Антарктическая область

9.13. Антарктическая область.

Многолетние исследования Комитета Дискавери и полувековой опыт пелагического китобойного промысла показывают, что наиболее продуктивным районом Южного океана является зона.. опоясывающая континент на расстоянии 600—800 .миль. В атлантическом секторе зона конвергенции проходит через море Скотия, в его западной части, около 55—56° ю. ш., огибает с севера о. Южная Георгия и следует далее на восток по 50— 52° ю. ш.

Атлантический сектор антарктических вод признается наиболее продуктивным. Здесь на акватории, составляющей менее 1/4 вод Антарктики, добывалось около 1/4 всех китов;

В результате комплексных океанологических и научно-промысловых исследований, проведенных Всесоюзным научно-исследовательским институтом морского рыбного хозяйства и океанографии в 1964/65 г. и в последующие годы (Бородатов, Лестев, Любимова) на экспедиционном судне «Академик Книпович», мы располагаем достаточно полными сведениями о жизни и биологических ресурсах самой южной части Атлантического океана — моря Скотия.

В большинстве работ о движении вод Антарктики для моря Скотия отмечается северо-восточное направление почти до> 50° з.д. Далее к востоку воды умеренных широт, движущиеся севернее зоны антарктической конвергенции, изменяют направление на восточное и юго-восточное, а антарктические воды вследствие циклонической циркуляции моря Уэдделла продолжают выноситься в северо-восточном направлении.

В период гидрологического лета (февраль—март) арктические воды в пределах моря Скотия у поверхности нагреваются до 1,5—2,0° С. На глубине 75—175 м сохраняется холодный остаточный слой с отрицательной температурой до —1,4° С. На глубине более 400 м наблюдается повышение температуры до1 градуса С.

Воды Антарктики богаты биогенными солями. В 1965 г., уже после массового цветения, в поверхностном слое моря Скотия содержалось до 50—60 мкг, а на глубине 100—150 м — 70—80 мкг/л фосфора.

Измерения первичной продукции углеродным методом, выполненные В. В. Волковинским (1968), показали существенные различия в интенсивности фотосинтеза в центральных областях моря и вблизи островной дуги. В центральной части бассейна величины первичной продукции составляли 1,1—3,5 мг с/м³ в день, а к западу от Южных Сандвичевых островов наблюдалась максимальная величина первичной продукции — 56 мг с/м³ в день.

С. Г. Орадовокий (1968) вблизи островов, в районах с большими величинами первичной продукции, отмечает повышенные концентрации марганца (до 7,9 мкг/л) и молибдена (до 1,8 мкг/л). Центральные области моря отличались почти полным отсутствием этих микроэлементов в подвижной форме. Это позволяет предполагать, что увеличение первичной продукции у островов связано не только с динамикой вод, но и с обогащением их микроэлементами, способствующими фотосинтезу.

Периодичность освещенности определяет резко выраженный сезонный характер всех биологических явлений в море Скотия, начиная от развития фитопланктона и кончая физиологическим ритмом всего живого в Антарктике. Количество планктона в море Скотия сильно колеблется по отдельным районам, достигая весьма значительных величин в южной и юго-восточной частях моря. Это главным образом районы вдоль свалов островов и подводных возвышенностей в области стыка течений моря Уэдделла и моря Беллинсгаузена, где биомасса фито- и зоопланктона в слое 100—0 м колебалась от 0,5 до 5,0 мл/м³.

Исследованиями, проведенными Комитетом Дискавери было установлено, что район о. Южная Георгия является одним из наиболее продуктивных районов не только Антарктики, но и всего Мирового океана.

И. П. Канаева (1969) отмечает, что распределение районов с высокой биомассой планктона почти повторяет карту распре деления цветения моря диатомовыми водорослями. Основную массу планктона в этих районах составляет фитопланктон. Если сравнить количество фитопланктона в сетных пробах в районах цветения в море Скотия и в Северной Атлантике, то оказывается, что море Скотия по количеству планктона не уступает наиболее богатым районам Северной Атлантики и Норвежского моря. Основная масса зоопланктона в водах Антарктики в период исследований держалась в верхних слоях воды до глубины 50— 100 м. Обнаруженное наибольшее количество зоопланктона при отсутствии цветения на разрезе между о. Южная Георгия и Южными Оркнейскими островами составляло в отдельных про бах 0,7—0,9 мл/м³, достигая в слое 100—0 м на этих станция; 0.3—0,4 мл/м³. На большинстве станций биомасса планктона не превышала 0,1 мл/м³.

Главный потребитель фитопланктона в водах Антарктики— криль (Euphausia superba Dana), небольшой рачок длиной до 50—60 мм из семейства эуфаузиевых, широко встречающийся в водах Антарктики, и в частности в атлантическом секторе. Северной границей ареала криля можно условно считая зону антарктической конвергенции. Встречается он и в районах примыкающих к этой зоне с севера. На юг ареал криля простирается до континента. Значительная область его распространения покрыта льдами. В отличие от эуфаузии северного полушария антарктический криль отличается небольшим ростом, созревает в возрасте двух лет и после размножения в основном погибает.

В первой экспедиции, в 1965 г., скопления криля в толще воды и у поверхности были обнаружены только в зоне островной дуги, в зоне интенсивного формирования первичной продукции. Во второй экспедиции, в 1967 г., скопления криля были также найдены в зоне антарктической конвергенции.

Развитие яиц криля происходит на большой глубине в водных массах, движущихся на юг, к материку. По мере развития икринок и личинок они поднимаются на поверхность в наиболее южных участках ареала. Мелкий криль с поверхностными водами моря Уэдделла выносится к северу, в море Скотия. Таким образом, южная область ареала освобождается для «принятия» новых партий молоди, поступающей с севера с глубинными водами.

Поэтому возрастные группы криля держатся обособленно: в каждом из обследованных районов встречается преимущественно одна возрастная группа, в то время как другая составляет незначительную примесь.

В схеме, видимо, можно представить постоянное накопление молоди криля в наиболее южных районах его ареала путем переноса се с относительно теплыми глубинными водами, движущимися к югу, и возвращение подросшей молоди в зону антарктической конвергенции в результате дрейфа с поверхностным течением, направленным с юга на север. Используя противотечения верхней толщи океана, криль заселяет огромную акваторию вод, омывающих Антарктиду. Криль—активный фильтратор, поэтому своеобразная изоляция икринок и личиночных стадий его на большой глубине предохраняет их от выедания многочисленной популяцией подрастающих особей.

Летом вся популяция криля, за исключением молоди, появившейся в этом году, находится в фотическом слое, где активно откармливается фитопланктоном.

Скопления криля хорошо фиксируются эхолотом. Когда же криль поднимается к поверхности и находится выше осцилляторов эхолота, он хорошо заметен с борта судна.

Криль держится у поверхности при довольно разнообразных условиях погоды и состояния моря, но никогда не встречается при ярком солнце. Чаще всего скопления криля у поверхности наблюдаются утром, до 10—11 часов, и во вторую половину дня, перед заходом солнца.

В небольших стаях рачки криля строго ориентированы водном направлении и передвигаются со скоростью до 1,5 мили в час. В связи с этим криль скорее должен быть отнесен к нектону, нежели к планктону.

Визуальные подводные наблюдения, фотографирование, экспериментальные ловы показали, что в 1 м³ воды количество криля может достигать нескольких тысяч экземпляров, что соответствует 5—6 кг, т. е. плотности, значительно большей плотности промысловых скоплений рыб.

Криль содержит около 15% белка и 3—4% жира. Мясо криля, отличающееся нежной консистенцией и приятным ароматом креветок, может быть успешно использовано для изготовления пищевых продуктов.

Большой ошибкой было бы поставить знак равенства между общим запасом криля и сырьевой базой будущего промысла. Неправильно также сырьевую базу будущего промысла отождествлять с величиной запаса криля, использовавшейся китами.

Общепринятое мнение о том, что криль является основной пищей усатых китов в водах Антарктики, правильно. Вместе с тем следует отметить, что киты не были такими большими потребителями криля, как думали ранее.

Промысел китов в водах Антарктики возник в начале нашего столетия. За период с 1905 по 1913 г. основным объектом промысла были горбачи (Megaptera nodosa) — наиболее доступные для промысла благодаря небольшой скорости своего передвижения. В течение этого периода горбачи составляли в Атлантическом секторе Атлантики от 70 до 95% от всех добытых китов.

В следующий период, с 1914/15 по 1928/29 г., основным объектом промысла становятся самые крупные синие киты (Balenoptera rnusculus), достигающие длины 30—32 м. В штучном выражении синие киты составляли до 60—70%, в весе — не менее 90 %.

К началу 30-х годов запас синих китов был почти полностью исчерпан, и промысел переходит на добычу финвалов (Balenoptera physalus), которые делаются главным объектом промысла до начала 60-х годов. В последний период объектом добычи стали наиболее мелкие усатые киты — сейвалы (Balenoptera borealis) и кашалоты (Physeter catodon).

Роль рыб в использовании криля, по-видимому, значительно большая, чем предполагалось раньше. Исследования, проведенные на судне «Академик Книпович», значительно расширили эти представления. Изучение питания наиболее распространенных рыб моря Скотия показало, что у некоторых донных, вторично-пелагических и батипелагических рыб криль является важным, а у некоторых рыб и основным объектом питания. Криль обнаружен в желудках у тридцати видов рыб, относящихся к двенадцати семействам: Rajidae, Paralepidae, Myctoiphidae, ScopelarchidJ.Muraenolepidae, Gadidae, Moridae, Macruridae, Notothenidae, Bathydraconidae, Chaenichthyidae, Trichiuridae.

Однако значение криля в питании рыб и частота встречаемости его в пищевом рационе рыб различны и зависят от степени морфолого-функциональной адаптации рыб к потреблению криля. На связь антарктических рыб с крилем указывают Олсен (1954 г.) и Андрияшев (1964 г.). «Частичный переход некоторых донных антарктических рыб к временной жизни в пелагиали О. Нибелин расаматривал как приспособление для использования богатых кормовых возможностей крилевой зоны, значительно превосходящей продуктивность бентоса».

Как отмечают Г. М. Беляев и П. В. Ушаков (1957 г.), общая биомасса - бентоса в водах Антарктики в среднем высокая — 450—500 г/м², однако она состоит главным образом из некормовых групп бентоса: губок, мшанок, асцидий, составляющих 60—90% массы всех организмов. Вероятно, это одна из причин того, что криль — существенный компонент в питании многих антарктических рыб.

Можно предположить, что фактором, ограничивающим использование антарктическими рыбами в питании криля, является их размер. У небольших батипелагических светящихся анчоусов рода Protomyctophym и Electrona (длиной до 100 мм) в пищевом спектре криль обнаружен у 24—27% рыб. В пищевом рационе более крупных светящихся анчоусов (Gymnoscopelus ilichoisi) криль уже играет значительно большую роль. В желудках у G. nichoisi криль обнаружен у 83% исследованных рыб.

Адаптация наиболее массовых в море Скотия нототений антарктической группы рода Notothenia к питанию крилем различна и зависит, как уже отмечалось выше, от морфологического строения рыб, связанного с временной или постоянной жизнью в пелагиали.

Тесная связь с крилем существует также у некоторых видов теплокровных рыб в море Скотия. И у этих рыб степень адаптации к питанию крилем определяется их морфологической организацией (форма тел и окраска). Chamopsocephalus gunnari — типичный обитатель пелагиали. У 73% из всех вскрытых рыб в желудке оказался криль, у 2% в желудках обнаружены пелагические светящиеся анчоусы. Криль является чрезвычайно существенным компонентом и в пищевом рационе эндемика о. Южная Георгия—Pseudochacnichthys georgianus. Эта белокровная рыба, так же как и N. rossi marmorata, совершает нагульные миграции в океан к местам скопления криля. Мы неоднократно ловили P. georgianus в местах концентрации криля. Пищевой спектр этих рыб очень узок, криль обнаружен в желудках у 36% особей и рыба — у 35%. Белокровная рыба Chaeno-cephalus aceratus — крупный придонный хищник, питающийся рыбой, однако в желудках у нее обнаружен криль.

Самые крупные рыбы Антарктики Dichostichus rnawsoni и D. eleginoides — хищники. В желудках у D. eleginoides обнаружены преимущественно рыбы. Пищевая цепь этих рыб идет от криля через рыб—потребителей криля. Обнаруженная нами в районах Южных Оркнейских островов путассу (Micromesistius australis) питается почти исключительно крилем. У вскрытых 1000 экз. путассу желудки были набиты крилем. Отстрел и вскрытие желудков антарктических птиц показали, что криль является также главным компонентом в пищевом спектре птиц моря Скотия. Криль обнаружен в желудках антарктического пингвина (Pygoscelis antarctica), дымчатых альбатросов (Phoebetria palpebrata), чернобровых альбатросов (Diomedea melanophoris), сероголовых альбатросов (Diomedea chrysostoma), гигантского буревестника (Macroncctes giganteus), антарктического буревестника (Thalassoica antarctica), капского голубя (Daption capensis), голубого буревестника (Halobaena coerulea) и вильсоновой качурки (Oceanites oceanicus).

Криль входит в пищевой спектр большинства представителей антарктической фауны. Именно массовым развитием Euphausiacra, и в первую очередь криля, обусловлены нагульные миграции усатых китов в моря Антарктики. Небогатые в видовом отношении, но чрезвычайно многочисленные антарктические птицы в основном питаются крилем. Ластоногие в большом количестве прямо или косвенно через рыбу также потребляют криль. Самый многочисленный в Антарктике тюлень-крабоед (Lohodon oarcinophagus), по свидетельству тюленебоев и исследователей, питается исключительно ракообразными, в первую очередь крилем (Земский, 1960).

Интенсивное использование криля животными, птицами и рыбами Антарктики, вероятно, стало возможным благодаря возникновению в процессе эволюции некоторых морфолого-функциональных адаптивных признаков у антарктических животных, позволяющих активно использовать кормовые ресурсы крилевой зоны Антарктики. Это цедильный аппарат у усатых китов; особое строение зубов, представляющих собой своеобразную костную решетку для задерживания ракообразных, у тюленя-крабоеда; на языке пингвинов имеются острые шипы, направленные назад и облегчающие захват, удерживание рыб и ракообразных.

Можно предположить, что огромные кормовые ресурсы в виде криля в водах, омывающих Антарктиду, в полной мере не используются. Численность антарктических рыб и пернатое население Антарктики незначительны по сравнению с теми пищевыми ресурсами, которыми богат Южный океан.

Все сказанное убеждает в том, что биологические ресурсы Антарктики характеризуются высоким уровнем промежуточной продукции в виде криля, который в очень небольших масштабах трансформируется китами, представляющими конечную продукцию этого района. Основную причину ограниченного использования криля мы видим в изоляции вод, омывающих Антарктиду, вследствие течения западных ветров, представляющего своеобразный барьер между водами умеренных широт и крайнего юга. Этот барьер преодолевают птицы и киты, а также путассу. Особого внимания заслуживает тот факт, что ареал путассу oxвaтывaeт район, где шельфы Южной Америки и Антарктиды разделяются сравнительно узким проливом Дрейка.

Естественно, что в условиях такой своеобразной изоляции криля не могли возникнуть массовые миграции рыб из более северных районов в южные и поэтому не могла создаться ситуация, при которой запасы криля могли бы интенсивно использоваться фауной более низких широт, как это наблюдается в северном полушарии, где Гольфстрим, Атлантическое течение и его ответвления (течения Ирмингера, Норвежское, Нордкапское, Шшицбергенское) являются миграционными путями многих сравнительно тепловодных рыб умеренных широт в продуктивные зоны, являющиеся их нагульным ареалом.

Поэтому наряду с развитием промысла криля возникает проблема акклиматизации в водах Антарктики таких рыб, которые могли бы стать массовыми потребителями криля и представлять в то же время ценный объект для промысла.

Похожие работы

История возникновения и основоположники развития экологических наук

Скачать

51482

1

0

... обсуждал взаимодействие организмов со средой с позиций, близких дарвиновским. Они были предвестниками эволюционной идеи и целостного восприятия природных комплексов, состоящих из живых и неживых компонентов. Большой вклад в развитие экологических представлений в этот период внесли российские естествоиспытатели А.Т. Болотов (1738 - 1833), И.И. Лепехин (1740 - 1802), П.С. Паллас (1741 - 1811). Во ...

Проблемы управления экологической ситуацией на горных территориях

Скачать

366812

5

19

... предыдущего чрезмерного стравления, в восстановлении будут преобладать разновидности сорняков.   Глава 3. Проблемы горных территорий и возможные способы их решения. Природные и антропогенные катаклизмы. Природные катаклизмы в горах представляют результат геотектонической природы гор и их экологических характеристик. Однако катаклизмы зачастую вызываются деятельностью человека. Перед ...

Роль особо охраняемых объектов в сохранении биоразнообразия

Скачать

160507

6

0

... обыкновенный, орлан-белохвост, сапсан, кречет, осетр сибирский, голец арктический, муксун, тугун, хариус сибирский. 3. Влияние динамики изменения площади особо охраняемых территорий на сохранение биоразнообразия 3.1 Динамика численности охотничье-промысловых животных В последние 30 лет все компоненты ландшафтов северной тайги Западной Сибири, включая орнитокомплексы, испытывают мощное ...

Естествознание как наука

Скачать

76478

0

0

... , а целое – на части. Анализ и синтез. Антропный принцип. Принципы универсального эволюционизма. Вместе с представлением о коэволюции - составляющие эволюционно-синергетической парадигмы. Естествознание из ценностно-нейтрального знания превращается в аксиологически ориентированное, предполагающее введение этических, эстетических и т.п. норм в научное исследование. Биоэнергоинформатика – новое ...