КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 18-17-00177

НазваниеГлубоководный планктон Атлантики: распределение и запасы от Субарктики до Субантарктики.

Руководитель Верещака Александр Леонидович, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №28 - Конкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-519 - Биоокеанология

Ключевые слова биоразнообразие,зоопланктон, молекулярно-генетические методы, морфология, пелагиаль, сообщества

Код ГРНТИ34.35.15

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Глубоководная зона океана занимает более 95 % обитаемого объема биосферы (Dawson, 2012 - Frontiers of Biogeography). В то же время данные о структуре планктонных сообществ, вертикальном распределении зоопланктона и его запасах во всей толще воды до сих пор остаются скудными и в значительной степени противоречивыми. Главной целью проекта является анализ структуры и экологии глубоководных сообществах Атлантического океана в их взаимосвязи с абиотическими факторами среды: температурой, соленостью, плотностью, давлением, освещенностью, содержанием кислорода. Проведение работы по проекту предполагается на основе анализа полученных ранее уникальных глубоководных материалов; кроме того, существует возможность получения новых данных в ходе полевых исследований. Глубоководная океаническая зона – самая объемная, но очень специфическая часть биосферы. Недостаток или отсутствие света, высокое давление, низкая температура - все это накладывает отпечаток и на состав глубоководных сообществ, и на их структуру, и на их функционирование. В течение последних десятилетий исследования пелагических сообществ большей частью сосредоточены в поверхностном 200-метровом слое (гидрофизики регулярно работают на больших глубинах, но комплексные исследования с учетом биотической компоненты практически не проводятся). Почти неизученным остается такой показатель сложности биологической системы как биоразнообразие глубоководной фауны, в том числе зоопланктона. Мало данных о структуре глубоководных сообществ. Тем более отсутствуют более или менее достоверные оценки запасов планктона в глубинах океана. Мы предлагаем проанализировать структуру и видовой состав зоопланктона во всей толще вод, от поверхности до дна ( эпи-, мезо- и батипелагиали), оценить роль различных размерных и трофических групп, определить их вклад в биоразнообразие глубоководного планктона. Сделать это планируется на примере Атлантического океана, где в течение 2008-2016 гг коллективом был собран обширный массив данных в субантарктической, субарктической, тропической и экваториальной областях акватории (7 рейсов, 368 станций, 980 проб – Приложение 1). Работы по изучению биоразнообразия, состава и экологии глубоководного планктона стали основными для коллектива авторов заявки начиная с 2008 г. Полученные данные показали, что видовая структура глубоководных сообществ связана в первую очередь с глубиной и водными массами, и лишь потом – с продуктивностью и/или географической широтой (Vereshchaka et al., 2017, Deep-Sea Research). Важным результатом оказалась статистически достоверная корреляция (Приложение 2, Табл. 1) биомассы основных групп планктона (кормового, желетелого, креветок) на всех исследованных глубинах (0-3000 м) с одной стороны и осредненной в пространстве и времени концентрации поверхностного хлорофилла – с другой (спутниковые данные - Vereshchaka et al., 2016, Biogeosciences). Существование такой корреляции дает теоретическую возможность оценки интегральных запасов основных групп планктона на разных глубинах. Предварительные расчеты (Vereshchaka et al., 2016, Biogeosciences) показали, что бОльшая часть биомассы планктона сосредоточена не в эпи- или мезопелагиали, как предполагалось ранее, а в верхней части батипелагиали, от нижней границы основного термоклина (800-1000 м) до глубины 1500 м (Приложение 2, Рис. 1). Не менее важной оказалась впервые обнаруженная неожиданно большая роль креветок в глубоководных сообществах: их вклад в суммарную биомассу планктона составил около 50 % (Приложение 2, Рис. 2). Полученные коллективом предварительные результаты могут быть точкой отсчета для новых работ. Новизна проекта заключается в том, что впервые на современном уровне исследования структуры и экологии глубоководных сообществ в Мировом океане рассматриваются в единой связке с натурными данными по абиотическим факторам (данными забортных измерений температуры, солености, водных масс, давления, скоростей течений). Кроме того, обнаруженная нами ранее корреляция биомассы глубоководного планктона и поверхностного хлорофилла позволит оценить интегрированные по площадям запасы глубоководного планктона с использованием данных спутниковых наблюдений за поверхностью океана. Кроме того, новизна заключается и в постановке частных задач в рамках проекта. Во-первых, обработка новых массивов уникальных глубоководных данных позволит расширить наши представления о таксономическом составе глубоководной фауны в различных географических районах и во всем диапазоне глубин. Для верификации фаунистического состава и определения видов-двойников будут использованы как морфологические, так и молекулярно-генетические методы. Во-вторых, анализ митохондриальных и ядерных генетических маркеров (таких как, например, CO1, 16S, 18S, H3, ITS1) позволит проанализировать и точнее описать популяционную структуру некоторых массовых видов (щетинкочелюстных, копепод, эуфаузиид, креветок) и понять процессы, объясняющие то или иное географическое и вертикальное распределение этих групп. В-третьих, будет исследована видовая структура глубоководных сообществ и проанализирована ее зависимость от факторов среды. В-четвертых, будут получены статистически достоверные оценки запасов разных групп планктона, в том числе кормового и потенциально промыслового (креветки, криль) на различных глубинах и на разных акваториях. Особое внимание будет уделено созданию и совершенствованию алгоритмов расчета запасов глубоководного планктона в зонах разной продуктивности, анализу универсальности этих алгоритмов для разных акваторий и получению итоговых цифр содержания живого вещества в телах глубоководного планктона в Атлантическом океане. Это необходимо для построения репрезентативных моделей цикла углерода, базирующихся на данных о содержании углерода в самом объемном резервуаре биосферы – глубоководной зоне океана. Наши предшествующие работы показали, что концентрация живого вещества в глубинах океана может быть занижена в разы (Vereshchaka et al., 2016, Biogeosciences), а следовательно, существующие модели цикла углерода и связанные с ними климатические модели могут основываться на неверных количественных оценках содержания углерода в океане. Поэтому новые данные в перспективе могут быть полезны не только для биологов, но и для биогеохимиков и климатологов. Существенным элементом проекта будет анализ данных из стратегически важных для России районов океана - Субарктики и Субантарктики (5 рейсов), полученных в 2008-2013 гг (Приложение 1, Рис. 1-5). Данные по акваториям между этими районами Атлантики были собраны в рейсах 2013 и 2016 гг (2 рейса - Приложение 1, Рис. 6-7). Таким образом, предполагается максимально широкий (в пределах современных реалий) охват акватории Атлантического океана: от 60 градуса северной широты до 55 градуса южной. Данные из этих районов уже получены и позволят выполнить задачи проекта, но существует возможность расширить географию исследований за счет планирующихся новых рейсов.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---