Научные статьи \ Математика. Естественные науки \ Биологические науки в целом \ Общая экология. Биоценология. Гидробиология. Биогеография

Причины появления и сохранения бореальной пелагической биоты в Черном море

Причины появления и сохранения бореальной пелагической биоты в Черном море

Автор: Мельников В.В.

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Рубрика: Гидробиология - биологические науки

Статья в выпуске: 5 т.26, 2024 года.

Бесплатный доступ

Работа посвящена вопросу описания уникальности экосистемы Черного моря, которое сохранило в своих глубинах комплекс бореальных пелагических реликтов, сохранившихся со времен последней ледниковой эпохи. Автор настоящей работы предполагает, что процессы возникновения бореальной биоты в Черном море необходимо рассматривать на основе теории о смене биоценозов Средиземного моря в ледниковые и межледниковые периоды из-за изменений направлений течений и структуры водных масс. В настоящее время опубликовано много обобщающих работ по истории биоты Средиземноморья, которые убедительно показали, что закономерности изменений биоразнообразия всего Средиземноморского бассейна связаны процессами периодических изменений климата (оледенениями и потеплениями), колебаниями уровня моря, сменой течений и стратификации водных масс, палеогеографическими и экологическими причинами. На основании этого автором выделены основные этапы превращения экосистемы пресноводного озера в бореальную морскую, и затем, около 3.3 тыс. лет назад, в современную экосистему Черного моря, состоящую из тепловодных вселенцев, обитающих в верхней Черноморской водной массе и реликтов, сохранившихся со времен последнего оледенения в холодном промежуточном слое (ХПС). Последний является уникальной особенностью Черного моря, которая позволяет ему сохранять в этом природном «холодильнике» бореальные виды. Автор отмечает, что процессы глобального потепления уже сейчас привели к постепенному нагреву ядра ХПС, что в перспективе может привести к постепенной гибели холодноводных видов, многие из которых имеют важное значение в трофических цепях экосистемы.

Еще

Черное море, экосистема, холодноводные реликты, миграции, сообщества

Короткий адрес: https://sciup.org/148330380

IDR: 148330380   |   УДК: 574.589   |   DOI: 10.37313/1990-5378-2024-26-5-109-121

Reasons for the appearance and preservation of boreal pelagic biota in the Black Sea

The work is devoted to the question of describing the uniqueness of the ecosystem of the Black Sea, which has preserved in its depths a complex of boreal pelagic relics preserved since the last glacial epoch. The author of this paper suggests that the processes of the emergence of boreal biota in the Black Sea should be considered on the basis of the theory of the change of biocenoses of the Mediterranean Sea in glacial and interglacial periods due to changes in the directions of currents and the structure of water masses (Pérès, 1985). Currently, many generalizing works on the history of the Mediterranean biota have been published (Bianchi et al., 2011), which convincingly showed that the patterns of changes in the biodiversity of the entire Mediterranean basin are associated with the processes of periodic climate changes (glaciations and warming), sea level fluctuations, changes in currents and stratification of water masses, paleogeographic and ecological causes. Based on this, the author identifies the main stages of the transformation of the freshwater lake ecosystem into a boreal marine one, and then, about 3.3 thousand. years ago, into the modern ecosystem of the Black Sea, consisting of warm-water intruders living in the upper Black Sea water mass and relics preserved since the last glaciation in the Cold Intermediate Layer (CIL). The latter is a unique feature of the Black Sea, which allows it to preserve boreal species in this natural “refrigerator”. The author notes that the processes of global warming have already led to a gradual heating of the CIL core (Belokopytov, 2017), which in the future may lead to the gradual death of cold-water species, many of which are important in the trophic chains of the ecosystem.

Еще

Список литературы Причины появления и сохранения бореальной пелагической биоты в Черном море

  • Водяницкий В.А. О проблеме биологической продуктивности водоемов и, в частности, Чёрного моря / В.А. Водяницкий // Тр. Севастоп. биол. ст. – 1954. – Вып. 8. – С. 347-433.
  • Нев есский Е.Н. О послеледниковой трансгрессии Черного моря / Е.Н. Невесский // ДАН СССР. – 1961. – Т. 137. – № 4.
  • Невесская Л. А. История Черного моря и его обитателей в позднечетвертичное время / Л. А Невесская., Л. Б. Ильина // Палеонтологические критерии объема и ранга стратиграфических подразделений. М: Недра. 1966. – С. 78-85.
  • Гожик П.Ф. Положение и строение чаудинских отложений в стратотипическом разрезе / П.Ф. Гожик, А.И. Шевченко // Материалы по четвертичному периоду Украины. – Киев: Наукова думка. – 1974. – 236 c.
  • Варущенко С.И. Анализ позднеплейстоценовой и голоценовой истории развития природной среды северо-западного шельфа Черного моря / С.И. Варущенко // Колебания уровня Мирового океана и вопросы морской геоморфологии. – М.: Наука. – 1975. – С. 50-62.
  • Благоволин Н.С. Голоценовая история Черноморского бассейна / Н.С. Благоволин // Компл. исслед. Черноморской впадины. – М.: Наука. – 1976. – С. 48-53.
  • Вронский В.А. Маринопалинология южных морей / В.А. Вронский // Ростов н/Д: Изд-во Рост ун-та. – 1976. – 200 с.
  • Шилик К.К. Изменения уровня моря в позднем голоцене и палеотопография археологических памятников Северного Причерноморья античного времени // Палеогеогр. и отлож. плейстоцена южных морей СССР. – М.: Наука. – 1977. – С. 158-163.
  • Островский А.Б. Новые данные о стратиграфии и геохронологии плейстоценовых морских террас Черноморского побережья Кавказа и Керченско-Таманской области / А.Б. Островский, Я.А. Измайлов, А.П. Щеглов и др. // Палеогеография и отложения плейстоцена южных морей СССР. – М.: Наука. – 1977. – С. 61-68.
  • Федоров П.В. Плейстоцен Понто-Каспия / П.В. Федоров.// – М.: Наука. – 1978. – 165 с.
  • Измайлов Я.А. Результаты изучения строения голоценовых террас Адлерского и Лазаревского взморий (Черноморское побережье Кавказа) / Я.А. Измайлов // Колебания уровня морей и океанов за 15 000 лет. М.: Наука. – 1982. – С. 156-161.
  • Измайлов Я.А. Эволюционная география побережий Азовского и Черного морей / Я.А. Измайлов // Книга 1. Анапская пересыпь. Сочи: Лазаревская полиграфия. – 2005. – 175 с.
  • Палатная Н.Н. Влияние колебаний уровня Черного моря на формирование донных осадков в лиманах Северного Причерноморья / Н.Н. Палатная // Изменения уровня моря. М.: Изд-во МГУ. 1982. – С. 279-285.
  • Щербаков Ф.А. Колебания уровня Черного моря и их связь с трансгрессиями и регрессиями океана в плейстоцене / Ф.А. Щербаков // Измерения уровня моря. – М., – 1982. – С. 189-194.
  • Балабанов И.П. Изменение уровенного и гидрохимического режима Черного и Азовского морей за последние 20 тысяч лет / И.П. Балабанов, Я.А. Измайлов // Водные ресурсы. – 1988. – № 6. – С. 54-63.
  • Балабанов И.П. Новое обобщение данных по хронологии позднего плейстоцена и голоцена Азово-Черноморского бассейна / И.П. Балабанов, Я.А. Измайлов // Геохронолог. четвертич. периода. – Москва. – 1989. – С. 42.
  • Михайлеску К.Д. Происхождение лиманов дельты Дуная / К.Д. Михайлеску // – Кишинев: Штиинца. – 1990. – 161 с.
  • Расс Т.С. Ихтиофауна Чёрного моря и некоторые этапы ее истории / Т.С. Расс // Ихтиофауна черноморских бухт в условиях антропогенного воздействия. – Киев: Наук. Думка. – 1993. – С. 6-16.
  • Николаев С.Д. Изотопная палеогеография внутри-континентальных морей / С.Д. Николаев // – М.: ВНИРО. – 1995. – 127 с.
  • Зайцев Ю.П. Самое синее в мире / Ю.П. Зайцев. Нью-Йорк: Изд-во ООН. – 1998. – 142 c.
  • Winguth C. Upper Quaternary water level history and sedimentation in the northwestern Black Sea / C.Winguth, H.K.Wong, N. Panin et al // Marine Geology. – 2000. – V. 167. – pp. 127-146.
  • Yanko-Hombach V. Controversy over the great fl ood hypothesis in the Black Sea in light of geo-logical, paleontological, and archaeological evidence / V. Yanko-Hombach, A. Gilbert, P. Dolukhanov // Quaternary International. 2007. 167-168. pp. 91-113.
  • Янина Т.А. Неоплейстоцен Понто-Каспия / Т.А. Янина. Часть 2. – Изд-во МГУ. – 2012. – С. 144-244.
  • Bianchi C. Mediterranean Sea biodiversity between the legacy from the past and a future of change / C. Bianchi, C. Morri, M. Chiantore, M. Montefalcone, V. Parravicini, A. Rovere // Life in the Mediterranean Sea: A Look at Habitat Changes Editor: Noga Stambler © Nova Science Publishers, Inc. New York. – Chapter II. – 2011. pp. 66. ISBN: 978-1-61209-644-5
  • Anzidei M. Coastal structure, sea-level changes and vertical motion of the land in the Mediterranean / M. Anzidei, K. Lambeck, F. Antoniol, S. Furlani, G. Mastronuzzi, E. Enrico Serpelloni, G. Vannucci // Geological Society. London: Special Publications. – 2012. – 388. pp. 453-479.
  • Андрусов Н.И. Послетретичная тирренская терраса в области Черного моря / Н.И. Андрусов // Bull. Intern. Acad. Sci. Boheme. – 1925. – С. 165-176.
  • Архангельский А.Д. Геологическое строение и история развития Черного моря / А.Д. Архангельский, Н.М. Страхов // М-Л.: Изд-во АН СССР. – 1938. – 226 с.
  • Петипа Т.С. О жизненных формах пелагических копепод и вопрос о структуре трофических уровней. В кн.: Структура и динамика водных сообществ и популяций / Т.С. Петипа «Наук.Думка». – К., – 1967, – С. 108-119.
  • Манило Л.Г. Зоогеографический состав бычковых рыб северной части азово-черноморского бассейна и его изменение от Средиземного до Азовского моря / Л.Г. Манило // Збірник праць Зоологічного музею. – 2012. – No 43. – С. 65-77.
  • Виноградов М.Е. Вертикальное распределение мезопланктона в открытых районах Черного моря в весенний сезон / М.Е. Виноградов, М.В. Флинт, Г.Г. Николаева // Современное состояние экосистемы Черного моря. – М.: Наука. – 1987. – С. I44-I6I.
  • Ковалев А.В. Планктон Черного моря / А.В. Ковалев – Киев: Наук. Думка – 1993. – 280 с.
  • Ковалев А.В. Структура зоопланктонных сообществ Атлантики и Средиземноморского бассейна / А.В. Ковалев. – Киев: Наук. Думка. – 1991. – 144 с.
  • Degens E.T. Chronology of the Black Sea over the last 25 000 years / E.T. Degens, D.A. Ross // Chem. Geol. – 1972. – V. 10, – N 1. pp. 1-16. https://doi.org/10.1016/0009-2541(72)90073-3.
  • Bianchi C. N. La biogeografi a marina del Mediterraneo / C. N. Bianchi, C. Morri // Notiziario della Società Italiana di Biologia Marina. – 2002. – 42. – pp. 78-79.
  • Boudouresque C. F. Marine biodiversity in the Mediterranean: status of species, populations and communities / C. F. Boudouresque //Scientifi c Reports of Port-Cros National Park. – 2004. – 20. pp.97-146.
  • Coll M. The biodiversity of the Mediterranean Sea: estimates, patterns, and threats / M. Coll, C. Piroddi, J. Steenbeek, K. Kaschner, F. Ben Rais Lasram, J. Aguzzi, E. Ballesteros, C. N. Bianchi, J. Corbera, T. Dailianis, R. Danovaro, M. Estrada, C. Froglia, B. S. Galil, J. M. Gasol, R. Gertwagen, J. Gil, F. Guilhaumon, K. Kesner- Reyes, M. S. Kitsos, A. Koukouras, N. Lampadariou, E. Laxamana, C. M. López-Fé de la Cuadra, H. K. Lotze, D. Martin, D. Mouillot, D. Oro, S. Raicevich, J. Rius- Barile, Saiz-Salinas J. I., San Vicente C., Somot S., Templado J., Turon X., Vafi dis Carlo Nike Bianchi, Carla Morri, Mariachiara Chiantore, D., R. Villanueva, E.Voultsiadou // PLoS ONE. – 2010. – 5 (8): e11842. doi: 10.1371/journal.pone.0011842.
  • Lejeune C. Climate change effects on a miniature ocean: the highly diverse, highly impacted Mediterranean Sea. / C. Lejeune, P. Chevaldonné, C. Pergent-Martini, C. Boudouresque, T.Pérez // Trends in Ecology and Evolution. – 2010. – 25 (4). – pp. 250-260.
  • Pérès J. M. History of the Mediterranean biota and the colonization of the depths / J. M. Pérès //In Margalef, R. (Ed.). Western Mediterranean. Key environments. Pergamon Press. Oxford. UK. – 1985. – pp. 198-232.
  • Rovere A. Underwater geomorphology of the rocky coastal tracts between Finale Ligure and Vado Ligure (western Liguria) / A. Rovere, M. Vacchi, M. Firpo, L. Carobene // Quaternary International. – 2010. – Vol. 232. – Issues 1-2. – 15 February 2011. – pp. 187-200.
  • Berger W. H. The Younger Dryas cold spell: a quest for causes / W. H. Berger // Global and Planetary Change. 1990. 3 (3). pp. 219-237.
  • Виноградов А.П. Изотопный состав серы в Черном море / А.П. Виноградов, В.А. Гринько, В.П. Устинов // Геохимия. – 1962. – No 10. – С. 973-977.
  • Куприн П.Н. Отражение в разрезе четвертичных осадков изменений уровня Черного моря / П.Н. Куприн, В.М. Сорокин // Изменения уровня моря. – М.: Изд-во МГУ. – 1982. – С. 221-226.
  • Квасов Д.Д. Позднечетвертичная история крупных озер и внутренних морей Восточной Европы / Д.Д. Квасов. Л.: Наука. – 1975. – 278 с.
  • Ryan W. Noah’s Flood / W. Ryan, and W. Pitman // Touchstone Books, pub. by Simon and Schuster. – 1998. – 249 p.
  • Ryan W. Noah’s Flood: The New Scientifi c Discoveries About the Event That Changed History / W. Ryan and W. Pitman // Simon & Schuster. – 2000. – 320 p.
  • Ryan W.B.F. Catastrophic fl ooding of the Black Sea / W. Ryan, C.O.Major, G. Lericolais, S.L. Goldstein // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. – 2003. – V. 31. – pp. 525-554.
  • Aksu A. Persistent Holocene outfl ow from the Black Sea to the Eastern Mediterranean contradicts Noah’s Flood hypothesis / A.E., Aksu, R.N., Hiscott P.J.Mudie, et al.// GSA Today, – 2002, – 12 (5). pp. 4-10.
  • Chepalyga A. Extraordinary rate of Khvalyn transgression: huge fl oodings, sea level oscillations, coastline migration, infl uenceto civilization / A. Chepalyga // 4th Intern. Conf. of UNESCO Programme 481 Dating Caspian Sea Level Change. Almaty. – 2006. – pp. 36.
  • Димитров П. Черное море, Потоп и древние мифы / П. Димитров, Д. Димитров “Славена”. Варна. – 2003. – 90 с.
  • Capet A. Decline of the Black Sea oxygen inventory / A. Capet, E. V. Stanev, J. M. Beckers, J. W. Murray, M. Grégoire // Biogeosciences. – 2016. – 13(4). – 1287-1297
  • Capet A. A new intermittent regime of convective ventilation threatens the Black Sea oxygenation status / A. Capet, L.Vandenbulcke, M. Grégoire, // Biogeosciences. – 2020. – 17(24). – 6507-6525.
  • Мельников В. В. Анаэроконтур Черного моря / В. В. Мельников // Известия Самарского научного центра РАН. – 2023. – Т. 25. – № 5. – С. 203-218. https://doi.org/10.37313/1990-5378-2023-25-5-203-218.
  • Скопинцев Б.А. Формирование современного химического состава вод Черного моря / Б.А. Скопинцев. – Л.: Гидрометеоиздат. – 1975. – 336 с.
  • Soulet G. Glacial hydrologic conditions in the Black Sea reconstructed using geochemical pore water profi les / G. Soulet, G.Delaygue, C.Vallet-Coulomb, M.E.Böttche, C. Sonzogni, G. Lericolais, E. Bard // Earth and Planetary Science Letters. – 2010. – 296, 57e66.
  • Белокопытов В.Н. Климатические изменения гидрологического режима Черного моря / В.Н. Белокопытов: дис. … д-ра геогр. наук. Севастополь. – 2017. – 377 с.
  • Шпиндлер И.Б. Материалы по гидрологии Черного и Азовского морей, собранные в экспедициях 1890 и 1891 гг. / И.Б. Шпиндлер, Ф.Ф. Врангель // Зап. по гидрографии. – 1899. – Вып. XX. – 176 с.
  • Шпиндлер И.Б. Гидрология моря (океанография) / И.Б. Шпиндлер. – Петроград: Государственная Типография. – 1915. – 318 с.
  • Зубов Н.Н. Морские воды и льды / Н.Н. Зубов М: Гидрометеоиздат. – 1938. – 454 с.
  • Колесников А.Г. Годовой ход температуры, устойчивости и вертикального турбулентного обмена тепла в открытой части Черного моря / А.Г. Колесников // Тр. МГИ АН СССР. – 1953. – Вып. 3. – С. 3-13.
  • Овчинников, И.М. Формирование холодного промежуточного слоя в Черном море / И.М. Овчинников, Ю.И. Попов // Океанология. – 1987. – Т. 27. – № 5. – С. 739-746.
  • Овчинников И.М. Особенности формирования холодного промежуточного слоя в Черном море при экстремальных зимних условиях / И.М. Овчинников, Ю.И. Попов // Тр. ГОИН. – 1990. – Вып. 190. – С. 132-151.
  • Yunev O. A. Long-term variability of vertical chlorophyll a and nitrate profi les in the open Black Sea: Eutrophication and climate change / O. A.Yunev, S. Moncheva, J. Carstensen // Marine Ecology Progress Series.. – 2005. – Vol. 294.. – pp. 95-107. doi:10.3354/meps294095
  • Mikaelyan A. S. Long-term changes in nutrient supply of phytoplankton growth in the Black Sea / A. S. Mikaelyan, A. G. Zatsepin, V. K. Chasovnikov // Journal of Marine Systems. – 2013. – Vol. 117-118. – pp. 53-64. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2013.02.012
  • Прокопов О.И. Сезонная изменчивость термической структуры деятельного слоя северо-восточной части Черного моря / О.И. Прокопов // Метеорология и гидрология. – 1997. – № 10. – С. 68-77.
  • Прокопов О.И. Формирование структуры холодного промежуточного слоя в Черном море / О.И. Прокопов // Метеорология и гидрология. – 2000. – № 5. – С. 76-85.
  • Георгиев Ю.С. О динамике холодного промежуточного слоя в Черном море / Ю.С. Георгиев // Океанографические исследования Черного моря. Киев: Наукова Думка. – 1967. – С. 105-113.
  • Блатов А.С. Изменчивость гидрологической структуры вод Черного моря и ее связь с внешними факторами / А.С. Блатов, А.Н. Косарев, В.С. Тужилкин // Водные ресурсы. – 1980. – № 6. – С.􀁢71-82.
  • Кривошея В.Г. Межгодовая изменчивость обновления холодного промежуточного слоя Черного моря / В.Г. Кривошея, И.М. Овчинников, А.Ю. Скирта // Комплексные исследования северо-восточной части Черного моря / под ред. А.Г. Зацепина, М.В. Флинта– М.: Наука. – 2002. – С.27-39.
  • Титов В.Б. Влияние многолетней изменчивости климатических условий на гидрологическую структуру и межгодовое обновление холодного промежуточного слоя в Черном море / В.Б. Титов // Океанология. – 2003. – Т. 43. – № 2. – С. 176-184.
  • Белокопытов В.Н. Оценки междесятилетней изменчивости температуры и солености в Черном море в период 1951–1995 гг. / В.Н. Белокопытов, И.Г. Шокурова // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь: МГИ НАН Украины. – 2005. – Вып. 12. – С. 12-21.
  • Белокопытов В.Н. Межгодовая изменчивость обновления вод холодного промежуточного слоя в последние десятилетия / В.Н. Белокопытов // Морской гидрофизический журнал. – 2010. – № 5. – С. 33-41.
  • Гертман И.Ф. Термохалинная структура вод моря / И.Ф. Гертман // Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 4: Черное море, вып.1. Гидрометеорологические условия / под ред. А.И. Симонова, Э.Н. Альтмана С.Пб: Гидрометеоиздат. – 1991. – Ч. II.1. – С.146-195.
  • Дегтерев А.Х. Оценка повышения температуры деятельного слоя Черного моря за 1985-1997 гг. / А.Х. Дегтерев // Метеорология и гидрология. – 2000. – № 6. – С. 72-76.
  • Полонский А.Б. Долговременные тенденции в изменчивости глубоководных термохалинных характеристик Черного моря / А.Б. Полонский, Е.А. Ловенкова // Морской гидрофизический журнал. – 2006. – № 4. – С. 18-30.
  • Полонский А.Б. Тренд температуры и солености деятельного слоя в Черном море во второй половине ХХ века и его возможные причины / А.Б. Полонский, Е.А. Ловенкова // Изв. РАН. Сер. Физика атмосферы и океана. – 2004. – Т. 40. – № 6. – С. 832-841.
  • Мельников В.В. Катастрофические изменения биотопа глубоководных районов Черного моря и экосистемные сдвиги / В.В. Мельников, В.Н. Белокопытов, А.В. Масевич, Е.Ф. Васечкина // Изучение водных и наземных экосистем: история и современность: тез. докл. II Междунар. науч.-практ. конф., 5–9 сентября 2022 г., Севастополь, Российская Федерация. – Севастополь: ФИЦ Ин-БЮМ. – 2022. – С. 120-121. https://elibrary.ru/item.asp?id=49561131.
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp