Фотосинтетические характеристики фитопланктона в шельфовых водах полуострова Камчатка в августе-сентябре 2023 г.

##plugins.themes.ibsscustom.article.main##

  • Авторы: Т. В. Ефимова1,2, Т. Я. Чурилова1,2, Н. А. Моисеева1, Е. Ю. Скороход1,2, П. А. Салюк3, А. В. Яцук4
  • Учреждения:
    1. ФГБУН ФИЦ "Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН",Севастополь, Россия
    2. Лаборатория экологии и эволюционной биологии водных организмов, Институт Мирового Океана Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия
    3. Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия
    4. Научно-технологический университет «Сириус», Сириус, Россия
  • Ключевые слова: флуоресценция хлорофилла, фотоакклимация, быстрая световая кривая, квантовый выход фотосинтеза, Тихий океан, Охотское море

##plugins.themes.ibsscustom.article.details##

Аннотация

Изменение климата и возрастающая антропогенная нагрузка оказывают влияние на состояние водных экосистем. Продуктивность пелагических экосистем во многом определяются фотосинтетической способностью фитопланктона. Целью данной работы было проанализировать изменчивость фотосинтетических характеристик фитопланктона (квантового выхода фотосинтеза (ϕ), характеризующего эффективность использования поглощенных квантов света в процессе фотосинтеза, максимального квантового выхода (ϕmax) и коэффициента насыщения светом (Ik)) в зависимости от световых условий, которые определяются отношением толщины верхнего квазиоднородного слоя (ВКС) к зоне фотосинтеза. В работе использованы данные, полученных в шельфовых водах Тихого океана и Охотского моря в ходе 23/4-м рейса НИС «Профессор Мультановский» в августе-сентябре 2023 г. Величины ϕmax и Ik рассчитывались на основе измерения быстрых световых кривых флуоресценции. Установлено, что изменение фотосинтетических характеристик в основном обусловлено физиологической акклимацией фитопланктона к свету. В период сезонной стратификацией вод для слоев ВКС и ниже расположенного слоя зоны фотосинтеза, отличающихся по свету, получены существенно различающие по форме световые зависимости относительной скорости транспорта электронов.  Показано, что величины Ik и ϕmax разнонаправленно изменялись в зависимости от интенсивности света, при этом ϕmax - в большей степени, чем Ik. В результате, величина ϕ, зависящая от Ik и ϕmax, уменьшалась с увеличением интенсивности света. Была выявлена взаимосвязь между величинами ϕ и интенсивностью света (r = 0,97) (p< 0,0001), которая описана экспоненциальной функцией. Выявленные зависимости Ik, ϕmax и ϕ от интенсивности света могут быть использованы для экспресс-оценки их величин по данным интенсивности света в среде, что необходимо для оценки первичной продукции с использованием спектрального подхода.

Ключевые слова: флуоресценция хлорофилла, фотоакклимация, быстрая световая кривая, квантовый выход фотосинтеза, Тихий океан, Охотское море

Авторы

Т. В. Ефимова
ФГБУН ФИЦ "Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН",Севастополь, Россия / Лаборатория экологии и эволюционной биологии водных организмов, Институт Мирового Океана Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия
Т. Я. Чурилова
ФГБУН ФИЦ "Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН",Севастополь, Россия / Лаборатория экологии и эволюционной биологии водных организмов, Институт Мирового Океана Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия
Н. А. Моисеева
ФГБУН ФИЦ "Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН",Севастополь, Россия
Е. Ю. Скороход
ФГБУН ФИЦ "Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН",Севастополь, Россия / Лаборатория экологии и эволюционной биологии водных организмов, Институт Мирового Океана Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия
П. А. Салюк
Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия
А. В. Яцук
Научно-технологический университет «Сириус», Сириус, Россия