Обзор исследований по распределению скоплений антарктического криля в море Скотия и анализ мезомасштабной динамики его среды обитания
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu07.2024.106Аннотация
В данной статье изучается мезомасштабная динамика вод моря Скотия, расположенного у северной оконечности Южного океана на его границе с Южной частью Атлантического океана. Море Скотия является одним из наиболее перспективных промысловых районов, где производится промышленный вылов антарктического криля (Euphausia superba). Так как распределение промысловых скоплений криля обусловлено во многом океанологическими условиями, в данной работе анализируется мезомасштабная вихревая динамика, фронтальные зоны и топография в море Скотия, влияющие на создание благоприятных океанологических условий для образования промысловых скоплений криля. Исследование проводится по спутниковым и модельным данным. Показано, что распределение уровня моря по данным реанализа GLORYS12v1 в море Скотия имеет зональный характер. Зимой и весной аномалии уровня моря положительны (до 20 см), а летом и осенью – отрицательны (до -180 см). В северо-западной части моря Скотия по данным реанализа GLORYS12v1 за 1993-2020 гг. выделяются термические фронтальные зоны, имеющие высокую повторяемость (> 80%). Динамические фронтальные зоны также выделяются в северо-западной части акватории и имеют повторяемость, достигающую 100%. Этот район в море Скотия является наиболее динамически активным: здесь наблюдаются повышенные значения кинетической энергии. Повышенная динамическая активность в северо-западной части моря Скотия, рассмотренная выше по средним и среднесезонным распределениям характеристик, подтверждается и в синоптическом диапазоне периодов. Пространственные распределение долгоживущих мезомасштабных вихрей по данным META 3.2 за 1993-2021 гг. показывают области локализации этих вихрей, причем циклонов образуется значительно больше, чем антициклонов. Анализ траекторий этих вихрей показал, что направление их распространения преимущественно восточное. Интенсивная вихревая динамика в море Скотия подтверждается также по реконструированным альтиметрическим данным за 1970-1992 гг.
Ключевые слова:
море Скотия, криль, Euphausia superba, промысел, мезомасштабные вихри, фронты, фронтальные зоны
Скачивания
Библиографические ссылки
Ахтямова, А. Ф. и Травкин, В. С. (2023). Исследование фронтальных зон Норвежского моря. Морской гидрофизический журнал, 39(1), 67–83. doi:10.29039/0233-7584-2023-1-67-83
Микаэлян, А. С., Зацепин, А. Г., Кубряков, А. А. (2020). Воздействие мезомасштабной вихревой динамики на биопродуктивность морских экосистем (обзор). Морской гидрофизический журнал, 36(6), 646–675. doi:10.22449/0233-7584-2020-6-646-675
Чернышков, П. П., Краснобородько, О. Ю., Чурин, Д. А., Шустин, А. Я. (2022). Современная океанологическая информация в исследованиях среды обитания криля в Атлантической части Антарктики и ставриды – в Южной части Тихого океана, с целью увеличения российского вылова этих объектов. «Рыбное хозяйство», 1, 4–12. DOI 10.37663/0131-6184-2022-1-4-12
Atkinson, A., Siegel, V., Pakhomov, E. A., Rothery, P. (2004). Long-term decline in krill stock and increase in salps within the Southern Ocean. Nature, 432, 100–103.
Atkinson, A., Siegel, V., Pakhomov, E. A., Rothery, P., Loeb, V., Ross, R. M., Quetin, L. B., Schmidt, K., Fretwell, P., Murphy, E. J., Tarling, G. A., Fleming, A. H. (2008). Oceanic circumpolar habitats for Antarctic krill. Marine Ecology Progress Series, 362, 1–23.
Belonenko, T., Frolova, A. Gnevyshev, V. (2020). Detection of waveguide for Rossby waves using satellite altimetry in the Antarctic Circumpolar Current. International Journal of Remote Sensing, 41(16), 6232–6247. DOI:10.1080/01431161.2020.1752955
Boopendranath, M. R. (2013). Antarctic krill - a keystone species of Antarctica. Science India, 16(2), 4–10.
Brierley, A. S., Watkins, J. L., Goss, C., Wilkinson, M., Everson, I. (1999). Acoustic estimates of krill density at South Georgia, 1981 to 1998. CCAMLR Science, 6, 47–57.
CCAMLR 2015. CCAMLR Statistical Bulletin, Vol. 27 (2005-2014). CCAMLR, https://www.ccamlr.org/en/document/data/ccamlr-statistical-bulletin-vol-27 (last accessed October 2015).
Cresswell, K. A., Tarling, G. A., Thorpe, S. E., Burrows, M. T., Wiedenmann, J., Mangel, M. (2009). Diel vertical migration of Antarctic krill (Euphausia superba) is flexible during advection across the Scotia Sea. Journal of Plankton Research, 31(10), 1265–1281. doi:10.1093/plankt/fbp062
Deacon, G. E. R., Moorey, J. A. (1975). The boundary region between currents from the Weddell Sea and Drake Passage. Deep-Sea Research, 22, 265–268.
Everson, I. (1984). Marine interactions. In: R. M. Laws, ed., Antarctic ecology. Vol. 2., London: Academic Press, 783–819.
Fach, B. A., Klinck, J. M. (2006). Transport of Antarctic krill (Euphausia superba) across the Scotia Sea. Part I: Circulation and particle tracking simulations. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 53(6), 987–1010. doi:10.1016/j.dsr.2006.03.006.
Fach, B. A., Hofmann, E. E., Murphy, E. J. (2006). Transport of Antarctic krill (Euphausia superba) across the Scotia Sea. Part II: Krill growth and survival. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 53(6), 1011–1043. doi:10.1016/j.dsr.2006.03.007.
Fielding, S., Watkins, J. L., Collins, M. A., Enderlein, P., Venables, H. J. (2012). Acoustic determination of the distribution of fish and krill across the Scotia Sea in spring 2006, summer 2008 and autumn 2009. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 59–60, 173–188. doi:10.1016/j.dsr2.2011.08.002.
Grant, S. M., Hill, S. L., and Fretwell, P. T. (2013). Spatial distribution of management measures, Antarctic krill catch and Southern Ocean bioregions: implications for conservation planning. CCAMLR Science, 20, 1–19.
Hamlington, B. D., Leben, R. R., Strassburg, M. W., Kim, K.-Y. (2014). Cyclostationary empirical orthogonal function sea-level reconstruction. Geoscience Data Journal, 1(1), 13–19. doi:10.1002/gdj3.6.
Hewitt, R. P., Watkins, J., Naganobu, M., Sushin, V., Brierley, A. S., Demer, D., Kasatkina, S., Takao, Y., Goss, C., Malyshko, A., Brandon, M., Kawaguchi, S., Siegel, V., Trathan, P., Emery, J., Everson, I., Miller, D. (2004). Biomass of Antarctic krill in the Scotia Sea in January/February 2000 and its use in revising an estimate of precautionary yield. Deep-Sea Res. II, 51, 1215–1236.
Hofmann, E. E., Klinck, J. M., Locarnini, R. A., Fach, B., Murphy, E. J. (1998). Krill transport in the Scotia Sea and environs. Antarctic Science, 10, 406–415.
Jarvis, T., Kelly, N., Kawaguchi, S., van Wijk, E., Nicol, S. (2010). Acoustic characterization of the broad-scale distribution and abundance of Antarctic krill (Euphausia superba) off East Antarctica (30–80° E) in January–March 2006. Deep-Sea Research II, 57, 916–933.
Jones, C. D., Ramm, D. C. (2004). The commercial harvest of krill in the southwest Atlantic before and during the CCAMLR 2000 Survey. Deep-Sea Research II, 51, 1421–1434.
Klein, E. S., Hill, S. L., Hinke, J. T., Phillips, T., Watters, G. M. (2018). Impacts of rising sea temperature on krill increase risks for predators in the Scotia Sea. PLOS ONE, 13(1), e0191011. doi:10.1371/journal.pone.0191011
Klevjer, T. A., Tarling, G. A., Fielding, S. (2010). Swarm characteristics of Antarctic krill Euphausia superba relative to the proximity of land during summer in the Scotia Sea. Mar Ecol Prog Ser, 409, 157–170. doi: 10.3354/meps08602.
Korb, K. E., Whitehouse, M. J., Ward, P. (2004). Sea WiFS in the southern ocean: spatial and temporal variability in phytoplankton biomass around South Georgia. Deep-Sea Res. II, 51, 99–116.
Lascara, C. M., Hofmann, E. E., Ross, R. R., Quetin, L. B. (1999). Seasonal variability in the distribution of Antarctic krill, Euphausia superba, west of the Antarctic Peninsula. Deep-Sea Research I, 46, 951–984.
Mackintosh, N. (1973). Distribution of post-larval krill in the Antarctic. Disc. Rep., 36, 95–156.
Marr, J. W. S. (1962). The natural history and geography of the Antarctic krill (Euphausia superba Dana). Disc. Rep., 32, 33–464.
Mikaelyan, A. S., Zatsepin, A. G., Kubryakov, A. A., Podymov, O. I., Mosharov, S. A., Pautova, L. A., Fedorov, A. V., Ocherednik, O. A. (2023). Case where a mesoscale cyclonic eddy suppresses primary production: A Stratification-Lock hypothesis. Progress in Oceanography, 212, 102984. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2023.102984.
Murphy, E. J., Thorpe, S., Watkins, J., Hewitt, R. (2004). Modeling the krill transport pathways in the Scotia Sea: spatial and environmental connections generating the seasonal distribution of krill. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 51(12-13), 1435–1456. doi:10.1016/s0967-0645(04)00090-6.
Murphy, E. J., Trathan, P. N., Everson, I., Parkes, G., Daunt, F. (1997). Krill fishing in the Scotia Sea in relation to bathymetry, including the detailed distribution around South Georgia. CCAMLR Science, 4, 1−17.
Murphy, E. J., Watkins, J. L., Trathan, P. N., Reid, K., Meredith, M., Thorpe, S. E., Johnston, N. A., Clarke, A., Tarling, G. A., Collins, M. A., Forcada, J., Shreeve, R., Atkinson, A., Korb, R., Whitehouse, M. A., Ward, P., Rodhouse, P. G., Enderlein, P., Hirst, A., Martin, A., Hill, S., Staniland, I., Pond, D. W., Briggs, D., Cunningham, N. J., Fleming, A. H., (2007). Spatial and temporal operation of the Scotia Sea ecosystem: a review of large-scale links in a krill centred food web. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 362, 113–148.
Nicol, S. (2006). Krill, currents and sea ice: the life cycle of Euphausia superba in relation to its changing environment. Bioscience, 56, 111–120.
Orsi, A. H., Whitworth, T., Nowlin, W. D. (1995). On the meridional extent and fronts of the Antarctic Circumpolar Current. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 42(5), 641–673. doi:10.1016/0967-0637(95)00021-w
Pegliasco, C., Delepoulle, A., Mason, E., Morrow, R., Faugère, Y. and Dibarboure, G. (2022). META3.1exp: a new global mesoscale eddy trajectory atlas derived from altimetry. Earth Syst. Sci. Data, 14, 1087–1107. https://doi.org/10.5194/essd-14-1087-2022
Priddle J., Croxall, J. P., Everson, I., Heywood, R. B., Murphy, E. J., Prince, P. A., Sear, C. B. (1988). Large-scale fluctuations in distribution and abundance of krill-a discussion of possible causes. In D. Sahrhage, ed., Antarctic ocean and resources variability, Berlin: Springer-Verlag, 169−181.
Silk, J. R. D., Thorpe, S. E., Fielding, S., Murphy, E. J., Trathan, P. N., Watkins, J. L., Hill, S. L. (2016). Environmental correlates of Antarctic krill distribution in the Scotia Sea and southern Drake Passage. ICES Journal of Marine Science: Journal Du Conseil, 73(9), 2288–2301. doi:10.1093/icesjms/fsw097
Tarling, G. A.,Thorpe, S. E. (2014). Instantaneous movement of krill swarms in the Antarctic Circumpolar Current. Limnology and Oceanography, 59, 872–886.
Tarling, G. A., Klevjer, T. A., Fielding, S., Watkins, J. L., Atkinson, A., Murphy, E. J., Korb, R., Whitehouse, M. A., Leaper, R. (2009). Variability and predictability of Antarctic krill swarm structure. Deep-Sea Research I, 56, 1994–2012.
Trathan, P. N., Brierley, A. S., Brandon, M. A., Bone, D., Goss, C., Grant, S., Murphy, E. J., Watkins, J. L. (2003). Oceanographic variability and changes in Antarctic krill (Euphausia superba) abundance at South Georgia. Fisheries Oceanography, 12, 569–583.
Witek, Z., Kalinowski, J., Grelowski, A. (1988). Formation of Antarctic krill concentrations in relation to hydrodynamic processes and social behavior. In D. Sahrhage, ed., Antarctic ocean and resources variability, Berlin: Springer-Verlag, 237−244.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
