Ученые получили новые данные о цветении водорослей в Черном море
Специалисты завершили многолетние исследования водорослей в глубоководной части Черного моря. Ученые выяснили, что пик цветения приходится на сентябрь, а не на зимне-весенний период, как считалось ранее.
Исследования проводили специалисты Морского гидрофизического института РАН (МГИ) и Института биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН (ИнБЮМ) совместно с коллегами из Дании. Полученные результаты опровергли популярную теорию и дали новую информацию о цветении водорослей в глубоководной части Черного моря.
Проблема массового размножения морских водорослей началась в 1970-х гг. после поступления в Черное море в большом количестве питательных для этих гидробионтов веществ — фосфатов и нитратов. Это и привело к интенсивности цветений, отметил руководитель исследования, старший научный сотрудник МГИ, доктор биологических наук Олег Юнев.
Как рассказали Fishnews в пресс-службе Минобрнауки России, до недавнего времени изучение цветения водорослей сталкивалось с трудностями. Судовые экспедиции проходят редко и не могут охватить всю акваторию, а вероятность случайно зафиксировать кратковременные цветения практически равна нулю.
Выходом стало использование спутниковых данных, позволяющих мониторить концентрацию хлорофилла а (зеленого пигмента водорослей, который традиционно считался индикатором их биомассы) с высокой пространственно-временной дискретностью. Анализ показал, что в Черном море есть два пика цветения — в феврале-марте и в ноябре, — которые связывали с поступлением биогенных веществ из глубинных слоев в результате конвективного перемешивания.
Однако ученые поставили под сомнение корректность использования концентрации хлорофилла а в качестве индикатора реальной биомассы водорослей, так как соотношение между массой водорослей и содержанием в них зеленого пигмента сильно меняется в зависимости от сезона, видового состава, освещенности и доступности питательных веществ. Зимой это соотношение в Черном море может быть в 3-6 раз ниже, чем летом.
Чтобы получить более точную картину, исследователи впервые конвертировали многолетние спутниковые данные (1998-2022 гг.) по хлорофиллу а в биомассу фитопланктона, используя сезонные коэффициенты пересчета. В результате обнаружилось, что пик цветения приходится не на зимне-весенний период, а на сентябрь. В это время биомасса водорослей увеличивается в три раза. В целом же цветения регулярно происходят с августа по ноябрь, причем с большей вероятностью — в годы со слабой температурной стратификацией водной толщи.
Новая информация позволила пересмотреть и причины цветения. Авторы исследования считают, что поступление питательных веществ из глубин во время зимнего конвективного перемешивания ослаблено из-за потепления. А цветению способствуют уникальные свойства крупных диатомовых водорослей, доминирующих в глубоководной части моря. Эти микроорганизмы могут накапливать нитраты в специальных внутриклеточных вакуолях и совершать многодневные вертикальные миграции через ослабевающий к осени температурный барьер (термоклин), потребляя питательные вещества на глубинах и возвращаясь в освещенный поверхностный слой для своего интенсивного развития (цветения).
Дополнительную роль в интенсивном развитии водорослей в поверхностном слое моря может играть фиксация атмосферного азота симбиотическими цианобактериями, живущими внутри крупных диатомей, считают ученые.
Авторы работы подчеркнули, что полученные результаты важны для мониторинга состояния морских экосистем, прогнозирования изменений в условиях продолжающегося потепления климата и правильной интерпретации спутниковых данных. По мнению специалистов, разработанная методология может быть применена для изучения других морских регионов, где спутниковые наблюдения являются основным источником информации о состоянии фитопланктона.
Читайте также: Ученые раскрыли загадку зеленых водорослей у российских берегов Тихого океана
Больше новостей читайте в телеграм-канале Fishnews.
Fishnews
