Лаборатория зообентоса Мурманского морского биологического института принимает активное участие в изучении донных сообществ Баренцева моря

ЛЮБИНА О.С., ФРОЛОВА Е.А, ДИКАЕВА Д.Р., ФРОЛОВ А.А., АРТЮХ О.Л., ГАРБУЛЬ Е.А., АХМЕТЧИНА О.Ю., НЕХАЕВ И.О.
Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН, Россия

Лаборатория зообентоса Мурманского морского биологического института принимала и принимает активное участие в систематическом изучении донных сообществ Баренцева моря в зонах влияния разработки энергетических ресурсов на Штокмановском месторождении.

С 2002 г. отбор проб зообентоса осуществлялся в основном ежегодно в районе площадки, выделенной для хозяйственной деятельности газоконденсатного месторождения и на варьирующей сетке станций вдоль предполагаемой трассы трубопровода. В связи с изменениями в проекте трубопровода, район исследования зообентоса в прибрежной зоне был существенно расширен. В настоящее время он включает следующие заливы Кольского полуострова: губа Малая Волоковая Варангер-фьорда, Ура губа и губа Териберская.

В общей сложности в ходе выполнения этих работ было собрано и проанализировано свыше 400 проб со 131 станции. Сбор, обработку и статистический анализ материалов осуществляли по стандартным методикам. Накопленный массив данных по донным беспозвоночным, полученный в ходе выполнения Штокмановского проекта позволяет оценить биоразнообразие и количественное распределение зообентоса в различных донных ландшафтах центральной части Баренцева моря и его прибрежной полосы.

В результате проведенных исследований в обозначенных районах Баренцева моря зафиксировано 820 таксонов донных и литоральных беспозвоночных (693 видового ранга), принадлежащих к 14 типам 32 классам, 87 отрядам, 227 семействам. Самое широкое распространение в районе исследования имеют немертины (частота встречаемости 82%), полихеты Heteromastus filiformis (68%), Galathowenia oculata (65%), Maldane sarsi (65%), Spiochaetopterus typicus (61%) и двустворчатые моллюски Thyasira gouldi (63%), Yoldiella nana (60 %), Mendicula ferruginosa (57%).

Кластерный анализ полученного массива данных по зообентосу, собранного во время многолетних исследований позволил провести районирование центральной части Баренцева моря в зонах влияния ШГКМ по видовому сходству. В качестве меры обилия организмов использовался интегральный показатель относительной интенсивности метаболизма: M=kN0.25B0.75, где N – численность организмов, B – биомасса, k – таксоно-специфический коэффициент удельной интенсивности метаболизма (Алимов, 1979, Голиков и др., 1990). При оценке видового сходства был применен коэффициент сходства Серенсена (S?rensen, 1948), кластеризация проводилась методом средневзвешенного. В результате проведенного анализа в центральной части Баренцева моря отмечены три крупных видовых комплекса.

Первый – однотипный и обширный глубоководный комплекс. Второй очень разнообразен по составу входящих в него донных сообществ и характерен для подводных возвышенностей, склонов и прибрежных мелководий, а также для центральной части Ура губы. Третий комплекс включает литоральные сообщества губ Кольского полуострова.

Донные сообщества глубоководного комплекса (230-380 м) Баренцева моря характерны высоким доминированием многощетинковых червей Spiochaetopterus typicus. Эти беспозвоночные занимают более 60% общих энергетических затрат, и примерно столько же (до 60%) общей биомассы. Помимо доминирующего вида, высокую частоту встречаемости и заметную долю в относительной интенсивности 1
метаболизма здесь имеют полихеты Maldane sarsi и Aglaophamus malmgreni, а также двустворчатый моллюск Bathyarca glacialis. В общую биомассу сообществ заметный вклад вносят морская звезда Ctenodiscus crispatus, сипункула Golphingia margaritacea и голотурия Molpadia borealis.

В плотности поселения, помимо доминирующего вида, высокое значение имеет полихета Galathowenia oculata. В глубоководных донных сообществах с доминированием Spiochaetopterus typicus биомасса беспозвоночных в среднем остается на уровне 96±5 г/м², плотность поселения – 2170±220 экз/м². Среднее количество видов на станцию составляет 58±3. В районах с меньшей глубиной в южной части центрального желоба Баренцева моря сообщества Spiochaetopterus typicus имеют ряд переходных форм с меньшими значениями доминирующего вида.

Следующий комплекс составляют сообщества менее глубоководных участков моря между 73°СШ и Кольским полуостровом. Структура доминирования и количественные показатели здесь очень разнообразны. На подводных склонах с глубинами 150 – 250 м, с илисто-песчаными с примесью каменей грунтами, развиваются 6 типов сообществ, в которых полихета-грунтоед Maldane sarsi является доминантом, либо субдоминантом. Помимо этого вида в различных участках дна важную роль играют полихеты Nephtys ciliata, Galathowenia oculata, Praxillela gracilis, либо неправильный морской еж Brisaster fragilis и двустворчатый моллюск Astarta crenata. Количественные показатели этих сообществ схожи, биомасса донных организмов в них в среднем достигает 41±6 г/м², численность – 2200±600 экз/м², количество видов по станциям – 79±8.

Следует отметить, что уровень видового разнообразия в указанных сообществах возрастает с уменьшением глубины и увеличением в донных осадках количества каменного материала и ракушечника. Максимальное количество видов по станциям обнаружено в сообществе с доминированием моллюска Astarta crenata (108 видов/станцию) на глубинах 66-135 м. Значительное увеличение видового богатства на мелководных станциях, вероятно, связано с обилием неподвижных сестонофагов в этом районе, которые являются организмами, образующими экологические ниши.

Другая разновидность донных сообществ с доминированием грунтоеда Maldane sarsi развивается в центральных глубоководных районах Ура губы на глубинах 177-277 м на мягких илистых грунтах. Биомасса этого сообщества достигает 93±6 г/м², плотность поселения очень высока и достигает 5200±800 экз/м², а видовое богатство, напротив несколько снижено (45±4 вида на станцию) по сравнению с подобными сообществами открытых районов моря.

Вариабельность донных сообществ в верхней сублиторали (глубины 2-25 м) намного выше, чем в глубоководных районах моря. В исследованных губах Кольского полуострова объединение станций по сходству видового состава не значительное (коэффициент сходства в среднем 30%). В прибрежной зоне чаще доминируют двустворчатые моллюски Macoma calcarea, Astarte borealis (на песчанистых грунтах), Modiolus modiolus, Chlamys islandica, Hyatella arctica (на твердых субстратах). Морские ежи и офиуры, усоногие и десятиногие ракообразные также местами преобладают в донных сообществах прибрежной полосы. Биомасса донных организмов в верхнесублиторальной зоне варьирует от 8 до 370 г/м² (среднее 220±62 г/м²), численность также изменяется от 250 до 5600 экз/м² (среднее 2100±500 экз/м²). Видовое богатство донных беспозвоночных здесь в среднем составляет 45±5 видов на станцию.

Третий крупный комплекс состоит из литоральных сообществ. Здесь сходство станций по видовому составу намного выше (коэффициент сходства 65+7%). На каменистых грунтах на литорали в поселениях беспозвоночных по уровню энергетических затрат в основном доминируют двустворчатые моллюски Mytilus edulis и усоногие раки Semibalanus balanoides. На песчаных грунтах преобладают двустворчатые моллюски Macoma balthica. Биомасса донных беспозвоночных литоральных комплексов превышает 900 г/м², в среднем составляет 600±200 г/м². Плотность поселения организмов достигает в среднем 38000±2000 экз/м². А видовое богатство, напротив, несколько ниже, чем под водой (в среднем 22±3 вида на станцию).

Многолетние исследования зообентоса показали, что поселения подводных равнин, береговых склонов и возвышенностей, верхних отделов шельфа прибрежной полосы и литорали имеют собственный уровень пространственной изменчивости и количественных характеристик. Вероятно, распределение донных сообществ от глубоководных равнин до верхней сублиторали и литорали теоретически может быть охарактеризовано как фрактальное распределение (Азовский и др., 2007). Поэтому для изучения каждого района и для адекватной оценки обитающих здесь донных сообществ необходим различный масштаб наблюдений и разная плотность станций.

Оценку воздействия объектов газодобывающего комплекса также следует проводить дифференцированно и в разных масштабах для различных типов донных сообществ.

Литература
Азовский А.И., Бурковский И.В., Колобов М.Ю., Кучерук Н.В., Сабурова М.А., Сапожников Ф.В., Удалов А.А., Чертопруд М.В. О самоподобном характере пространственной структуры сообществ литорального макро и микробентоса.: Журнал общей биологии, 2007. Т. 68, № 3. С. 180-194.
Алимов А.Ф. Интенсивность обмена у водных пойкилотермных животных.: Общие основы изучения водных экосистем. Л.: Наука, 1979. С. 5-20.
Голиков А.Н., Скарлато О.А., Аверинцев В.Г., Меншуткина Т.В., Новиков О.К., Шереметьевский А.М. Экосистемы Новосибирского мелководья и некоторые закономерности их распределения и функционирования // Экосистемы Новосибирского мелководья и фауна моря Лаптевых и сопредельных вод. Л.: Наука, 1990. С. 4-79.
S?rensen T.A. A new method of establishing groups of equal amplitude in plant sociology based on similarity of a species content and its application to analysis of the vegetation of Danish commons.: Kgl. Dan. Vid. selsk. boil. ser. 1948. Bd.5. N 4. S. 1-34.

Нефть и газ арктического шельфа-2008: материалы конференции

Еще статьи на тему "сообществ":

Качественный прогноз возможных изменений бентосных сообществ при разработке нефтегазовых месторождений на шельфе Баренцева моря