Штормове ВИКИДИ макрофітах В ЧУПІНСКОЙ губі і В РАЙОНІ ОСТРОВА СОНОСТРОВ (БІЛЕ МОРЕ, Кандалакська затока)
1 Бахмет І.М. 1 Наумов А.Д. 2
1 Інститут біології КарНЦ РАН
2 Зоологічний інститут РАН
В роботі була проведена оцінка запасів штормових викидів губи Чупа і острова Соностров Білого моря. Також визначався флористичний склад викидів. Штормові викиди формуються в основному на пологих літоральних терасах, найчастіше, на піщаних або мулистих пляжах, де вони лежать більш-менш широкою смугою вздовж всієї берегової лінії. На скелястих осушення, особливо з крутим ухилом, викиди, як правило, відсутні. Запаси органіки на берегах зменшуються з віддаленням від відкритої частини моря з повним зникненням в куту. Маса органічного матеріалу штормових викидів в губі Чупе досягає 8 кг на погонний метр берегової лінії. Загальний запас викидів в цій водоймі оцінюється приблизно в 324 т.
червоні водорості
бурі водорості
органіка
Біле море
штормові викиди
1. Бергер В.Я. Продукційний потенціал Білого моря. - СПб., 2007. - 292 с.Тарасова В.І. Політична історія Латинської Америки: навч. для вузів. - 2-е вид. - М .: Проспект, 2006. - С. 305-412.
2. Возжінская В.Б. Донні макрофіти Білого моря. - М .: Наука, 1986. - 192 с.
3. Гришанков А.В., Нінбург Е.А. Загальна характеристика супраліторалі / В.Я. Бергер (ред.) // Біле море. Біологічні ресурси і проблеми їх раціонального використання. Ч. 1. - СПб., 1995. - С. 193-197.
4. Житній Б.Г. Біологічні ресурси Білого моря і їх промислове використання. - Петрозаводськ, 2007. - 270 с.
5. Наумов А.Д. Двостулкові молюски Білого моря. Досвід еколого-фауністичного аналізу. - СПб., 2006. - 367 с.Корнілов В.І. Турбулентний прикордонний шар на тілі обертання при періодичному вдув / отсосе // Теплофизика і механіка. - 2006. - Т. 13. - №. 3. - С. 369-385.
6. Наумов А.Д. Аномальний викид морських зірок в Двинськом затоці навесні 1990 року (За документами з архіву Біломорсько Біологічної станції). - СПб., 2011. - 414 c.
7. Наумов А.Д., Федяк В.В. Вічно живе Біле море. - СПб .: Изд. СПбГДТЮ, 1993. - 336 с.
8. Соколова М.Н. Умови існування і биоценотические зв'язку масових видів безхребетних епіфауни літоралі Кандалакшского затоки Білого моря // Тр. Канд. Держ. Заповідника. - 1963. - Т. 2. - № 4. - С. 460-469.
9. Халаман В.В., Бергер В.Я. Плаваючі водорості і асоційована з ними фауна в Білому морі // Океанологія. - 2006. - Т. 46. - № 6. - С. 878-884.
10. Шошина Є.В. / Бергер В. Я. (ред.). Макрофіти. Біологічні ресурси Білого моря: вивчення і використання. Дослідження фауни морів. - 2012. - Т. 69. - № 77. - С. 132-149.
Вступ
Морські водорості являють собою цінну сировину, з якого отримують цілий ряд речовин, необхідних для хімічної і фармацевтичної промисловості. Серед них в першу чергу слід назвати органічні сполуки йоду, моніт, агар і багато іншого. Крім того, в традиційному сільському господарстві Помор'я вони використовуються в якості добрива для городів.
В даний час на Білому морі водорості добувають або драгами або спеціальними граблями, або викошують їх зарості зі шлюпок. Ці методи пов'язані з серйозними порушеннями донних опадів і призводять до значних, іноді незворотних негативних наслідків для спільнот прибережного бентоса, в тому числі і до помітного зниження запасів водоростей [2, 4]. У той же час можливий альтернативний, набагато більш щадний і менш витратний спосіб заготівлі сировини - збір його з штормових викидів. У недавньому минулому цей спосіб практикувався, по крайней мере, в Кандалакшском затоці.
Широкому застосуванню цього методу заготівлі водоростей перешкоджає те, що штормові викиди [1] Білого моря досліджені ще вкрай мало. До сих пір у науковій літературі вони в основному розглядалися з точки зору їх фауністичного і флористичного складу.
Існує два основних типи викидів: перший полягає в основному з фукоидов, другий - з ламінарієвих водоростей і багрянок. Склад викидів багато в чому визначається прилеглими субліторальній спільнотами [5]. Обидва нижніх вала викидів зазвичай бувають представлені відносно свіжими водоростями, в той час як рослинний матеріал верхнього вала найчастіше перебуває на різних стадіях гниття, аж до напіврідкої маси, на більшу чи меншу глибину вбирає в пісок [3]. Середня біомаса тварин в штормових викидах становить близько 1300 г / м2 [3]. Основа населення викидів - наземні організми. Тут до теперішнього часу виявлено 7 видів павукоподібних, 6 видів малощетінкових черв'яків, по 2 види багатоніжок і ракоподібних і один вид молюсків. Левова частка видового складу - 49 видів доводиться на комах. За біомасі і щільності поселення у викидах домінують олігохети. Біомаса видів роду Lumbricillus становить майже 600 г / м2, роду Enchytraeus - 400 г / м2. Щільність їх поселення сягає сотень тисяч екз. / М2 [3]. Вельми рясні личинки мух сімейства Scathophagidae і деяких жуків. З морських тварин в викидах переважають бокоплави роду Gammarus, біомаса яких зазвичай не перевищує 10 г / м2 [8]. Крім них з морських тварин у викидах зустрічаються черевоногі молюски Littorina saxatilis.
Всі мешканці викидів переробляють гниють водорості і сприяють утворенню детриту, який частково змивається в море штормами, а частково виноситься на сушу мурахами. Наприклад, мурахи роду Formica виносять близько 60 г органічної речовини в добу на кожен погонний метр берегової лінії [3].
Оцінка їх великої кількості в будь-якої певної частини Білого моря ніколи не проводилася. Їх роль в потоках органічної речовини і в загальному енергетичному балансі біломорською біоти в даний час практично не відома і може бути описана тільки в найзагальніших рисах.
Це визначає цілі цього дослідження, в якому робиться перша спроба оцінити запаси штормових викидів Чупінской губи і порівняння їх з такими відкритої частини Кандалакшского затоки в районі о-ва Соностров.
Дослідження фінансувалися Програмою Прикордонного Співробітництва в рамках Європейського Інструменту Сусідства та Партнерства «Карелія»; проект «Акварель» - «Використання водних ресурсів в енергетиці».
район дослідження
Губа Чупа (рис. 1), найбільший біломорської фьорд, має широтне простягання, причому гирлі її звернено на схід. Вхідні миси - Картеш (66 ° 20'N, 33 ° 40'E) і Суха скеля (66 ° 19'N, 33 ° 40'E). Довжина губи складає близько 30 км, середня ширина - близько 1 км, в гирлової частини - близько 2 км. Загальна протяжність берегової лінії - 104 км, з них берега південної експозиції - 47 км, північній - 57 км, що говорить про дещо більшою порізаності південного узбережжя.
Ложе Чупінской губи сформовано древнім розломом. Середня глибина водойми - близько 20 м, але є улоговини, що досягають 70 м. У гирлової і Кутовий частинах є численні острови. Найбільший острів - Оленячий, розташований в центральній частині губи. Береги в основному скелясті, складені гнейсо-гранітами вельми давнього походження. Породи мису Картеш мають за усередненими оцінками вік близько 3.6 млдр років. Скельні породи, що складають берега губи, несуть сліди інтенсивного вулканізму приблизно рифейских віку і льодовикової ерозії часів Валдайського стадіала, синхронного Вюрмский стадії в Альпах. Тектонічна підняття в даний час складає близько 4 мм на рік. Береги лісисті або заболочені. Прісний стік в губу невеликий, в основному в неї надходять гумінові води. Є дві невеликі річки і кілька дрібних струмків, інша частина стоку представлена висачіваніе ґрунтових вод, найчастіше болотного походження. Грунти літоралі, особливо в самій морістой і Кутовий частинах, скельні. У центральній частині переважають валунні розсипи, часто з кам'янистими барами, паралельними берегової лінії. Місцями зустрічаються невеликі піщані пляжі. У Кутах невеликих загубін зустрічаються рідкі алевропелітовие опади на глиняному ложі. У таких місцях зазвичай спостерігається високий рівень сульфат-редукції, що буває добре помітно по виразному запаху сірководню. Грунти зони прибою близькі до літоральних. Глибше переважають алевритові і алевпелітовие мули.
Геологічна будова району о-ва Соностров багато в чому схоже. Його головна відмінність полягає в тому, що на відміну від вузької і захищеною від сильного хвильового впливу губи Чупи, він широко відкритий в море (рис. 2) і схильний до помітного впливу вітрів північних і східних румбів.
матеріали та методи
Роботи проводилися в липні - серпні 2013 року. Місця відбору проб см. На рис. 1 і 2. Координати точок знімалися GPS-навігатором Etrex в картографічної системі WGS84 з точністю до 0.1 '.
Мал. 1. Губа Чупа. Точками відзначені місця пробовідбору. Картографічна основа: навігаційна карта № 657 «Південна частина Кандалакшского затоки» видання 1968 р масштабом 1: 100000
Мал. 2. Острів Соностров. Точками відзначені місця пробовідбору. Картографічна основа: навігаційна карта № 657 «Південна частина Кандалакшского затоки» видання 1968 р масштабом 1: 100000
Проби викидів бралися гідробіологічної квадратної рамкою робочою площею 0.025 м2. У кожній точці в залежності від потужності вала брали від 1 до 3 повторностей. У всіх випадках вимірювалася ширина і довжина вала викидів з точністю до 10 см.
У лабораторії визначався флористичний склад взятих проб, після чого вони зважувалися з точністю до 10 г і висушують до постійної ваги (виміряного з тією ж точністю) в сушильній шафі при 60оС. Отримані дані були перераховані на погонний метр берегової лінії по формулі
M = bm /0.025,
де M - маса органічного матеріалу на 1 м довжини берегової лінії, г; m - маса взятої проби, г; b ширина валу викидів, м.
Запаси органічної речовини в штормових викидах оцінювалися за формулою:
R = klM × 10-6,
де R - запас, т; l - довжина берегової лінії, м; k - коефіцієнт.
Всі дані оброблені методами лінійної статистики. Нульова гіпотеза в усіх випадках відкидалася на довірчому рівні P 1 = 0.05.
результати
Протяженностьучастков, де можливий штормовий викид, в гирлової частини губи Чупи між вхідними мисами і гирлом р. Пулоньгі становить близько 0.5 загальної довжини берегової лінії, в кутовой частини - близько 0.3 (візуальна оцінка). Ці значення використовувалися в якості коефіцієнта k. Відмінності пояснюються особливостями геологічної будови берегів названих частин губи.
Середня товщина шару викидів в Чупінской губі становить 59 ± 8 мм, на морістее узбережжі о-ва Соностров - близько 120 мм.
Суха маса органічної речовини викидів в ясну погоду становила 39.98 ± 2.54% від вологої.
У складі викидів в межах губи Чупи переважають фукоїди, представлені, в основному Fucus vesiculosus і Ascophyllum nodosum. Визначити співвідношення цих видів вдається не завжди, тому що в багатьох випадках ступінь розкладу талломов буває досить значна. Можна лише стверджувати, що перший з цих видів превалює. Крім фукоидов, в викидах надійно ідентифікується червона водорість Ahnfeltia plicata і зелена нитчатая водорість Cladophora sericea. Решта форми представлені в досить невеликій кількості і, як правило, не піддаються визначенню. У викидах о-ва Соностров помітну роль відіграють ламінарієвиє водорості, головним чином - Saccharina latissima, в той час як в Чупе її місце займає Cladophora sericea (табл. 1). Середня маса органічної речовини викидів наведена в табл. 2. Відмінності її у всіх випадках статистично не достовірні.
Таблиця 1. Середній флористичний склад штормових викидів на берегах губи Чупи і о. Соностров
узбережжя
Частка водоростей,% від загальної маси
Fucaceae
Ahnfeltia plicata
Cladophora sericea
Laminariaceae
губа Чупа
76
7
16
1
о. Соностров
75
10
0
15
Таблиця 2. Середня маса органічної речовини у викидах, г на погонний метр
Місце
волога маса
суха маса
губа Чупа
Берег південної експозиції
6390 ± тисяча вісімсот сорок п'ять
2555 ± 737
Берег північної експозиції
8160 ± 1365
3262 ± 546
о. Соностров
9250 ± тисяча сімсот двадцять один
3698 ± 688
Важливо відзначити, що потужність вала безпосередньо залежить від характеру геологічної будови узбережжя. У місцях виходу на денну поверхню порід кристалічного фундаменту накопичення викидів не відбувається, навпаки ділянки, складені пісками, і замулені Кутовий ділянки невеликих загубін створюють сприятливі умови для формування вала виносяться на берег водоростей. Оскільки в кутовой частини губи скелясті береги представлені частіше, ніж у вхідній, запаси штормових викидів в ній помітно нижче.
Оцінка запасів штормових викидів губи Чупи, з урахуванням довжини північній і південній берегових ліній і відмінностей геологічної будови берегів, приведена в табл. 3. Провести таку оцінку для відкритих частин Кандалакшского затоки на наявному матеріалі немає можливості, так як матеріал був зібраний всього в одній точці на З приморських о-ва Соностров. Оцінка запасів в штормових викидах водоростей різної систематичної приналежності в губі Чупе приведена в табл. 4.
Таблиця 3. Запаси органічної речовини штормових викидів в губі Чупе; вологий вага, т
узбережжя
ділянка
всього
Вхідні миси -
гирлі річки Пулоньгі
Гирло річки Пулоньгі -
кут
Північне
86
38
125
Південне
143
56
199
Разом
324
Таблиця 4. Запаси водоростей різної систематичної приналежності в штормових викидах губи Чупи
водорості
Запас, т
Fucaceae
246
Ahnfeltia plicata
23
Cladophora sericea
52
Laminariaceae
3
Відзначено також, що на піщаних пляжах, де межа супраліторалі позначена куртинами колосняку Leymus arenarius, розвивається досить потужний вал викидів, в той час як на осушення, де зустрічаються зарості видів роду Carex, цього не спостерігається. Ймовірно, це пояснюється тим, більш пологі берега виявляються в тій чи іншій мірі заболоченими, що сприяє розвитку приморського луки з переважанням осок, здатних витримувати затоплення водами припливу і тому що спускаються в область верхньої літоралі, перешкоджаючи формуванню штормового викиду.
Обговорення
У літературі про Білому морі формування штормових викидів описано недостатньо, проте, відомо, що їх основна частина буває оформлена в три гряди, паралельні берегової лінії [7]. Перший ряд в безвітряну погоду двічі на добу формується приливної хвилею і двічі на добу руйнується. Невелике хвилювання зрушує такий вал вище по ухилу літоралі, де він зберігається протягом більш тривалого часу. Більш значне хвилювання переміщує його ще вище. Тут відбувається формування основного вала штормових викидів, який руйнується тільки під час сильних штормів [7].
В Кандалакшском затоці в безвітряну погоду кожен приплив виносить на берег в середньому близько 1000 г різних водоростей на кожен погонний метр узбережжя, а при хвилюванні 3-5 балів - до 4000 г. [3]. Яка частина цього матеріалу зберігається в стабільній смузі викидів, не встановлено.
На поверхні дзеркала води в Кандалакшском затоці зазвичай зустрічається 1 231 ± 1 176 г плаваючих, відірваних від субстрату, водоростей на кожному квадратному кілометрі [9]. Очевидно, що цього недостатньо для формування вала викидів, описаного А.В. Гришанкова і Е.А. Нінбург (op. Cit.). Треба думати, що він формується матеріалом, що дрейфують уздовж узбережжя, який не може не бути врахований в процесі досліджень з борту судна.
Згідно з неопублікованими даними авторів, що зберігаються в базі даних «Бентос Білого моря», реалізованої А.Д. Наумовим на алгоритмічній мові Clipper 5.0 і містить матеріал, який збирався на Біломорсько біостанції зін РАН з 1983 року по теперішній час, в Кандалакшском затоці середня біомаса Fucus vesiculosus на тих гідробіологічних станціях, де він виявлений, становить 4.20 ± 0.58 кг / м2, що добре узгоджується з відомостями, які приводилися Є.В. Шошин [10]: 4.16 ± 0.3 кг / м2. З урахуванням місць, де ця водорость не знайдено, середня біомаса її в Кандалакшском затоці становить за нашими даними 2.61 ± 0.39 кг / м2, отже запас в губі Чупе (з урахуванням загальної довжини берегової лінії і з приведенням до однакової вологості) можна вважати рівним приблизно 54 тис. т. звідси випливає, що загальна маса викидів становить приблизно 0.6% від маси живих фукоидов. Це, можливо, може служити вказівкою на те, основна маса органічної речовини викидів утворюється за рахунок відриву вітровим хвилюванням частини талломов від ризоидов. Можна припускати, що при цьому основна частина відірваних талломов виявляється на березі, і лише незначна їх частка формує вільно дрейфують скупчення водоростей, вивчені В.В. Халаманом і В.Я. Бергером [9].
Таке припущення підтверджується присутністю в викидах агараносной червоної водорості Ahnfeltia plicata, що не виявленої в дрейфуючих скупченнях [9].
Запаси штормових викидів на південному березі губи Чупи виявилися приблизно на 37% більше, ніж на північному (табл. 3), в той час як північна берегова лінія коротше південній на 28%. З цього випливає, що різна изрезанность берега пояснює не все відмінності маси викидів на зазначених узбережжях.
Другою причиною могут віявітіся переважаючі вітру. У зимовий час, коли практично вся водна поверхня губи закрита суцільнім Льодовий покривом, штормові Викиди НЕ формуються. Влітку на білому морі переважають вітру північніх и Східних румбів, що, з одного боку, может віклікаті підвіщеній степень пошкодження талломов, а з Іншого - збільшуваті інтенсівність Викид дрейфуючого матеріалу на берегах північної Експозиції. Відомо, що на відкритих біломорських берегах, що піддаються сильному штормовому впливу, викиди можуть бути дуже потужними [6].
На закінчення хотілося б підкреслити, що наше дослідження показало відносну бідність запасів штормових викидів губи Чупа і о. Соностров. Не слід, однак, забувати, що воно носить попередній характер і охоплює лише незначну ділянку біломорського узбережжя. Для більш повного аналізу ситуації необхідно дослідження запасів викидів в місцях з іншим рельєфом місцевості та іншої конфігурацією берегової лінії. З точки зору оцінки запасів штормових викидів найбільш перспективними представляються Терський, Кандалакшський, Карельський і Поморський берега, є всі умови і для рясного розвитку макрофітів і акумуляції викинутого на берег матеріалу. У вищевказаних районах було б вкрай бажано провести відповідні роботи.
Висновок
Промисел прибережних фукоидов утруднений тим, що вони виростають в основному на валунні розсипах нижніх відділів осушной смуги, де:
- роботи можуть проводитися лише у разі мінімальної воді всього декілька годин в день;
- неможливо застосовувати механічні методи збору;
- вкрай складно дотримуватися правил техніки безпеки.
Традиційні способи заготовки субліторальній водоростей призводять до руйнування донних співтовариств [2], які є кормовою базою для багатьох промислових видів [1], і зниження достатку і запасів самих макрофитов [2, 4].
Збір штормових викидів може бути рекомендований як щадний промисел на стабільно восполнима запасі. Збір і здача викидів на заготівельні пункти можуть сприяти зростанню зайнятості поморського населення і сталого розвитку Помор'я.
рецензенти:
Бергер В.Я., д.б.н., професор, головний науковий співробітник, Зоологічний інститут, м.Санкт-Петербург.
Громцев А.Н., д.с.-г.н., доцент, завідувач лабораторією ландшафтної екології та охорони лісових екосистем, Інститут лісу КарНЦ РАН, м Петрозаводськ.
[1] Термін «штормові викиди» недостатньо коректний, тому що море під впливом припливів-течій виносить на літораль плаваючі предмети в будь-яку погоду. Для цього достатньо навіть легкого бризу в сторону берега [5]. Проте, термін устоявся, загальноприйнятий і буде використовуватися в даній статті в якості робітника.
бібліографічна посилання
Бахмет І.М., Наумов А.Д. Штормове ВИКИДИ макрофітах В ЧУПІНСКОЙ губі і В РАЙОНІ ОСТРОВА СОНОСТРОВ (БІЛЕ МОРЕ, Кандалакська затока) // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2014. - № 2 .;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=12990 (дата звернення: 20.05.2019).
Пропонуємо вашій увазі журнали, що видаються у видавництві «Академія природознавства»
(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)
Ru/ru/article/view?