Атлас биологического разнообразия морей и ... - ББС МГУ

Раздел 3
БИОТОПЫ И БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ВАЖНЕЙШИХ ПОГРАНИЧНЫХ ЗОН
3.1. МОРСКИЕ ЛЕДОВЫЕ БИОТОПЫ И СВЯЗАННЫЕ С НИМИ ЭКОСИСТЕМЫ М.В. Гаврило, В.А. Спиридонов
Зима в Арктике долгая — с ноября по
апрель, а в некоторых местах даже захватывает
май. В это время большинство его морей —
Белое, Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское,
Чукотское и собственно Арктический бассейн
— покрыты сплоченными льдами (Карты
3.1). Вдоль побережий над мелководьями формируются
неподвижные припайные льды, мористее
под влиянием течений и ветров льдины
находятся в постоянном движении. Преобладающее
направление ледового дрейфа, определяющееся
Транс-Арктическим течением — от Берингова
пролива к Северной Атлантике,
известно со времен замечательных наблюдений
Фритьофа Нансена, которые вдохновили его на
попытку достигнуть Северного полюса на
вмерзшем в лед судне.
В других рассматриваемых морях ледяной
покров менее развит. Южная и западная части
Баренцева моря испытывают влияние теплого
течения из Атлантики, и поэтому около трети
площади моря не замерзает. В летний сезон,
который длится с июля по сентябрь, ледяной
покров разрушается, площадь его распространения
и мощность уменьшаются. Большая часть
26
Баренцева моря, Белое и Берингово моря летом
совсем свободны ото льда, в других же морях
льды частично сохраняются и летом. Арктический
бассейн покрыт льдом в течение всего года и
там формируются многолетние льды. Площадь
льдов в морях Сибирского шельфа весьма изменчива,
размах многолетних колебаний ледовитости
в морях Карском, Лаптевых и Восточно-
Сибирском превышают 80%.
В связи с изменениями климата площадь ледяного
покрова арктических морей в XX и начале
XXI века постепенно сокращалась. На фоне
этого тренда отмечаются квазициклические колебания
продолжительностью около 60, 20 и 10
лет [Фролов и д.р. 2007, Frolov et al., 2009]. В морях
Баренцевом и Карском выражены длительные
колебания с циклом около 60 лет. В морях
Лаптевых, Восточно-Сибирском и Чукотском
площадь льдов менялась с большей амплитудой,
но 60-летний цикл там был выражен значительно
слабее. Особенно заметно сокращение ледяного
покрова Арктики в последние десятилетия
(Рис. 3.1.1). Между 1998 и 2008 годами акватория,
покрытая льдом в сентябре (когда ледяной
покров находится в состоянии годового минимума),
в целом уменьшилась на 36%, а в морях
Сибирского шельфа по трассе Северного морского
пути ее уменьшение составило 87% [Алексеев
и др., 2009]. Кромка летних льдов сместилась
мористее, хотя на некоторых прибрежных
акваториях при этом сохранялись ледяные массивы.
Так, летом 2007 г., на фоне рекорда минимальной
ледовитости, пролив Вилькицкого был
перекрыт льдами Таймырского массива. Зимой
изменения в площади ледяного покрова не столь
заметны (Карта 3.1). Зато меняется состав льдов:
меньше становится многолетних, а доля тонких
однолетних увеличивается (Карты 3.1 A,С; Рис.
3.1.2). По измерениям, сделанным на борту НЭС
«Академик Федоров» и атомных ледоколов,
средняя толщина льда в августе уменьшилась на
40 см (23%), и такое же уменьшение отмечено в
мае. И причина именно в уменьшении доли
многолетних льдов [Фролов и др., 2009].
Согласно прогнозу ААНИИ, основанному на
учете климатических циклов и реальных трендов,
в XXI веке ожидается сохранение колебательного
(а не однонаправленного) характера
изменений площади
льдов в арктических морях
[Frolov et al., 2009]. Однако
имеются прогнозы, говорящие,
что однонаправленный
тренд снижения ледовитости в
XXI веке в целом будет главным
фактором [Оценочный..,
2008; Катцов и др., 2008].
В полярных морях можно
выделить следующие системы
биотопов, связанные с морским
льдом: океанические ледяные
массивы, дрейфующие льды окраинных
морей, припайные льды, заприпайные полыньи
и прогалины, разводья (зоны разрежения) на материковом
склоне [Купецкий, 1961], а также зона
ледовой кромки дрейфующих льдов.
В российской Арктике выделяют девять ледяных
массивов, которые могут сохраняться в течение
всего года. Самые важные из них с точки
зрения мореплавания — Таймырский, Айонский
и Врангелевский, поскольку они создают препятствия
для судоходства на трассе Северного
морского пути [Проблемы Северного морского
пути, 2006]. Биологическая продуктивность
водной толщи под сплоченными льдами очень
низка, и основным источником органического
вещества служат организмы, живущие непосредственно
во льду.
Ледовая микрофлора состоит из бактерий,
жгутиконосцев, грибов и диатомовых водорослей
(см. 2.3); микро- и мейофауна льда включает
нематод, которые преобладают по биомассе
[Чесунов, 2006], инфузорий, фораминифер и
рачков-гарпактицид [Мельников, 1989]. Большинство
этих животных питается бактериями,
ледовыми водорослями, другими одноклеточными
и грибами. Некоторые нематоды – хищники,
замыкающие часть пищевых цепей. Еще одна
надстройка в этой экосистеме — это ледовые
(пагофильные) формы рачков-амфипод и других
ракообразных, живущие на границе «вода – лед»
и питающиеся организмами, обитающими во
льду или на его нижней поверхности. Ракообразных
поедает сайка (Boreogadus saida), которая
служит связующим звеном между низшими трофическими
уровнями и хищниками более высоких
порядков, в т.ч. морскими птицами и млекопитающими
[Клумов, 1937].
В условиях стабильного климата многолетний
лед представляет собой целостную систему с устойчивым
соотношением обитающих в нем видов
организмов [Мельников, 1989]. В отличие от
нее, экосистема однолетнего льда зависима от
обитающих в воде организмов и от множества
факторов среды, среди которых наиболее важна
температура [Melnikov, 2008]. Сокращение доли
многолетних льдов может повлиять на разнообразие
и распределение ледовой биоты, которое
само по себе недостаточно изучено. Потенциал
адаптации ледовой биоты к климатическим изменениям
практически неизвестен. Наблюдения
за пагофильными видами нематод, живущими
в исчезающих летом льдах Белого моря,
указывает на то, что ледовые формы способны
переживать безледный период некоторым, еще
неизвестным способом [Чесунов, 2006]. Это
подчеркивает роль Белого моря и расположенных
на нем научных станций как исследовательского
полигона, где могут быть изучены и
поняты различные пути адаптации ледовой
биоты к меняющемуся климату. Другой приоритет
— исследование изменений, которые происходят
в районах сохранения ледяных массивов,
таких как Таймырский, где экосистемы многолетнего
льда могут сохраняться даже в эпохи потепления
климата, и сокращения общей площади
распространения ледяного покрова.
Средняя толщина льда в наши дни (40 см) 19 Молодь сайки подо льдом 20