КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЗООПЛАНКТОНА В ЭПИПЕЛАГИАЛИ АТЛАНТИЧЕСКОГО СЕКТОРА ЮЖНОГО ОКЕАНА

1. КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЗООПЛАНКТОНА В ЭПИПЕЛАГИАЛИ АТЛАНТИЧЕСКОГО СЕКТОРА ЮЖНОГО ОКЕАНА Ступникова А.Н. Верещака А.Л. Гагарин В.И. Кулагин Д.Н. Лунина А.А. Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН Лаб. структуры и динамики планктонных сообществ 2011

2. СТРУКТУРА АНТАРКТИЧЕСКОГО ЦИРКУМПОЛЯРНОГО ТЕЧЕНИЯ Изменение температуры в Южном Океане Grantet al., 2006 1

3. СТРУКТУРА АНТАРКТИЧЕСКОГО ЦИРКУМПОЛЯРНОГО ТЕЧЕНИЯ САФ – Субантарктический фронт ПФ – Полярный фронт ЮФАЦТ – Южный фронт АЦТ ЮГАЦТ – Южная граница АЦТ САФ ПФ [Orsi et al.,1995] по Orsi et al., 1995 ЮФАЦТ ЮГАЦТ Динамический фронт – струя течения, которая определяет резкие градиенты свойств среды (САФ, ПФ, ЮФАЦТ) 2

4. Район исследования Африка Восточный разрез Южная Америка Западный разрез Пролив Дрейка Антарктический п-ов 31-й рейс НИС «Академик Сергей Вавилов» СТФ – Субтропический фронт, САФ – Субантарктический фронт, ПФ – Полярный фронт, САЗ – Субантарктическая зона, ПФЗ – Полярная фронтальная зона, АЗ – Антарктическая зона. 3

5. Почему биомасса в мл? Экспресс-метод оценки общей биомассы зоопланктона Обработка одной пробыв лаборатории: 2 рабочих дня Число наблюдений: 84 Коэффициент корреляции 0.9 Оценка биомассы на судне с помощью волюминометра Яшнова: 20 мин 4

6. Распределение биомассы зоопланктона (мл*10/м2) в слое 0-300 м • значения биомассы, • - T°Спов. воды, • - расположение фронтов Восточный разрез БФ – Бенгельский фронт, СТФ/ССАФ – Северная струя Субантарктического фронта слита с Субтропическим фронтом, СрСАФ – Средняя струя Субантарктического фронта, ЮСАФ – Южная струя Субантарктического фронта, ЮПФ – Южный Полярный фронт, все три струи слиты вместе, ЮФ – Южный фронт, ЮГ – Южная граница АЦТ, УФ – фронт моря Уэддэла. Западный разрез

7. Пятнистость распределения общей биомассы зоопланктона Восточный разрез (мл/м3) ю.ш. N - средняя биомасса - стандартное отклонение

8. Пределы распространения видов зоопланктона зависят от сезона АЗ ПФ ПФЗ САЗ СТЗ Calanoides acutus Radiolaria Calanus propinquus Rhincalanus gigas весна (октябрь 2010 г.) Calanus simillimus Foraminifera Scolecitricella minor Ctenocalanus citer Metridia lucens Neocalanus tonsus Appendicularia Salpa Цветение АЗ ПФ ПФЗ САЗ вихри Calanoides acutus Radiolaria Calanus propinquus Rhincalanus gigas Calanus simillimus лето (декабрь 2009 г.) Foraminifera Scolecitricella minor Ctenocalanus citer Eukrohnia hamata Metridia lucens Neocalanus tonsus Appendicularia Salpa Цветение S N 5

9. Пределы распространения видов зоопланктонаразные на восточном и западном разрезах восточный разрез западный разрез (пролив Дрейка) Антарктическая зона Зона полярного фронта Полярная фронтальная зона Eukrohnia hamata Pseudosagitta gazellae Pseudosagitta maxima Solidosagitta marri Eukrohnia bathypelagica S N Южный фронт (Кулагин, 2011) • Градиентные зоны не ограничивают географическое распространение трех обычных для эпипелагиали видов хетогнат. • Мезо- и батипелагические виды (Solidosagitta marriи Eukrohnia bathypelagica) отмечались в поверхностных водах только к югу от Полярного фронта. 6

10. Полярный фронт Calanus simillimus Calanoides acutus Rhincalanus gigas Остальной мезопланктон ОГНЕННАЯ ЗЕМЛЯ Влияние на состав зоопланктона – таксономический состав не меняется ПРОЛИВ ДРЕЙКА мг/м2 ЮЖНЫЕ ШЕТЛАНДСКИЕ ОСТРОВА ПФЗ Распределение биомассы мезопланктона (мг/м2) в проливе Дрейка весной 2008 г (25-й рейс НИС «Академик Сергей Вавилов»). Красные линии – границы Полярного фронта. ПФ АЗ з.д. 7

11. Полярный фронт 2. Влияние на структуру сообщества Анализ сходства сообществ зоопланктона в районе Полярного фронта в проливе Дрейка (весна, 2008 г.) Расчет и анализ сходства проб ординация методом многомерного шкалирования (MDS) индекс сходства Брэя–Кёртиса на основании данных по численности видов в сообществе PRIMER 5 (Clarke K.R., Warwick R.M., 2001) Зонаконтакта двух сообществ 8

12. Анализ сходства сообществ зоопланктона в районе Полярного фронта в проливе Дрейка (весна, 2008 г.) 2D Stress:0,15 S17 Bray Curtis Similarity P=0.001 Т100°С ПФ Красные линии – границы Полярного фронта. 9

13. Полярный фронт 3. Влияние на изоляцию популяций Анализ полиморфизма митохондриального гена СО1 у массовых видов зоопланктона: • Copepoda: • Calanus simillimus • C. propinquus • Calanoides acutus • Rhincalanus gigas • Metridia lucens • Chaetognatha: • Eukrohnia hamata Популяции генетически едины в разных гидрологических зонах АЦТ Генетически разные популяции в Антарктической и Субантарктической зонах 10

14. Генетическая изменчивость Eukrohnia hamata (по фрагменту гена mtСО1) Субтропическая популяция (1 экз.+3 экз. из GenBank) Расположение популяций E. hamata в Атлантическом океане Арктическая популяция (2 экз. из GenBank) Субантарктическая популяция (8 экз.) Антарктическая популяция (5 экз.) Eukrohnia macroneura Внешняя группа Субтропический фронт Полярный фронт 11

15. Градиентные зоны в Южном океане могут служить границами распространения видов. Пределы распространения видов зоопланктона зависят от сезона. • В случае, если при переходе через фронт таксономический состав зоопланктона не меняется, происходит смена соотношения этих видов. • Градиентные зоны могут служить причиной генетической изоляции популяций для некоторых видов зоопланктона. 12

16. Спасибо за внимание