Аномальное развитие кокколитофорид в Черном море в 2022-2023 гг., зафиксированное сканером MODIS-Aqua.

1. Кокколитофориды – важнейший компонент фитоценозов морей Атлантического бассейна и Северного Ледовитого океана. Развитие кокколитофорид во многом определяет процессы седиментации карбонатов и является составляющей геохимического цикла углерода, включая процессы обмена СО2 между океаном и атмосферой. В Чёрном море массовое развитие кокколитофорид происходит ежегодно в летний период с мая по июль и достигает максимума в июне. С периодичностью 4-5 лет развитие кокколитофорид достигает пиковых значений.
2. Летом 2022 года в Черном море по данным сканера MODIS было зафиксировано аномальное цветение кокколитофорид. Как и в предшествующие годы экстремальной летней вегетации кокколитофорид ( 2006, 2012 и 2017 гг.), цветение 2022 года развивалось после аномально холодной зимы.
3. По данным дистанционного зондирования температура поверхностного слоя зимой, предшествующей цветению, была минимальной за пятилетний период с 2018 по 2023 г. Отрицательная аномалия температуры, выявленная в зимний сезон 2021-2022 гг. , рассматривается в качестве маркера глубокой конвекции и интенсивного турбулентного перемешивания, определяющих насыщение деятельного слоя биогенными элементами.
4. Цветение в 2022 г. развивалось преимущественно в восточной части Черного моря. Основные очаги цветения с концентрациями до 8-10 млн кл/л формировались у северо-восточного побережья моря, а также в зоне Батумского антициклонического круговорота. По данным натурных наблюдений концентрация кокколитофорид в очаге цветения на северо-востоке моря превышала 10 млн кл/л. В западной и южной частях бассейна цветение отмечалось в основном в зоне действия ОЧТ вдоль внешней кромки шельфа.
5. По данным сканера цвета MODIS экстремальные концентрации кокколитофорид (> 5 млн кл/л) наблюдались на акватории северо-восточной и восточной частях моря в течение двух месяцев (июнь, июль), что является единичным случаем за всю историю спутниковых наблюдений.
6. Отличительной чертой вегетации кокколитофорид летом 2022 года является поздняя инициация цветения. В мае 2022 года цветение практически отсутствовало. Массовое развитие кокколитофорид началось в июне и продолжалось весь июль до августа, что является редким явлением за двадцатилетний период.
7. В результате сдвига сроков цветения концентрации кокколитофорид в мае были минимальными, а в июле-августе 2022 г. - максимальными за весь период спутниковых наблюдений. Необходимо отметить, что в мае 2022 г температура поверхностного слоя была значительно ниже, чем в соответствующие периоды аномальных цветений предшествующих лет. Кроме того май 2022 отличался большим количеством облачных дней, что снижало освещенность поверхностного слоя и могло повлиять на условия вегетации кокколитофорид.
8. Примечательно, что после летнего цветения 2022 года в Черном море наблюдалось масштабное зимнее цветение кокколитофорид, которое началось в ноябре и, достигнув максимума в декабре 2022 - январе 2023, охватило всю акваторию моря. Сочетание двух последовательных цветений - аномального летнего и масштабного зимнего в течение одного года является достаточно редким явлением за период спутниковых наблюдений с 1998 по 2023 г. Локальные зимние цветения, наблюдавшиеся ранее после бурной летней вегетации кокколитофорид, не захватывали всю акваторию моря, как это произошло в декабре 2022 – январе 2023 г.
9. Аномальное развитие кокколитофорид в 2022 году в целом свидетельствует о продолжении их экспансии в Черном море.

Ключевые слова: Черное море, дистанционное зондирование, цветения фитопланктона, кокколитофориды, хлорофилл.

Литература:
1. Востоков С.В., Лобковский Л.И., Востокова А.С., Соловьев Д.М. Сезонная и многолетняя изменчивость фитопланктона в Чёрном море по данным дистанционного зондирования и контактным измерениям хлорофилла а // Доклады Академии наук. - 2019. - Т. 485. - №1. - C. 99-103. doi: 10.31857/S0869-5652485199-103
2. Silkin V.A., Pautova L.A., Giordano M., Chasovnikov V.K., Vostokov S.V., Podymov O.I., Pakhomova S.V., Moskalenko L.V. Drivers of phytoplankton blooms in the northeastern Black Sea // Mar. Pollut. Bull. 2019. 138. P. 274–284. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2018.11.042
3. Востокова А.С., Лобковский Л.И., Востоков С.В. Аномальные явления в развитии фитопланктона Черного моря, зафиксированные методами дистанционного зондирования // Доклады РАН. Науки о Земле. 2021. Т. 497. № 1. С. 69–73.
4. Vostokov, S.V.; Vostokova, A.S.; Vazyulya, S.V. Seasonal and Long-Term Variability of Coccolithophores in the Black Sea According to Remote Sensing Data and the Results of Field Investigations. J. Mar. Sci. Eng. 2022, 10, 97. https://doi.org/10.3390/jmse10010097
5. Anastasia S. Vostokova, Sergey V. Vostokov, and Inna V. Saling "Regional features of seasonal variability of phytoplankton in the Black Sea studied by remote sensing data.", Proc. SPIE 12341, 28th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics, 1234150 (7 December 2022); https://doi.org/10.1117/12.2645216
6. Kubryakov A.A., Mikaelyan A.S., Stanichny S. V. Summer and winter coccolithophore blooms in the Black Sea and their impact on production of dissolved organic matter from Bio-Argo data // Journal of Marine Systems. 2019. Vol. 199. 103220.
7. Mikaelyan A.S., Silkin V.A., Pautova L.A. Coccolithophorids in the Black Sea: their interannual and long-term changes // Oceanology. 2011. Т. 51. №. 1. С. 39–48.
8. Riebesell U. Effects of CO2 enrichment on marine phytoplankton // J. of Oceanography. 2004. V. 60. P. 719−729.
9. Yasakova O.N., Okolodkov Y.B., Chasovnikov V.K. Increasing contribution of coccolithophorids to the phytoplankton in the northeastern Black Sea // Marine pollution bulletin. – 2017. Vol. 124. No. 1. P. 526–534.
10. Якубенко В.Г., Востоков С.В., Силкин В.А., Паутова Л.А., Востокова А.С Гидрофизические факторы формирования интенсивного «цветения» кокколитофориды Emiliania huxleyi в Абхазском секторе Черного моря в конце мая 2013 г. // Экология гидросферы. 2019. № 1 (3). С. 52–67. URL: http://hydrosphere-ecology.ru/141 DOI – https://doi.org/10.33624/2587-9367-2019-1(3)-52-67