Кокколитофоридное цветение 2016 г. в Баренцевом море по данным спутниковых сканеров цвета

Кокколитофоридные цветения (КЦ) – климатически значимый фактор, влияющий на тепловой баланс океана из-за изменения альбедо водной среды и объемного поглощения солнечной радиации, а также на баланс углекислого газа в системе атмосфера-океан. Полноценные исследования КЦ невозможны без использования данных спутниковых наблюдений, и это особенно актуально для Баренцева моря, где в силу погодных условий натурные исследования затруднены. В ИО РАН спутниковые данные, из которых можно извлечь информацию о характеристиках КЦ в Баренцевом море, собираются, обрабатываются и анализируются с 1998 г. (http://optics.ocean.ru); на основе данных натурных измерений разработан региональный алгоритм оценки концентрации клеток кокколитофорид (Копелевич и др., 2012), выполнены оценки фенологических характеристик цветений (Копелевич и др., 2015).
КЦ в Баренцевом море происходят ежегодно, как правило, в августе, редко в июле и сентябре. В 2016 г. интенсивное КЦ наблюдалось уже в первой декаде июля и продолжалось до конца августа. Площадь КЦ (концентрация клеток больше 1 млн/л) составила в июле 180 тыс. кв. км (по уровню 0.5 млн/л – 360 тыс. кв. км) и превысила рекордный 2003 г. – 110 тыс. кв. км по уровню 1 млн/л, 180 тыс. кв. км по уровню 0.5 млн/л. Столь раннее, обширное и интенсивное цветение было явно связано с рекордно высокой температурой поверхности моря (ТПМ). В мае-июле 2016 г., по данным сканера MODIS-Aqua, средние значения ТПМ в Среднем Баренце (основная область, где наблюдаются кокколитофоридные цветения) были самыми высокими за все годы наблюдений и значительно превышали «средне-климатические» значения за период 2003-2011 гг. (в скобках): май - 3.94 град.С (2.16), июнь – 6.06 (4.18), июль – 10.09 (6.40).
6 и 7 июля в области КЦ в Баренцевом море были проведены экспедиционные исследования в 65-м рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш», которые включали измерения коэффициента яркости моря палубным спектрофотометром МГИ РАН (Севастополь) и прямые определения содержания фитопланктона и концентрации хлорофилла. Данные спутниковых измерений коэффициента яркости моря Rrs и палубным спектрофотометром очень хорошо соответствовали друг другу, но концентрация клеток кокколитофорид по данным дистанционных измерений оказалась в несколько раз ниже, чем по данным прямых определений. Причина такого занижения – уменьшенные размеры клеток и кокколитов, по сравнению с теми, которые были при выводе алгоритма. Рассматриваются возможности учета этого фактора и оцениваются ошибки количественных оценок интенсивности КЦ при разных условиях.

Авторы выражают признательность заведующему Отделом оптики и биофизики моря МГИ РАН (Севастополь) проф. М.Е. Ли за предоставленную возможность использовать в рейсе палубный спектрофотометр МГИ для измерений коэффициента яркости моря, а также ст. научному сотруднику ИО РАН к. б. н. Л.А. Паутовой и зав. Лабораторией экологии ЮО ИО РАН д.б.н. В.А. Силкину за предоставленные данные по количественному и видовому составу фитопланктона.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №14-17-00800), предоставленного через Институт океанологии имени П.П.Ширшова РАН.