Динамика концентрации хлорофилла a в Чёрном море по спутниковым измерениям
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Аннотация
В отличие от контактных методов, использование спутниковых данных для изучения динамики хлорофилла a даёт возможность проводить исследования на больших масштабах с высокой частотой измерений. Такие наблюдения выполнены в глубоководной части и прибрежном районе Чёрного моря в период с 1998 по 2015 г. Они позволили определить годовую динамику концентрации хлорофилла a в поверхностном слое и выявить периодичность, интенсивность и продолжительность массового развития водорослей. Годовая динамика концентрации хлорофилла в западном и восточном циклонических круговоротах, а также в зоне шельфа у крымских и кавказских берегов имела одинаковый характер, повторяющийся из года в год. С августа-сентября по апрель-май следующего года изменение хлорофилла в большинстве случаев соответствовало нормальному распределению и имело вид колоколообразной кривой с максимумом в декабре-январе. В течение осеннего периода значения концентрации хлорофилла постепенно повышались по мере охлаждения воды, ослабления сезонного пикноклина и увеличения скорости потока биогенных веществ из нижних слоёв к поверхности. Зимой глубина перемешиваемого слоя достигала значений, в несколько раз больших, чем осенью, что могло приводить к уменьшению концентрации хлорофилла в единице объёма воды. Весеннее интенсивное развитие фитопланктона наблюдалось в конце марта ― начале апреля при ослаблении конвективного перемешивания и повышении устойчивости водного столба.
Авторы
Библиографические ссылки
Иванов В. А., Белокопытов В. Н. Океанография Черного моря / НАН Украины, Морской гидрофизический институт. Севастополь, 2011. 212 с. [Ivanov V. A., Belokopytov V. N. Okeanografiya Chernogo morya / NAN Ukrainy, Morskoi gidrofizicheskii institut. Sevastopol, 2011, 212 p. (in Russ.)]
Кропотов С. И., Кривенко О. В. Хлорофилл «а» и продукты его распада в водах Черного моря: сезонная и межгодовая изменчивость // Журнал общей биологии. 1999. Т. 60, № 5. С. 556–570. [Kropotov S. I., Krivenko O. V. Chlorophyll “a” and products of its decay in the Black Sea: Seasonal and interannual variability. Zhurnal obshchei biologii, 1999, vol. 60, no. 5, pp. 556–570. (in Russ.)]
Суслин В. В., Чурилова Т. Я., Ли М. Е., Мончева С., Финенко З. З. Концентрация хлорофилла-а в Черном море: сравнение спутниковых алгоритмов // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2018. Т. 11, № 3. С. 64–72. [Suslin V. V., Churilova T. Ya., Li M. E., Moncheva S., Finenko Z. Z. Comparison of the Black sea chlorophyll-a algorithms for SeaWIFS and MODIS instruments. Fundamental’naya i prikladnaya gidrofizika, 2018, vol. 11, no. 3, pp. 64–72. (in Russ.)]. https://doi.org/10.7868/S2073667318030085
Суслин В. В., Чурилова Т. Я., Сосик Х. М. Региональный алгоритм расчета концентрации хлорофилла а в Черном море по спутниковым данным SeaWiFS // Морской экологический журнал. 2008. Т. 7, № 2. С. 24–42. [Suslin V. V., Churilova T. Ya., Sosik H. M. The SeaWiFS algorithm of chlorophyll a in the Black Sea. Morskoj ekologicheskij zhurnal, 2008, vol. 7, no. 2, pp. 24–42. (in Russ.)]
Финенко З. З., Суслин В. В., Чурилова Т. Я. Региональная модель для расчёта первичной продукции Чёрного моря с использованием данных спутникового сканера цвета SeaWiFS // Морской экологический журнал. 2009. Т. 8, № 1. С. 81–106. [Finenko Z. Z., Suslin V. V., Churilova T. Ya. The regional model to calculate the Black Sea primary production using satellite color scanner SeaWIFS. Morskoj ekologicheskij zhurnal, 2009, vol. 8, no. 1, pp. 81–106. (in Russ.)]
Berseneva G. P., Churilova T. Ya., Georgieva L. V. Seasonal variability of the chlorophyll and phytoplankton biomass in the western part of the Black Sea. Oceanology, 2004, vol. 44, no. 3, pp. 362–371.
Burenkov V. I., Kopelevich O. V., Sheberstov S. V., Ershova S. V., Evdoshenko M. A. Bio-optical characteristics of the Aegean Sea retrieved from satellite ocean color data. In: The Eastern Mediterranean as a Laboratory Basin for the Assessment of Contrasting Ecosystems / Malanotte-Rizzoli P., Eremeev V. N. (Eds). Dordrecht: Springer, 1999, pp. 313–326. (NATO Sci. Ser. ; vol. 51). https://doi.org/10.1007/978-94-011-4796-5_21
Chiswell S. M. Annual cycles and spring blooms in phytoplankton: Don’t abandon Sverdrup completely. Marine Ecology Progress Series, 2011, vol. 443, pp. 39–50. https://doi.org/10.3354/meps09453
Chiswell S. M., Calil P. H. R., Boyd P. W. Spring blooms and annual cycles of phytoplankton: A unified perspective. Journal of Plankton Research, 2015, vol. 37, iss. 3, pp. 500–508. https://doi.org/10.1093/plankt/fbv021
Demidov A. B. Seasonal dynamics and estimation of the annual primary production of phytoplankton in the Black Sea. Oceanology, 2008, vol. 48, iss. 5, pp. 664–678. https://doi.org/10.1134/S0001437008050068
Finenko Z. Z., Churilova T. Ya., Li R. I. Dynamics of the vertical distributions of chlorophyll and phytoplankton biomass in the Black Sea. Oceanology, 2005, vol. 45, suppl. 1, pp. 112–126.
Finenko Z. Z., Suslin V. V., Kovaleva I. V. Seasonal and long-term dynamics of the chlorophyll concentration in the Black Sea according to satellite observations. Oceanology, 2014, vol. 54, iss. 5, pp. 596–605. https://doi.org/10.1134/S0001437014050063
Franks P. J. S. Has Sverdrup’s critical depth hypothesis been tested? Mixed layers vs. turbulent layers. ICES Journal of Marine Science, 2014, vol. 72, iss. 6, pp. 1897–1907. https://doi.org/10.1093/icesjms/fsu175
Kopelevich O. V., Burenkov V. I., Ershova S. V., Sheberstov S. V., Evdoshenko M. A. Application of SeaWiFS data for studying variability of bio-optical characteristics in the Barents, Black and Caspian Seas. Deep-Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 2004, vol. 51, iss. 10–11, pp. 1063–1091. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2003.10.009
Lindemann C., St. John M. A. A seasonal diary of phytoplankton in the North Atlantic. Frontiers in Marine Science, 2014, vol. 1, article 37 (6 p.). https://doi.org/10.3389/fmars.2014.00037
Mikaelyan A. S., Chasovnikov V. K., Kubryakov A. A., Stanichny S. V. Phenology and drivers of the winter-spring phytoplankton bloom in the open Black Sea: The application of Sverdrup’s hypothesis and its refinements. Progress in Oceanography, 2017, vol. 151, pp. 163–176. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2016.12.006
Mikaelyan A. S., Shapiro G. I., Chasovnikov V. K., Wobus F., Zanacchi M. Drivers of the autumn phytoplankton development in the open Black Sea. Journal of Marine Systems, 2017, vol. 174, pp. 1–11. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2017.05.006
Oğuz T., Ducklow H. W., Malanotte-Rizzoli P., Murray J. W., Shushkina E. A., Vedernikov V. I., Unluata U. A physical-biochemical model of plankton productivity and nitrogen cycling in the Black Sea. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 1999, vol. 46, iss. 4, pp. 597–636. https://doi.org/10.1016/S0967-0637(98)00074-0
Oğuz T., Ducklow H., Malanotte-Rizzoli P., Tugrul S., Nezlin N. P., Unluata U. Simulation of annual plankton productivity cycle in the Black Sea by a one-dimensional physical-biological model. Journal of Geophysical Research: Oceans, 1996, vol. 101, iss. C7, pp. 16585–16599. https://doi.org/10.1029/96JC00831
Oğuz T., Velikova V., Cociasu A., Korchenko A. The state of eutrophication. In: State of the Environment of the Black Sea (2001–2006/7). Black Sea Commission Publications (BSC) 2008-3 / T. Oğuz (Ed.). Istanbul, Turkey, 2008, vol. 3, pp. 44–70.
O’Reilly J. E., Maritorena S., Mitchell B. G., Siegel D. A., Carder K. L., Garver S. A., Kahru M., McClain M. Ocean color chlorophyll algorithms for SeaWiFS. Journal of Geophysical Research: Oceans, 1998, vol. 103, iss. C11, pp. 24937–24953. https://doi.org/10.1029/98JC02160
Stel’makh L. V., Babich I. I., Tugrul S., Moncheva S., Stefanova K. Phytoplankton growth rate and zooplankton grazing in the western part of the Black Sea in the autumn period. Oceanology, 2009, vol. 49, iss. 1, pp. 83–92. http://dx.doi.org/10.1134/S000143700901010X
Suslin V., Churilova T. A regional algorithm for separating light absorption by chlorophyll-a and coloured detrital matter in the Black Sea, using 480–560 nm bands from ocean colour scanners. International Journal of Remote Sensing, 2016, vol. 37, iss. 18, pp. 4380–4400. https://doi.org/10.1080/01431161.2016.1211350
Yunev O. A., Vedernikov V. I., Basturk O., Yilmaz A., Kideys A. E., Moncheva S., Konovalov S. K. Long-term variations of surface chlorophyll a and primary production in the open Black Sea. Marine Ecology Progress Series, 2002, vol. 230, pp. 11–28. http://dx.doi.org/10.3354/meps230011
