Основные закономерности многолетних изменений экосистемы Черного моря

В. В. Мельников1, *, А. Н. Серебренников2, А. В. Масевич3, Е. С. Чудиновских1

1 Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН, Севастополь, Россия

2 Институт природно-технических систем, Севастополь, Россия

3 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

* e-mail: sevlin@ibss-ras.su

Аннотация

Анализируются многолетние изменения экосистемы Черного моря, выражающиеся, кроме прочего, в потеплении вод на фоне антропогенного загрязнения и эвтрофикации. Цель работы заключается в описании структурных изменений водных масс, биотопов, а также в оценке изменений ключевых компонентов экосистемы. На основе анализа многолетних массивов данных о гидрологии, математического моделирования и гидробиологических исследований показано, что для полного понимания изменений экосистемы Черного моря необходимо учитывать не только потепление климата, антропогенное загрязнение и эвтрофикацию, но и хорические изменения структуры водных масс и связанных с ними биотопов. Продолжающаяся деоксигенация сокращает слой обитания холодноводных видов, а потепление уже привело к тому, что холодный промежуточный слой, с которым эти виды ассоциированы, исчез и растворился в окружающих водах при температуре около 9 °С. Дальнейшее потепление поверхностных вод может привести к деградации комплекса холодноводных видов, создающих трофическую основу современной экосистемы Черного моря. Следует ожидать ее существенной трансформации вследствие увеличения роли тепловодных и эвритермных видов.

Ключевые слова

Черное море, экосистема, изменения климата, деоксигенация, водные массы, биотопы

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственных заданий ФИЦ ИнБЮМ РАН по теме 124030100137-6, ФГБУН ФИЦ МГИ по теме FNNN-2025-0001 и ФГБУН ИПТС № 124020100120-9.

Для цитирования

Основные закономерности многолетних изменений экосистемы Черного моря / В. В. Мельников [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2025. № 2. С. 19–35. EDN SUIYJB.

Melnikov, V.V., Serebrennikov, A.N., Masevich, A.V. and Chudinovskikh, E.S., 2025. The Main Patterns of the Black Sea Ecosystem Long-Term Changes. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (2), pp. 19–35.

Список литературы

  1. Unexpected changes in the oxic/anoxic interface in the Black Sea / J. W. Murray [et al.] // Nature. 1989. Vol. 338. P. 411–413. https://doi.org/10.1038/338411a0
  2. Konovalov S., Murray J., Luther G. Basic processes of Black Sea biogeochemistry // Oceanography. 2005. Vol. 16, iss. 2. P. 24–35. EDN XLNELH. https://doi.org/0.5670/oceanog.2005.39
  3. Еремеев В. Н., Коновалов С. К. К вопросу о формировании бюджета и закономерностях распределения кислорода и сероводорода в водах Черного моря // Морской экологический журнал. 2006. Т. 5, № 3. С. 5–29. EDN SHTVWD.
  4. Investigating hypoxia in aquatic environments: diverse approaches to addressing a complex phenomenon / J. Friedrich [et al.] // Biogeosciences. 2014. Vol. 11, iss. 4. P. 1215–1259. https://doi.org/10.5194/bg-11-1215-2014
  5. Decline of the Black Sea oxygen inventory / A. Capet [et al.] // Biogeosciences. 2016. Vol. 13, iss. 4. P. 1287–1297. https://doi.org/10.5194/bg-13-1287-2016
  6. Mikaelyan A. S., Zatsepin A. G., Chasovnikov V. K. Long-term changes in nutrient supply of phytoplankton growth in the Black Sea // Journal of Marine Systems. 2013. Vol. 117–118. P. 53–64. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2013.02.012
  7. Видничук А. В., Коновалов С. К. Изменение кислородного режима глубоководной части Черного моря за период 1980–2019 годы // Морской гидрофизический журнал. 2021. Т. 37, № 2. С. 195–206. EDN UMVMXM. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2021-2-195-206
  8. Мамаев О. И., Архипкин В. С., Тужилкин В. С. T,S-анализ вод Черного моря // Океанология. 1994. Т. 34, № 2. С. 178–192.
  9. Зайцев Ю. П. О контурной структуре гидросферы // Гидробиологический журнал. 2015. Т. 51, № 1. С. 3–27.
  10. Abundance and distribution of the hyponeustonic copepods Anomalocera patersonii and Pontella mediterranea in the south-western part of the Black Sea / G. E. Harcotă [et al.] // Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 2022. Vol. 22, iss. 5. TRJFAS18987. https://doi.org/10.4194/TRJFAS18987
  11. Юнев О. A. Коновалов С. К., Великова В. Антропогенная эвтрофикация в пелагической зоне Черного моря: долгосрочные тенденции, механизмы, последствия. Москва : ГЕОС, 2019. 164 с. EDN YBSYCD.
  12. Distribution of Sprattus sprattus phalericus (Risso, 1827) and zooplankton near the Black Sea redoxcline / V. Melnikov [et al.] // Journal of Fish Biology. 2021. Vol. 99, iss. 4. P. 1393–1402. https://doi.org/10.1111/jfb.14848
  13. Губарева Е. С., Аннинский Б. Е. Состояние популяции Calanus euxinus (Copepoda) в открытой пелагиали и зоне Крымского шельфа Черного моря осенью 2016 г. // Морской биологический журнал. 2022. Т. 7, № 3. С. 17–27. EDN AONIDN. https://doi.org/10.21072/mbj.2022.07.3.02
  14. Мельников В. В. Анаэроконтур Черного моря // Известия Самарского научного центра РАН. 2023. Т. 25, № 5. С. 203–218. EDN NJMWPW. https://doi.org/10.37313/1990-5378-2023-25-5-203-218
  15. _Stanev E. V., Peneva E., Chtirkova B. _Climate change and regional ocean water mass disappearance: Case of the Black Sea // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2019. Vol. 124, iss. 7. Р. 4803–4819. https://doi.org/10.1029/2019JC015076
  16. Овен Л. С., Шевченко Н. Ф., Володин С. В. Питание шпрота в разных районах Черного моря // Современное состояние ихтиофауны Черного моря : сборник научных трудов. Севастополь : ИнБЮМ им. А. О. Ковалевского, 1996. C. 34–38.
  17. Dobricic S., Pinardi N. An oceanographic three-dimensional variational data assimilation scheme // Ocean Modelling. 2008. Vol. 22, iss. 3–4. Р. 89–105. https://doi.org/10.1016/j.ocemod.2008.01.004
  18. Strongly coupled data assimilation experiments with linearized ocean-atmosphere balance relationships / A. Storto [et al.] // Monthly Weather Review. 2018. Vol. 146, iss. 4. Р. 1233–1257. https://doi.org/10.1175/MWR-D-17-0222.1
  19. Reiniger R. F., Ross C. K. A method of interpolation with applications to oceanographic data // Deep-Sea Research. 1968. Vol. 15, iss. 2. Р. 185–193. https://doi.org/10.1016/0011-7471(68)90040-5
  20. Shapiro S. S., Wilk M. B. An analysis of variance test for normality (complete samples) // Biometrika. 1965. Vol. 52, iss. 3–4. Р. 591–611. https://doi.org/10.2307/2333709
  21. Mohamed B., Ibrahim O., Nagy H. Sea surface temperature variability and marine heatwaves in the Black Sea // Remote Sensing. 2022. Vol. 14, iss. 10. 2383. https://doi.org/10.3390/rs14102383
  22. Climatic controls on biophysical interactions in the Black Sea under present day conditions and a potential future (A1B) climate scenario / H. Cannaby [et al.] // Journal of Marine Systems. 2015. Vol. 141. P. 149–166. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2014.08.005
  23. Oguz T., Dippner J. W., Kaymaz Z. Climatic regulation of the Black Sea hydrometeorological and ecological properties at interannual-to-decadal time scales // Journal of Marine Systems. 2006. Vol. 60, iss. 3–4. P. 235–254. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2005.11.011
  24. Öztürk B. Non-indigenous species in the Mediterranean and the Black Sea. Rome : FAO, 2021. 106 p. (Studies and reviews (General Fisheries Commission for the Mediterranean) ; no. 87). https://doi.org/10.4060/cb5949en
  25. Zaitsev Y., Mamaev V. Marine biological diversity in the Black Sea. A study of change and decline. New York : United Nations Publications, 1997. 208 p. (Black Sea Environmental Series ; no. 3).
  26. Zaitsev Y., Öztürk B. Exotic species in the Aegean, Marmara, Black, Azov and Caspian Seas. Istanbul : Turkish Marine Research Foundation, 2001. 261 p.
  27. Shiganova T., Öztürk B. Trend on increasing Mediterranean species arrival into the Black Sea // Climate forcing and its impacts on the Black Sea marine biota / ed. by F. Briand. Monaco : CIESM, 2009. P. 75–91. (CIESM Workshop Monographs ; no. 39).
  28. Alexandrov B., Minicheva G., Zaitsev Y. Black Sea network of Marine Protected Areas: European approaches and adaptation to expansion and monitoring in Ukraine // Management of Marine Protected Areas: A Network Perspective / ed. P. D. Goriup. Chichester : John Wiley and Sons, 2017. P. 227–246. https://doi.org/10.1002/9781119075806.ch12
  29. Влияние некоторых абиотических и биотических факторов на нерест европейского шпрота Sprattus sprattus (Linnaeus, 1758) в Черном море в ноябре 2016–2017 гг. / Т. Н. Климова [и др.] // Океанология. 2021. Т. 61, № 1. С. 67–78. EDN YEQEHK. https://doi.org/10.31857/S0030157421010081
  30. Сажина Л. И. Рост массовых копепод Черного моря в лабораторных условиях // Биология моря. 1973. Т. 28. С. 41–51.
  31. Воздействие глобальных климатических и региональных факторов на мелких пелагических рыб Черного моря / Г. Е. Шульман [и др.] // Морской экологический журнал. 2007. Т. 6, № 4. С. 18–30. EDN UIQKNH.

Текст статьи

Русскоязычная версия (PDF)

Англоязычная версия (PDF)

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.