Знание состояния зоопланктона является основой для системы мониторинга биологической составляющей в районе Штокмановского газоконденсатного месторождения

ДВОРЕЦКИЙ В.Т. Мурманский морской биологический институт РАН, Россия

Разработка месторождений углеводородного сырья затрагивает все компоненты абиотической и биотической среды. При освоении морских шельфовых зон наибольший негативный эффект испытывают водные гидробионты, и прежде всего, планктон (Патин, 1997). Следует особо отметить, что именно состояние этого компонента биоты определяет продуктивность морских экосистем: состав и запасы промысловых рыб и беспозвоночных» Все это определяет важность изучения совокупности не способных противостоять переносу течениями организмов, населяющих толщу воды континентальных и морских водоёмов.

Особую роль играет зоопланктон, так как именно он служит непосредственным звеном между фитопланктоном и ихтиофауной. Знание современного состояния зоопланктона является основой для построения многоуровневой системы мониторинга биологической составляющей морских комплексов в районе Штокмановского газоконденсатного месторождения (ШГКМ), особенно в период разработки и эксплуатации.

В частности, при возможных аварийных ситуациях зоопланктон может служить четким индикатором ухудшения состояния окружающей среды (Патин, 2001). Кроме того, изменения количественных параметров (биомасса и суммарное обилие) за счет гибели зоопланктона при выполнении запланированных процедур освоения служат основой для расчета ущерба, наносимого рыбным запасам и стоимостному подсчету мероприятий, направленных на их восстановление или компенсацию. Целью работы было описание состояния зоопланктонного сообщества в летний период.

Лицензионная площадка ШГКМ расположена в бореальной полярной провинции (экосистема арктической водной массы) (Тимофеев, 1997). Для данного участка Баренцева моря выявлено 64 вида зоопланктона, из них 38 видов - веслоногие раки (Copepoda), среди которых наибольшего обилия достигают Calanus finmarchicus и Oithona similis (Широколобова, 1994), 11 видов - десятиногие раки (Decapoda) (Тимофеев, 1997). Ракообразных и планктонных стадий бентосных гидробионтов, имеющих промысловое значение, в районе постановки платформ и прилегающих акваториях не обнаруживается. Наибольшего развития зоопланктон достигает в летний период за счет развития веслоногих рачков Pseudocalanus, Oithona, оболочников Fritillaria и Oikopleura, к которым в начале осеннего периода (сентябрь) прибавляются хищные беспозвоночные - мелкие медузы {Rathkea, Obelia, Aglantha digifata; Tiaropsis multicirrata) и гребневики (Bolinopsis, Pleurobrachid) (Научно-методические подходы..., 1997). Многолетняя динамика продукционных процессов зоопланктона зависит от интенсивности притока атлантических вод (этим определяется количество поступающих рачков С. finmarchicus) и скорости выедания планктонными хищниками, прежде всего рыбами планктофагами. (Тимофеев, 1997, 2001). Для летнего сезона характерны наибольшие годовые значения биомассы, которые могут существенно варьировать в зависимости от комплекса метеорологических факторов, наблюдаемых в тот или иной год.

Многолетняя динамика продукционных процессов зоопланктона зависит от интенсивности притока атлантических вод и скорости выедания планктонными хищниками

Акватория, где расположен лицензионный участок, отличается достаточно низкими значениями биомассы - до 100 мг/м .

Основные элементы пищевой базы промысловых рыб района - это калянус и эвфаузиевые ракообразные.

Характер сезонного распределения С. finmarchicus по глубинам следующий (Фомин, 1978; Тимофеев, 1997): зимой рачки находятся на большой глубине; в начале весны происходит подъем С. finmarchicus к поверхности; в конце весны наблюдается размножение, после чего рачки опускаются в придонные слои, где умирают или поедаются хищниками; в течение лета и до начала осени рачки генерации текущего года вследствие повышения температуры воды верхнего слоя до 6-7 °С опускаются на большие глубины, их рост прекращается и изменяется окраска (с красного на желтовато-белую); в конце лета (начиная с середины августа) С. finmarchicus начинает совершать суточные вертикальные миграции; к концу осени рачки сосредотачиваются в желобах, постепенно прекращаются суточные вертикальные миграции. Минимальная численность С. finmarchicus обычно наблюдается в начале весны (1-10 экз./м³), максимальная - в начале лета (100-1500 экз./м"5) (Фомин, 1978). Вклад в общую биомассу С. finmarchicus в различные периоды года в данном районе может достигать 90% и выше (Фомин, 1978).

Сезонное распределение эвфаузиид, имеющих кормовое значение для промысловых рыб (Thysanoessa inermis и 77г. raschii) сходно с сезонным распределением калянуса. Хотя количество эвфаузиид, усредненное по сетным уловам для всего Баренцева моря составляет 3.6-4.0 экз/м , массовые скопления на северо-западных и юго-восточных банках Баренцева моря значительно плотнее. Имеются данные по количественному обилию только для зимнего и весенне-летних периодов: в плотных скоплениях численность этих животных может превышать 1000 экз, в 1000 м (Дробышева, 1988).

В июле 2005 г, была проведена комплексная экспедиция ММБИ в район ШГКМ, Пробы зоопланктона отбирали планктонной сетью Апштейна (Германия), имеющей диаметр входного отверстия 0.6 м, сторона ячеи капронового сита 168 мкм. Облавливали слой водной толщи 100-0 м или от дна до поверхности, если глубина моря менее 100 м, скорость подъема сети около 1 м/с. Пробы фиксировали 4 %-ным раствором нейтрального формалина. Всего было собрано 5 проб на 5 комплексных станциях.

Камеральная обработка проб проводилась по стандартной методике (Руководство..., 1980).

В районе исследований выявлено 26 таксонов пелагических организмов, но на каждой конкретной станции таковых меньше: количество таксонов варьирует от 10 до 15. Максимальное количество таксонов (15) отмечается в центре лицензионной площадки (ст. 25), минимальное число таксонов (10) зафиксировано в северной части исследуемого района (ст. 29).

На всех станциях преобладают представители веслоногих ракообразных, составляя 68.0 - 99.5 % от общей численности зоопланктона. Лишь на ст. 21 субдоминантом по обилию являлись коловраткам (Synchaeta) - 23.3 %, на остальных станциях численность нерачкового планктона не превышала 1-4 % от суммарных показателей. Среди веслоногих ракообразных доминирующей группой на двух станциях (ст. 21, ст. 25) являлась О. similis, на ст. 23 и 27 в роли доминантов выступали науплиусы Copepoda, а на ст. 29 - С. finmarchicus. В качестве субдоминанта выступали науплиусы Copepoda (ст. 29), С. finmarchicus (ст. 25) и О. similis (ст. 23 и 27). Подобное распределение взрослых и копеподитных стадий веслоногих рачков в целом можно оценить как типичное для полярной провинции (экосистема арктической водной массы). Наиболее редко встречались морские бокоплавы (Amphipoda) -Themisto abyssorum (ст. 25), крупный гребневик (Ctenophora) - Pleurobrachia spp. (ст. 21), моллюски-птероподы Limacina helicina (ст, 27), на ст. 29 была обнаружена личиночная стадия Decapoda - зоеа Paralithodes camchaticus.

Общая численность зоопланктона варьировала в значительных пределах: от 1611 до 3411 экз/м³ (табл. 1). Наиболее высокие показатели обилия зоопланктона фиксировались на станции 23 (531 мг/м ), расположенной в южной части лицензионной площадки, тогда как в северной части (ст. 27) отмечались наименьшие количества планктонных гидробионтов - 81 мг/м . Среднее значение составило 313 мг/м.

Вклад различных групп зоопланктона в формирование биомассы различен. Веслоногие ракообразные имели наибольшую долю в суммарной биомассе каждой станции, В исследуемой зоне С. finmarchicus и С. glacialis обеспечивали 95.0 % всей биомассы, на долю О. similis, приходилось 3.3 %.

Распределение численности зоопланктона в районе ШГКМ подчинено некоторым закономерностям. Например, четко просматривается тенденция увеличения обилия зоопланктона с увеличением глубины моря. Кроме того, несмотря на установившийся полярный день, численность зоопланктона была больше в пробах, собранных в утренние и вечерние часы. Последнее может быть обусловлено тем, что, во-первых, зоопланктон совершает суточные вертикальные миграции, поднимаясь к поверхности в ночные часы (Тимофеев, 1996); во вторых, в ночные часы уловистость планктонных сетей повышается (Hams etal, 1999).

Оценка степени сходства станций по численности и таксономическому составу зоопланктона показала, что все станции имеют высокое таксономическое сходство -значения коэффициентов Серенсена от 60.0 до 88.9%.

Таким образом, структура и биологические характеристики зоопланктонного сообщества во время летнего периода (июль 2005 г.) в районе лицензионной зоны Штокмановского газоконденсатного месторождения позволяют сделать вывод, что все типичные особенности развития, а также пространственного и временного распределения зоопланктона, не выходят за пределы выявленных ранее многолетних параметров (широтная изменчивость обилия зоопланктона, наступление сроков размножения в популяциях массовых видов и т.д.).

Литература
Harris R, Wiebe P., Lenz J., Skjoldal H.R., Huntley M. ICES Zooplankton methodology manual. San Diego e.a: Academic Press, 1999. 667 p.
Дробышева С.С., Справочный материал о многолетнем распределении эвфаузиевых рачков - кормовых зон промысловых рыб Баренцева моря, Мурманск: Изд-во ПИНРО, 1988. -128 с.
Научно методические подходы к оценке воздействия газонефтедобычи на экосистемы морей Арктики (на примере Штокмановского проекта). Под, Ред.Г.Г. Матишова и Б.А. Никитина, Апатиты, 1997. - 393 с.
Патин С.А. Нефть и экология континентального шельфа, М.: Изд-во ВНИРО, 2001.
247 с.
Патин С.А., Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа, М: Изд во ВНИРО, 1997. 350 с.
Руководство по методам биологического анализа морской воды и донных отложений, Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 191 с.
Тимофеев С.Ф. Зоопланктон Баренцева моря // Планктон морей Западной Арктики, Апатиты: Изд во КНЦ РАН, 1997. С. 267-295.
Тимофеев С,Ф. Методы количественного анализа данных в экологических и гидробиологических исследованиях. Мурманск: МГПИ, 2001. - 32 с.
Тимофеев С.Ф. Экология морского зоопланктона, Мурманск: Изд-во МГПИ, 2000. 216 с.
Фомин О.Ж., Некоторые динамические характеристики зоопланктона в прибрежье Мурмана // Закономерности биопродукционных процессов в Баренцевом море, Апатиты: Изд-во Кол, фил. АН СССР, 1978. С. 72-91.
Широколобова O.B., Исследования зоопланктона // Экологические исследования зоны промышленного освоения Штокмановского газоконденсатного месторождения на шельфе Баренцева моря (Материалы экспедиционных исследований НИС «Дальние Зеленцы», июнь 1993 года). Апатиты: Изд-во Кол. науч, центра РАН, 1994. С. 24-29.

Материалы международной конференции "Нефть и газ арктического шельфа - 2006"