Двадцать вторая международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXII.E.343
Анализ влияния температурных условий на развитие летних цветений кокколитофрид в Черном море по данным дистанционного зондирования.
Востоков С.В (1), Салинг И.В. (1), Востокова А.С (1)
(1) ИОРАН, Москва, Россия
Анализ влияния температурных условий на развитие летних цветений кокколитофрид в Черном море по данным дистанционного зондирования.
Востоков С.В (1), Салинг И.В. (1), Востокова А.С (1)
(1) ИОРАН, Москва, Россия
1. Анализ многолетних спутниковых данных по динамике кокколитофорид и температуры поверхностного слоя показал, что аномальные по уровню летние цветения данного вида водорослей наблюдались после наиболее холодных зим. Температура поверхностного слоя в зимний период является показателем интенсивности зимней конвекции, которая определяет обогащение слоя фотосинтеза биогенными элементам и создание запаса питательных веществ, определяющего развитие фитопланктона в течение последующего весеннего и летнего периодов.
2. При этом отмечается, что температура аномально холодных зим, после которых наблюдались наиболее интенсивные цветения кокколитофорид в период с 1998 по 2023 гг., поступательно повышалась в соответствии с общим потеплением поверхностного слоя моря. В данном случае, глубина зимней конвекции, от которой зависит обогащение слоя фотосинтеза, в условиях роста зимних температур может поддерживаться за счет осолонения поверхностного слоя моря, наблюдавшегося в последнее десятилетие.
3. Многолетние исследования показали, что на уровень развития кокколитофорид влияет также и фактическая температура в период летней вегетации. Так гидрологические условия аномально холодного лета 2001 года привели к замещению летнего цветения кокколитофорид массовым развитием диатомовых водорослей, что ярко отразилось в поле хлорофилла «а».
4. Температурные условия могут также приводить к значительному снижению уровня летней вегетации (2004 г.) или существенного сдвигу сроков цветения, как это произошло летом 2022 г.
5. Температура в летний период определяется как гидрологическими так и метеорологическими процессами. Плотная облачность и обильные осадки, помимо влияния на прогрев поверхностного слоя могут также создавать неблагоприятные световые условия для развития кокколитофорид.
6. Анализ динамики развития кокколитофорид за двадцатипятилетний период дистанционных наблюдений показывает, что водоросли данного вида развиваются до уровня цветения при температурах предшествующей зимы в диапазоне 6.5-9.0 °C. Температурный фон летних цветений определяется диапазоном 19.5-26 °C.
7. Аномальные по уровню цветения (2006, 2012, 2017 и 2023 гг.) наблюдались при зимних температурах ниже 8 °C и летних выше 22 °C. Сочетание данных диапазонов - минимальной зимней температуры и летней температуры, непосредственно определяющей условия развития кокколитофорид, можно рассматривать как пороговые значения, обеспечивающие высокую вероятность развития аномальных цветений кокколитофорид в летний период.
8. Проведенные исследования показывают, что зависимость летней вегетации кокколитофорид от температуры имеет в большей степени пороговый характер, что может быть использовано для прогноза развития аномальных цветений в Черном море.
Ключевые слова: Черное море цветение фитопланктона, кокколитофориды, дистанционное зондирование
Литература:
- 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
- Гинзбург, А.И. Костяной А.Г., Серых И.В. и др. Изменение климата гидрометеорологических параметров Черного и Азовского морей (1980–2020 гг.)// Океанология. – 2021. – Т. 61. – №. 6. – С. 745–756
- 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
- 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.
- 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
- 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
- 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.
- 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.
- Riebesell U. Effects of CO2 enrichment on marine phytoplankton // J. of Oceanography. 2004. V. 60. P. 719−729.
- 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.
- 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
Презентация доклада
Дистанционные исследования Мирового океана