Период работ: 30 июля — 19 августа 2024 г.
Начальник экспедиции: Гагарин Владимир Иванович
Капитан судна: А. В. Зыбин
Район работ: Центрально-Восточная Атлантика
Научный состав: 6 человек
Темы и проекты исследований:
- Госзадание № FMWE-2024-0023
- Госзадание № FMWE-2024-0022
Основные задачи экспедиции:
- Изучить биоразнообразие и структуру глубоководных сообществ Атлантического океана –Госзадание № FMWE-2024-0022, Госзадание № FMWE-2024-0023.
- Сделать количественные оценки запасов планктона и оценить вклад основных таксономических и экологических групп. Госзадание № FMWE-2024-0023
- Провести анализ распределения основных характеристик (абиотических и биотических) пелагических сообществ Атлантического океана на самом современном уровне с высоким пространственно-временным разрешением во всей толще воды, а не только на поверхности — Госзадание № FMWE-2024-0023.
- Исследовать связи между структурой и распределением зоопланктона на разных глубинах с вертикальным и горизонтальным распределением хлорофилла — Госзадание № FMWE-2024-0023, проверить работу ранее полученных алгоритмов оценки биомассы глубоководного планктона — Госзадание № FMWE-2024-0023
- Оценить уязвимости глубоководной биоты в условиях климатических и иных экстремальных опасных изменений, связанных с Мировым океаном — Госзадание № Госзадание № FMWE-2024-0022
- Проанализировать взаимодействие глубоководной и поверхностной биот как важнейших составляющих биосферы планеты — Госзадание № FMWE-2024-0022.
- Исследовать вертикальную зональность в распределении фито-, микрозоо- и мезозоопланктона и механизмы её формирования Госзадание № FMWE-2024-0023;
- Оценить удельную продукцию и элиминацию планктона, связанную и не связанную с выеданием, смертность планктона, Госзадание № FMWE-2024-0023.
Предварительные научные результаты
В рамках выполнения госзаданий изучалась структура и динамика пелагических сообществ на разных шкалах: от микро- до океанического масштаба в пространстве, от синоптического до макроэволюционного масштаба во времени. Цель экспедиции – изучить структуру и динамику зоопланктона глубоководной зоны Мирового океана, которая занимает более 95% объема биосферы. Было получено 74 зоопланктонных пробы до глубины 3000 м на 12 суточных станциях.
Сбор зоопланктона проводился по слоям в тёмное и светлое время суток для того, чтобы оценить циклическое перемещение биомассы мигрантов. Основная доля планктона на глубинах 200-1500 м совершает суточные вертикальные миграции, ночью поднимается вверх, а днём опускаясь вниз. Зарегистрированные миграции были существенными. В результате таких перемещений радикально меняется структура планктонных сообществ и возникает вертикальный циклический поток углерода, заключённого в телах мигрирующих организмов. Оценка этого потока важна для коррекции моделей циклов углерода и климата.
Были отработаны алгоритмы оценки биомассы и запасов глубоководно планктона на основе концентрации поверхностного хлорофилла. Для этого пробы отбирались в водах разной продуктивности, точные оценки биомассы планктона будут получены в результате лабораторной обработки проб на берегу, в качестве предварительного итога можно констатировать наличие положительной линейной связи биомассы глубоководного планктона и продуктивности поверхностных вод.
Отдельным направлением исследований было подтверждение наших данных о недооценке роли и биомассы планктонных глубоководных креветок в пелагических сообществах. Полученные величины концентраций креветок (10-100 мг сырого веса на куб. м) подтверждают наши исходные предположения.
Собран материал для исследований фаунистического состава, эволюции и биогеографического распространения крупных ракообразных: криля и креветок. В ходе рейса были получены пробы (несколько сотен особей) из разных глубинных и биогеографических зон, что позволит: уточнить фаунистический состав глубинной зоны атлантики, проследить эволюцию глубоководных креветок и криля (после проведения молекулярно-генетических исследований) и определить факторы, контролирующие эволюцию этих групп планктона.
Предварительные научные результаты работ ихтиологического отряда
В результате проведенных работ с использованием РТАКСА было осуществлено 46 пелагических тралений, включавших 12 дневных в горизонте 200-0 м, 12 дневных в горизонте 1000-0 м, 11 ночных в горизонте 200-0 м и 11 ночных в горизонте 1000-0 м.
В уловах было зарегистрировано в общей сложности 299 личинок (видовое определение будет осуществлено в дальнейшем на берегу в лабораторных условиях) и 1874 особи взрослых рыб, которые, по предварительным определениям, были отнесены к 116 видам из 18 семейств.
По числу видов в уловах, в целом, преобладали представители светящихся анчоусов Myctophidae (минимум 44 вида), на долю которых пришлось более трети всего видового разнообразия. Далее в порядке убывания числа видов следовали Stomiidae (27), Melamphaidae (9), Sternoptychidae (8), Gonostomatidae (6), Paralepididae (5) и Phosichthyidae (4). Остальные семейства (11) были представлены в уловах 1-2 видами.
По относительной численности в уловах РТАКСА в целом доминировали представители семейства Gonostomatidae (927 экз.), на которых пришлась почти половина выловленных особей. Далее в порядке убывания следовали Myctophidae (461), Sternoptychidae (150), Stomiidae (146), Phosichthyidae (118). Число особей остальных семейств (13) в уловах не превышало 30 или 1.5% каждого.
Среди представителей семейства Gonostomatidae наибольшей численностью характеризовались виды рода Cyclothone, на долю которых пришлось 98.3% общего числа выловленных экземпляров данного семейства. Среди светящихся анчоусов наиболее многочисленными в уловах были Benthosema suborbitale (7.6%), Bolinichthys indicus (7.8%), Ceratoscopelus maderensis (8.2%), Ceratoscopelus warmingii (10.2%), Lampanyctus festivus (5.2%), Lampanyctus photonotus (6.3%), Lampanyctus pusillus (8.0%) и Lobianchia dofleini (8.7%). Среди представителей семейства Phosichthyidae наибольшей численностью характеризовались три вида рода Vinciguerria: V. attennuata (16.9%), V. nimbaria (34.7%) и V. poweriae (44.9%). Наиболее многочисленными видами в семействе Sternoptychidae были Argyropelecus aculeatus (14.0%), Argyropelecus hemigymnus (17.3%), Sternoptyx diaphana (34.7%) и Valenciennellus tripunctulatus (25.3%). Среди стомиевых (Stomiidae) наибольшей численности в уловах достигали хаулиоды Chauliodus danae (32.2%), Chauliodus minimus (21.9%), Chauliodus sloani (5.5.%), а также Idiacanthus fasciola (5.5%).
Характеризуя состав уловов рыб в эпи- и мезопелагиали в различное время суток, следует отметить, что в пределах верхнего 200-метрового слоя в дневных ловах молодь и взрослые особи рыб обнаружены не были. Уловы были представлены исключительно личинками различных видов в количестве 50 экз.
Ночные уловы в эпипелагиали были представлены 45 видами рыб, из которых максимальным разнообразием отличались Myctophidae и Stomiidae (по 15 видов), а также Gonostomatidae (4), Phosichthyidae (3), Melamphaidae и Sternoptychidae (по 2 вида).
По численности в ночных эпипелагических тралениях преобладали светящиеся анчоусы (170 экз.), Phosichthyidae (93), Stomiidae (39), Sternoptychidae (9) и Gonostomatidae (8). Из миктофид наиболее многочисленными видами были Benthosema suborbitale, Bolinichthys indicus, Lampanyctus photonotus и Lobianchia dofleini (по 9.4%), Ceratoscopelus maderensis (10.0%), Ceratoscopelus warmingii (8.2%), Lampanyctus festivus и Lampanyctus pusillus (по 5.9%). Среди представителей семейства Phosichthyidae самыми массовыми были виды рода Vinciguerria: V. attennuata (14.0%), V. nimbaria (60.5%) и V. poweriae (25.6%). В семействе Gonostomatidae наиболее многочисленными видами были два вида хаулиодов Ch. danae и Ch. minimus (33.3 и 28.2%, соответственно) и Stomias brevibarbatus (5.1%).
В дневных ловах от 1000 м до поверхности обнаружено как минимум 72 вида рыб, из которых по числу видов преобладали светящиеся анчоусы (32 вида). За ними в порядке убывания следовали Stomiidae (14), Sternoptychidae (6), Phosichthyidae (4), а также Melamphaidae, Gonostomatidae и Paralepididae (по 3 вида). Остальные семейства были представлены в уловах одним видом каждое.
В дневных глубоководных тралениях (1000-0 м) было отмечено 806 экз.; в уловах здесь доминировали гоностомовые (547 экз.), миктофиды (109), Sternoptychidae (62), Stomiidae (42) и Phosichthyidae (21). Вклад остальных семейств в численность мезопелагических рыб в глубоководных уловах в светлое время суток был незначителен. Среди гоностомовых по численности абсолютно доминировали (99.1%) виды рода Cyclothone. Наиболее многочисленными миктофидами были Benthosema suborbitale и Bolinichthys indicus (по 7.3%), Ceratoscopelus warmingii (15.6%), Lepidophanes gaussi (6.4%), Lampanyctus ater и Lampanyctus pusillus (по 5.5%).
Ночные глубоководные уловы (1000-0 м) по видовому разнообразию были сравнимы с таковыми в светлое время суток (75 видов). Наибольшим числом видов характеризовались миктофиды (28 видов), Stomiidae (16), Melampaidae и Sternoptychidae (по 7 видов), Gonostomatidae и Phosichthyidae (по 4 вида), а также Platytroctidae (2 вида). Остальные семейства были представлены единственным видом каждое.
В уловах ночных глубоководных тралений учтено 788 особей мезопелагических рыб, из которых наибольшая численность была характерна для гоностомовых (372 экз.), светящихся анчоусов (182), Sternoptychidae (79), Stomiidae (65), Phosichthyidae (54), Melamphaidae (18). Вклад остальных семейств в численность мезопелагических рыб в уловах в тёмное время суток был невелик. Среди гоностомовых также численно доминировали представители рода Cyclothone (98.7%). Наиболее многочисленными светящимися анчоусами были Benthosema suborbitale (6.0%), Bolinichthys indicus и Lampanyctus festivus (по 6.6%), Lobianchia dofleini и Ceratoscopelus maderensis (по 10.4%), Ceratoscopelus warmingii (8.8%), Lampanyctus pusillus (11.5%) и Lampanyctus photonotus (5.5%). Среди Phosichthyidae по численности лидировали три вида винцигуэррий: V. attennuata (18.5%), V. nimbaria (20.4%) и V. poweriae (57.4). Самыми многочисленными представителями Sternoptychidae были Argyropelecus aculeatus (10.1%), Argyropelecus hemigymnus (16.5%), Argyropelecus olfersi (6.3%), Sternoptyx diaphana (36.7%) и Valenciennellus tripunctulatus (25.3%). Среди представителей Stomiidae максимальная численность была отмечена у хаулиодов Chauliodus danae (36.9%), Ch. minimus (21.5%), Ch. schmidti (6.2%) и Idiacanthus fasciola (7.7%)
Сравнение видового разнообразия в различное время суток и на разных горизонтах показывает, что в ночных уловах в эпипелагиали число видов Gonostomatidae, Phosichthyidae и Stomiidae было выше, чем в мезопелагиали как днём, так и ночью. В ночных ловах в горизонте от 1000 м до поверхности видовое разнообразие Malampahidae и Sternoptychidae оказалось заметно выше в сравнении с дневными глубоководными ловами и ночными уловами в эпипелагиали. По видовому разнообразию дневные глубоководные уловы отличало максимальное видовое разнообразие светящихся анчоусов.
Несколько иная картина обнаруживается при сравнении численности рыб в разное время суток и на разных горизонтах. В уловах ночных эпипелагических тралений число особей Myctophidae, Posichthyidae и Stomiidae было существенно выше, чем в глубоководных ловах в течение суток. В ночных глубоководных ловах численность только Sternoptychidae была выше в сравнении с таковыми ночью в эпипелагиали и дневными глубоководными тралениями. Отличием дневных глубоководных тралений было значительно более высокая численность в их уловах представителей семейства Gonostomatidae по сравнению с ночными уловами в обоих исследованных горизонтах.
В ходе проведения 66-го рейса во время нахождения судна в дрейфе было осуществлено 18 поверхностных ловов плейстонной сетью. В результате в пяти ловах были получены уловы молоди рыб, представленные преимущественно мальками сарганообразных рыб из родов Oxyporamphus и Prognichthys. Кроме летучих рыб в уловах ПС зарегистрирован также светящийся анчоус Myctophum affinis и малек из семейства ставридовых Carangidae. Весь улов беспозвоночных из ПС передан специалистам ИНБЮМ (Институт биологии южных морей РАН, Севастополь).
Список организаций, участвующих в экспедиции:
- Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН).