination: Improvements in methodology // Oikos. 1978. V. 30. P. 438–447.
  30. Jones R.F. Extracellular Mucilage of the Red Alga Porphyridium cruentum // J. of Cell. and Comp. Physiol. 1962. V. 60. P. 61–64.
  31. Legendre L., Michaud J. Chlorophyll a to estimate the particulate organic carbon available as food to large zooplankton in the euphotic zone of oceans // J. of Plankton Research. 1999. V. 21. № 11. P. 2067–2083.
  32. Myklestad S.M., Holm-Hansen O., Varum K.M. et al. Rate of release of extracellular amino acids and carbohydrates from the marine diatom Chaetoceros affinis // J. of Plankton Research. 1989. V. 11. P. 763–773.
  33. Passow U. Formation of transparent exopolymer particles, TEP, from dissolved precursor material // Marine Ecology Progress Series. 2000. V. 192. P. 1–11.
  34. Passow U. Transparent exopolymer particles (TEP) in aquatic environments // Progress in Oceanography. 2002. V. 55. P. 287–333.
  35. Redfield A.C., Ketchum B.H., Richards F.A. The influence of organisms on the com-position of seawater. New York: Intersc., 1963. V. 2. P. 26–77.
  36. Saliot A., Derieux S., Sadouni N. et al. Winter and Spring Characterization of Particulate and Dissolved Organic Matter in the Danube–Black Sea Mixing Zone // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2002. № 54. P. 355–367.
  37. Sorokin Y.I. The Black Sea: Ecology and Oceanography. Leiden: Backhuys Publishers, 2002.
  38. Sugimura Y., Suzuki Y. A high temperature catalytic oxidation method for non-volatile dissolved organic carbon in seawater by direct injection of a liquid sample // Marine Chemistry. 1988. V. 24. P. 105–131.
  39. Thornton D.C.O. Diatom aggregation in the sea: mechanisms and ecological implications // European J. of Phycology. 2002. V. 37. P. 149–161.
  40. Whitton B.A. Extracellular Products of Blue-Green Algae // J. gen. Microbiol. 1963. V. 40. P. 1–11.
  41. White W.M. Geochemistry. Chichester: Wiley-Blackwell, 2013.
  42. Wurl O., Holmes M. The gelatinous nature of the sea-surface microlayer // Marine Chemistry. 2008. Vol. 110. P. 89–97.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Станции отбора проб на шельфе и континентальном склоне в районе Голубой бухты, г. Геленджик, 2012 г.

Скачать (223KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Сезонная изменчивость: а – температуры морской воды (T); б – РОУ; в – хл “а”; г – AOU; д – фео “а” на ст. 3.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Сезонная динамика: а – РОУ; б – хл “а”; в – фео “а”; г – AOU (ст. 1, поверхность).

Скачать (373KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Вертикальное распределение РОУ и хл “а” на ст. 3.

Скачать (616KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Сезонная динамика средневзвешенных концентраций РОУ и хл “а” в верхнем 50-метровом слое по станциям: а – Ст. 1; б – Ст. 2; в – Ст. 3; г – Ст. 4; д – Ст. 5.

Скачать (629KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025