Чл.-корр. РАН А. Верещака: тип зоопланктонного сообщества можно спрогнозировать дистанционно

Сотрудники подведомственного Минобрнауки России Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ИО РАН) рассмотрели структуру важнейшего биологического элемента толщи воды Атлантического океана — зоопланктона, основного источника питания промысловых рыб. Результаты показали, что тип зоопланктонного сообщества можно предсказать на основе количественных дистанционно получаемых данных, в первую очередь отражающих доступность пищи. Полученные результаты открывают новые горизонты в исследовании биоресурсов и биоразнообразия самого большого биотопа нашей планеты и важны для лучшего понимания циклов углерода в открытом океане.

95% обитаемой биосферы находятся в водах Мирового океана, обитатели которого по-прежнему остаются малоизученными. В рамках государственного задания Минобрнауки России и при поддержке гранта Российского научного фонда в 2012–2016 гг. сотрудники ИО РАН собирали данные о маленьких, но в то же время многочисленных его обитателях во время научно-исследовательских экспедиций в Атлантическом океане. На 40 станциях они отобрали 146 глубоководных (до глубины 4 тыс. м) проб в большом широтном диапазоне — от 42° на севере до 32° на юге. Были использованы большие сети Богорова — Расса длиной более 9 м и с площадью входного отверстия 1 м², которые позволяют поймать зоопланктон размерами от 0,5 мм до 10 см в самых малонаселенных зонах океана. По возвращении предстояла длительная и кропотливая работа: надо было определить, измерить и посчитать сотни видов зоопланктона, а затем при помощи статистических методов выделить типы зоопланктонных сообществ.

«Раньше думали, что зоопланктон — некий континуум, что он принимает бесчисленное количество обликов — зоопланктонных сообществ, которые состоят из множества видов и родов. Во время исследований мы определили несколько сотен видов и чуть больше сотни родов. Соотношение могло иметь бесконечное количество сочетаний, но это оказалось не так. На самом деле типов зоопланктонного сообщества ограниченное количество и можно прогнозировать, в каком районе океана и на какой глубине ты встретишь тот или иной тип сообщества. Зоопланктонные сообщества отличаются друг от друга примерно так же, как, например, население Центральной Африки отличается от населения Японии или население Западной Европы — от населения Латинской Америки. Безусловно, внутри рассматриваемых территорий люди тоже друг на друга не похожи, но в своем большинстве они имеют определенные внешние черты сходства и заметно отличаются от населения других районов. Ровно так же обстоят дела с зоопланктоном в различных районах и на разных глубинах океана. Теперь мы можем спрогнозировать, какой тип зоопланктонного сообщества находится в том или ином месте», — говорит один из авторов исследования главный научный сотрудник ИО РАН, член-корреспондент РАН Александр Верещака.

Собеседник корреспондента портала поясняет, что в ходе исследования ученые соотнесли полученные типы зоопланктонных сообществ с набором факторов среды. В результате анализов было выявлено, что тип зоопланктонного сообщества в первую очередь определяется трофическими факторами (такими, как продуктивность в поверхностных водах или количество органического вещества на глубине), которые можно дистанционно оценить спутниковыми методами. Количество взвешенного органического углерода на интересующей исследователей глубине рассчитывается при помощи имеющихся алгоритмов и спутниковых данных. 

«Для того чтобы понять, какой тип зоопланктонного сообщества существует в определенной точке Атлантического океана, теперь достаточно посмотреть спутниковые данные и провести модельные расчеты взвешенного органического углерода в зависимости от глубины. Так можно предсказать тип сообщества в интересующем районе и диапазоне глубин», — объясняет Александр Верещака.  

Изучение зоопланктона важно не только для оценки биоресурсного потенциала огромных малоэксплуатируемых океанических пространств, но и для уточнения глобальных климатических моделей, в которых биота Мирового океана играет важнейшую роль, поэтому исследователи планируют продолжить изучение зоопланктонных сообществ и в других частях Атлантики и всего Мирового океана. 

Статья опубликована в научном журнале Global Ecology and Biogeography.

Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российской академии наук.