НЕОДНОРОДНОСТЬ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РОЛЬ ФОТОТРОФНОГО ПИКОПЛАНКТОНА В КАРСКОМ МОРЕ В СЕРЕДИНЕ ЛЕТА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Пространственное распределение биомассы и концентрации хлорофилла “а” пикофитопланктона (ПФ), а также вклада ПФ в суммарное содержание хлорофилла (ХЛ) и первичную продукцию (ПП) исследовано в северо-западном, южном и западном районах Карского моря во второй декаде июля 2019 г. В северо-западном районе Карского моря значение интегральной биомассы ПФ составило в среднем 159.3 ± 103.5 мг С/м2. В южной и западной частях моря интегральная биомасса ПФ была достоверно ниже (p = 0.001), составляя в среднем 57.1 ± 15.9 мг С/м2. В северо-западном районе моря наибольший вклад в суммарное содержание ХЛ ПФ вносил в слое подповерхностного максимума хлорофилла (до 75%); в остальных частях моря максимальный вклад ПФ выявлен в поверхностном слое и составил в среднем 28% в южном районе и 53% в северо-западном. Величины суммарной ПП и ПП ПФ варьировали от 0.97 до 123.3 мг С/м3 в день и от 0.2 до 33.99 мг С/м3 в день соответственно. Средний вклад ПФ в суммарную ПП в поверхностном слое составил 26% в западной части моря, 30% в южной части и превышал 40% в северо-западном районе моря. В пикофракции планктона преобладали пикоэукариоты, вклад цианобактерий в суммарную биомассу ПФ не превышал 6%. Пространственная неоднородность распределения ПФ определялась гидрологическими характеристиками районов исследования.

Об авторах

Т. А. Белевич

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: 3438083@list.ru
Москва, Россия

А. Б. Демидов

Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН

Москва, Россия

О. В. Воробьева

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова; Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии

Москва, Россия; Москва, Россия

М. В. Флинт

Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. Белевич Т.А., Ильяш Л.В., Демидов А.Б., Флинт М.В. Распределение пикофитопланктона на Обском разрезе и в западной части Карского моря // Океанология. 2019. Т. 59. С. 964–973.
  2. Белевич Т.А., Милютина И.А., Демидов А.Б., Флинт М.В. Весенний пикофитопланктон Карского моря // Океанология. 2022. Т. 62. С. 743–753.
  3. Белевич Т.А., Милотина Н.А., Троицкий А.В., Флинт М.В. Пикофитопланктон залива Благополучия (архипелаг Новая Земля) и прилегающего района Карского моря // Океанология. 2020. Т. 60. С. 545–555.
  4. Демидов А.Б., Гагарин В.И., Еремеева Е.В. и др. Вертикальная изменчивость первичной продукции и хлорофилла в Карском море в середине лета: вклад подповерхностных максимумов в интегральные величины // Океанология. 2021. Т. 61. С. 737–752.
  5. Демидов А.Б., Сергеева В.М., Гагарин В.И. и др. Первичная продукция и хлорофилл размерных групп фитопланктона Карского моря в период схода сезонного льда // Океанология. 2022. Т. 62. С. 403–415.
  6. Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Моря СССР. М.: Изд-во МГУ, 1982. 192 с.
  7. Мошаров С.А., Демидов А.Б., Симакова У.В. Особенности процессов первичного продуцирования в Карском море в конце вегетационного периода // Океанология. 2016. Т. 56. С. 90–100.
  8. Романова Н.Д., Болтенкова М.А., Полухин А.А. и др. Гетеротрофный бактериопланктон эстуария Оби в вегетационный сезон: пространственная и временная изменчивость // Океанология. 2022. Т. 62. С. 428–438.
  9. Суханова И.Н., Флинт М.В., Мошаров С.А., Сергеева В.М. Структура сообществ фитопланктона и первичная продукция в Обском эстуарии и на прилежащем Карском шельфе // Океанология. 2010. Т. 50. С. 785–800.
  10. Суханова И.Н., Флинт М.В., Сергеева В.М., Кременецкий В.В. Фитопланктон юго-западной части Карского моря // Океанология. 2011. Т. 51. С. 1039–1053.
  11. Суханова И.Н., Флинт М.В., Сергеева В.М. Фитопланктон поверхностной опресненной линзы Карского моря // Океанология. 2012. Т. 52. С. 688–699.
  12. Суханова И.Н., Флинт М.В., Дружкова Е.Н. и др. Фитопланктон северо-западной части Карского моря // Океанология. 2015. Т. 55. С. 605–619.
  13. Суханова И.Н., Флинт М.В., Сахарова Е.Г. и др. Структура фитоценозов Енисейского эстуария и прилежащего Карского шельфа в позднелетний переход // Океанология. 2020. Т. 60. С. 858–875.
  14. Ardyna M., Arrigo K.R. Phytoplankton dynamics in a changing Arctic Ocean // Nat. Clim. Chang. 2020. V. 10. P. 892–903.
  15. Arrigo K.R., Perovich D.K., Pickart R.S. Phytoplankton blooms beneath the sea ice in the Chukchi sea // Deep Sea Res. II. 2014. V. 105. P. 1–16.
  16. Belevich T.A., Demidov A.B., Vorob'eva O.V. et al. Picocyanobacteria in the Ob estuary and adjacent Kara Sea shelf in late autumn: Composition, distribution and functional role // Oceanology. 2024. V. 64. P. 837–845.
  17. Belevich T.A., Ilyash L.V., Milyutina I.A. et al. Phototrophic Picocukaryotes of Onega Bay, the White Sea: Abundance and Species Composition // Moscow Univ. Biol. Sci. Bull. 2017. V. 72. P. 109–114.
  18. Belevich T.A., Demidov A.B., Vorob'eva O.V. et al. Photoautotrophic picoplankton of the Kara Sea in the middle of summer: Effect of first-year ice retreat on carbon and chlorophyll biomass and primary production // Marine Environmental Research. 2024. V. 202. P. 106809.
  19. Booth B.C., Horner R.A. Microalgae on the Arctic Ocean Section, 1994: species abundance and biomass // Deep-Sea Res. II. 1997. V. 44. P. 1607–1622.
  20. Clarke K.R., Gorley R.N. PRIMER v6.: User Manual. Tutorial. Plymouth: PRIMER-E, 2006. 192 p.
  21. Cottrell M.T., Kirchman D.L. Photoheterotrophic microbes in the arctic ocean in summer and winter // Appl. Environ. Microbiol. 2009. V. 75. P. 4958–4966.
  22. Demidov A.B., Sukhanova I.N., Belevich T.A. et al. Size-fractionated surface phytoplankton in the Kara and Laptev seas: environmental control and spatial variability // Mar. Ecol. Progr. Ser. 2021. V. 664. P. 59–77.
  23. DuRand M.D., Olson R.J., Chisholm S.W. Phytoplankton population dynamics at the Bermuda Atlantic time-series station in the Sargasso Sea // Deep-Sea Res. II. 2001. 48. P. 1983–2003.
  24. Egge J.K., Aksnes D.L. Silicate as regulating nutrient in phytoplankton competition // Mar. Ecol. Progr. Ser. 1992. V. 83. P. 281–289.
  25. Ferland J., Gosselin M., Starr M. Environmental control of summer primary production in the Hudson Bay system: The role of stratification // Journal of Marine Systems. 2011. V. 88. P. 385–400.
  26. Finkel Z.V., Beardall J., Flynn K.J. et al. Phytoplankton in a changing world: cell size and eLennental stoichiometry // J. Plankton Res. 2010. 32. P. 119–137.
  27. Fisher T.R., Peele E.R., Ammerman J.W. et al. Nutrient limitation of phytoplankton in Chesapeake Bay // Mar. Ecol. Progr. Ser. 1992. V. 82. P. 51–63.
  28. Gordeev V.V., Martin J.M., Sidorov I.S. et al. A reassessment of the Eurasian River input of water, sediment, major eLennents, and nutrients to the Arctic Ocean // Amer. J. Sci. 1996. V. 296. P. 664–691.
  29. Gosselin M., Levasseur M., Wheeler P.A. et al. New measurements of phytoplankton and ice algal production in the Arctic Ocean // Deep-Sea Res. II. 1997. V. 44. P. 1623–1625, 1627–1644.
  30. Grasshoff K., Kremling K., Ehrhardt M. (Eds.) Methods of Seawater Analysis, 3rd ed. Wiley-VCH Verlag GmbH: Weinheim, Germany. 1999. p. 577.
  31. Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. Past: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis // Palaeontologia Electronica. 2001. V. 4. № 1. Art. 4. P. 1–9.
  32. Holmes R.M., McClelland J.W., Peterson B.J. et al. Seasonal and annual fluxes of nutrients and organic matter from large rivers to the Arctic Ocean and surrounding seas // Estuaries Coasts. 2012. V. 35. P. 369–382.
  33. Holm-Hansen O., Lorenzen C.J., Holmes R.W., Strickland J.D.H. Fluorometric determination of chlorophyll // J. Cons. Perm. Int. Explor. Mer. 1965. V. 30. P. 3–15.
  34. Holm-Hansen O., Riemann B. Chlorophyll a determination: Improvements in methodology // Oikos. 1978. № 30. P. 438–447.
  35. Le Fouest V., Babin M., Trembley J.-E. The fate of riverine nutrients on Arctic shelves // Biogeosciences. 2013. V. 10. P. 3661–3677.
  36. Makkaveev P.N. The total alkalinity in the anoxic waters of the Black Sea and in sea-river mixture zones. Intergovernmental Oceanographic Commission. Joint IOC-JGOFS CO2 Advisory Panel Meeting. Seven Session. Annex V. UNESCO, 1998. 5 p.
  37. Massana R. Eukaryotic picoplankton in surface oceans // Annu. Rev. Microbiol. 2011. V. 65. P. 91–110.
  38. Millero F.J. Thermodynamics of the carbon dioxide system in oceans // Geochim. Cosmochim. Acta. 1995. V.59. P. 661–677.
  39. Moran S.B., Lomas M.W., Kelly R.P. et al. Seasonal succession of net primary productivity, particulate organic carbon export, and autotrophic community composition in the eastern Bering Sea // Deep Sea Research. II. 2012. V. 65–70. P. 84–97.
  40. Mosharov S.A., Druzhkova E.I., Sazhin A.F. et al. Structure and Productivity of the Phytoplankton Community in the Southwestern Kara Sea in Early Summer // JMSE. 2023. № 11(4). P. 2023832.
  41. Parli B.V., Bhaskar J.T., Jawak S. et al. Mixotrophic plankton and Synechococcus distribution in waters around Svalbard, Norway during June 2019 // Polar Science. 2021. V. 30. P. 100697.
  42. Paulsen M.L., Doré H., Garczarek L. et al. Synechococcus in the Atlantic Gateway to the Arctic Ocean // Front. Mar. Sci. 2016. V. 3. № 191. P. 191–205.
  43. Pedrós-Alió C., Potvin M., Lovejoy C. Diversity of planktonic microorganisms in the Arctic Ocean // Prog. Oceanogr. 2015. V. 139. P. 233–243.
  44. Ribeiro C., Gerikas M., dos Santos A.L. et al. Estimating microbial populations by flow cytometry: Comparison between instruments // Limnol. Oceanogr. Methods. 2016. № 14. P. 750–758.
  45. Stain R. Circum Arctic River discharge and its geological record // Int. J. Earth Sciences. 2000. V. 89. P. 447–449.
  46. Steenman Nielsen E. The use of radioactive carbon (C14) for measuring organic production in the sea // J. Cons. Perm. Ins. Explor. Mer. 1952. № 18. P. 117–140.
  47. Stepanova S.V., Kivva K.K., Polukhin A.A. Application of Statistical Data Analysis Methods for Zoning Kara Sea Waters // Oceanology. 2024. V. 64. P. 670–680.
  48. Subba Rao D.V., Platt T. Primary Production of Arctic Waters // Polar Biol. 1984. № 3. P. 191–201.
  49. Sukhanova I.N., Flint M.V., Fedorov A.V. et al. Phytoplankton of the Ob Estuary (Kara Sea) in the Season Preceding Winter // Oceanology. 2024. V. 64. P. 493–500.
  50. Timmermans M.L., Cole S., Toole J. Horizontal density structure and restratification of the Arctic Ocean surface layer // J. Phys. Oceanogr. 2012. V. 42. P. 659–668.
  51. Trembley J.E., Michel C., Hobson K.A. et al. Bloom dynamics in early-opening water of the Arctic Ocean // Limnol. Oceanogr. 2006. № 51. P. 900–912.
  52. Verity P.G., Robertson C.Y., Tronzo C.R. et al. Relationship between cell volume and the carbon and nitrogen content of marine photosynthetic nanoplankton // Limnol. Oceanogr. 1992. № 37. P. 1434–1446.
  53. Waleron M., Waleron K., Vincent W.F., Wilmotte A. Allochthonous inputs of riverine picocyanobacteria to coastal waters in the Arctic Ocean // FEMS Microbiol. Ecol. 2007. V. 59. P. 356–365.
  54. Zubkov, M., Tarran, G. High bacteriovy by the smallest phytoplankton in the North Atlantic Ocean // Nature. 2008. № 455. P. 224–226.
  55. Zwirglmaier K., Jardillier L., Ostrowski M. et al. Global phylogeography of marine Synechococcus and Prochlorococcus reveals a distinct partitioning of lineages among oceanic biomes // Environ. Microbiol. 2008. V. 10. P. 147–161.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).