(исполнитель Мельников И.А., ИО РАН)

Как показали наблюдения в Канадском секторе СЛО, в настоящее время происходит заметное перестроение структуры и функционирования морских экологических систем Арктики, вследствие климатических изменений в этом районе Планеты. Принимая во внимание важность этой проблемы в целом для СЛО, в настоящем проекте было поставлен особый акцент на сбор биологического материала в ледово-водной системе околополюсного района СЛО.

4.7.1. Зоопланктон.

Для выявления особенностей вертикального распределения зоопланктона в околополюсном районе СЛО, а также видового состава и структуры планктонных сообществ были проведены синхронные сетные ловы в лагерях «Иван», «Петр» и «Евгений». Планктонные работы проводили в гидрологической палатке, оборудованной лункой  с диаметром 0.5 м, электрической лебедкой с нержавеющим тросом и специально разработанной станиной с блоком (рис.24). Отбор планктонных проб проводили в одно и тоже время с частотой раз в четыре дня. Все ловы выполнялись сетью Джеди с входным отверстием 37 см без фильтрующего конуса и планктонным газом 180 мкм; скорость подъема сети в момент лова около 20 см/сек. Горизонты и последовательность ловов были следующие: 50-0, 200-0 и 300-0. Кроме ловов в лагерях, 22.04.2007 был выполнен вертикальный лов планктона по стандартным горизонтам в географической точке полюса. Все данные по станциям приведены в Таблице 5.

Таблица 5. Отбор планктонных проб в период проведения ПАЛЭКС-2007.

Когда сеть выходила на поверхность, то содержимое планктонного стакана переводилось в пластмассовую посуду объемом 1 л, сеть с открытым краном дважды промывали в воде лунке, кран затем закрывали и повторяли лов. По окончании ловов проводили концентрирование планктона и его фиксацию 4% формалином. Все пробы маркировались и хранились в теплом месте. Идентификация зоопланктона проводится в настоящее время в ИО РАН.

В Таблице 6 (Приложение) представлены результаты предварительные обработки планктонных проб, собранных 13.04.2007 г. в лагерях «Иван», «Петр» и «Евгений», а на рис. 24 показано соотношение численности экземпляров доминирующих видов зоопланктона в слое 300-0 и 50-0 м на каждой из обработанных станций.

Всего идентифицировано 25 таксонов, из которых  13 видов приходится на отряд Copepoda (Сalanusglacialis, Calanusfinmarchicus, Calanushyperboreus, Calanusspp., Metridialonga, Pseudocalanusminutus, Aetideidaesp., Chiridiusobtusifrons, Scaphocalanusmagnus, Paraeuchaetaglacialis, Heterorhabdnorvegicus, Spinocalanuslongicornis, Microcalanuspygmaeus),  3 вида представляют Harpacticoida (Oithonasimiles,  Oncaeanotopus, Oncaeaborealis), и по одному виду представители других групп ракообразных и один вид Appendicularia (Eukrohnia hamata).

Данные по соотношению численности доминирующих видов зоопланктона (Сalanusglacialis, Calanushyperboreus, Calanusspp., Metridialonga, Pseudocalanusminutus, Scaphocalanusmagnus, Spinocalanuslongicornis, Microcalanuspygmaeus, Oithonasimiles, Eukrohniahamata) показывают, что межвидовое соотношение более-менее сохраняется по всем лагерям, но численности экземпляров в слое 0-300 м различаются значительно, особенно, в лагере «Петр», что может быть причиной пространственной неоднородности в распределении зоопланктона по глубине. Данные по слою 0-50 м показывают, что в это время года в поверхностной арктической водной массе обитает почти один вид - Oithonasimiles, другие виды, например, Сalanusglacialis, был встречен во всех случаях по 1-2 экземпляров.

Рис. 24. Численность экземпляров доминирующих видов зоопланктона в слое 0-50 и 0-300 м по данным вертикальных ловов на ст.1 (13.04.07) в лагерях «Иван», «Петр» и «Эрнест».

4.7.2. Фитопланктон.

Пробы на видовой состав фитопланктона были собраны только в лагере «Иван» (13.04.07 и 18.04.07). Пробы отбирали пластиковым 10-литровым батометром “Niskon” из-подо льда с горизонта 5 м. Фитопланктон концентрировали из воды, для чего воду фильтровали через ядерный фильтр с размером пор 0.2 мкм на установке обратной фильтрации (объем 5-10 л). Фильтрат из камеры фильтровальной установки сливали в пластиковую банку и концентрат фиксировали формалином до концентрации 2%. Собранные пробы хранили в теплом, темном  месте. Идентификация видового состава будет выполняться в ИО РАН.

4.7.3.Криобиологические исследования.

Сбор ледовых кернов на предмет изучения видового состава ледовой флоры и фауны, измерения величин солености, концентрации минеральных форм кремния и фосфора, а также содержания хлорофилла (по интенсивности флуоресценции) проводили во всех дрейфующих лагерях, включая сборы кернов на Северном Полюсе. Все выходные данные по собранным кернам представлены в Таблице 6.

Таблица 6. Сводные данные по ледовым кернам, отобранным на криобиологический анализ.

Рис. 25. Отбор кернов многолетнего льда на предмет изучения криобиологического состава

Сборы ледовых кернов проводили на разрезах, где проводили измерения толщины льда в направлении N, S, E, W. Керны отбирали на удалении 1000-1500 м от базового лагеря для исключения возможного локального загрязнения. Отбор вели с помощью механического бура фирмы “Kovaks с внутренним диаметром цилиндрического шнека 200 см (рис. 25). Выбуренный ледовый керн делили на слои по 20 см каждый, и в зависимости  целей исследования, лед выделенные слои керна либо сохраняли в замороженном виде и затем доставляли на континент, где их растапливали и проводили соответствующие анализы, либо растапливали на месте, например, для проведения измерений солености  интенсивности флуоресценции в толще льда.  Ниже приводятся данные, характеризующие распределение солености в ледовой толще (рис. 26).

4.7.4. Криопелагические исследования.

Они включали наблюдения за поведением гидрофизических параметров (солености, температуре, рН, растворенном кислороде и фотосинтетически-активной радиацией) в контактном слое «вода-лед». Для этого в непосредственной близости у льда (на глубине 30-40 см) был установлен зонд (рис. 26).

Рис. 26. Гидрофизический зонд гидрофизический зонд (разработка фирмы «Гранит», С.-Петербург), который был установлен в непосредственно близости ото льда в ледовом лагере «Иван Папанин» с 6 по 25 апреля 2007 г. (ПАЛЭКС). (разработка фирмы «Гранит», С.-Петербург), который автоматически проводил измерения этих параметров каждые 20 мин за период с 6 по 25 апреля 2007 г. и получаемая информация хранилась в памяти зонда.

На рис. 27 показана динамика распределения температуры и солености в воде подо льдом за период с 6 по 25 апреля 2007 г. Четко проявляется возбуждение подледного водного слоя и по температуре, и по солености за период с 12 по 17 апреля, когда через район, где проходил дрейф станции, прошел мощный атмосферный циклон с порывами ветра до 20 м/сек и температурой воздуха до -25°С. Ветровая энергия, вероятно, способствовала «разгону» ледового массива, с которым дрейфовал ледовый лагерь «Иван Папанин», где был установлен гидрофизический зонд, и этот массив, приняв энергию ветрового поля, вызвал возмущение гидрофизических характеристик поверхностной воды, непосредственно контактирующих со льдом. Из полученных гидрофизических зондирований в слое 0-300 м важно выявить, как глубоко передается такое атмосферное воздействие через лед в воду, и, если «да», то, как быстро идет восстановление гидрофизических характеристик в слое, лежащем выше галоклина.

Рис. 28. Проведение подледных работ с целью сбора проб криопелагической фауны и проб подледной воды непосредственно с нижней поверхности льда.

Для получения проб криопелагической фауны, связанной с обитанием на нижней поверхности льда, а также получения информации о гидрофизических и гидрохимических характеристиках контактного слоя «вода-лед» (слой «прилипания»), в лагере «Иван Папанин» были организованы водолазные погружения под лед. Для этого,  в молодом

льду толщиной 120 см была сделана лунка, оформленную по всем мерам предосторожности и требованиями «Правил организации труда на водолазных работах». Водолаз (Ю.Евдокимов) провел сборы проб планктона сачком с входным отверстием 20х40 см и фильтрующим конусом из капронового сита с размером пор 150 мкм. Сбор проходил по нижней поверхности льда на расстоянии 10 м от лунки в одну сторону и столько же обратно, но по новой, не обловленной поверхности льда. Предварительный анализ собранного планктона показал, что в собранной пробе доминирует молодь амфиподы с размером тела 2-3 мм (предположительно, Apherusa glacialis). Помимо этого доминирующего вида по численности (в пробе было насчитано более 200 экземпляров) были встречены единичные экземпляры Oithona similes и Calanus glacialis.
В отобранной 200-мл шприцем водной пробе измеренная величина солености составила 16‰, что говорит о незначительном начале таяния в это время года в околополюсном районе СЛО.