Вестник МГТУ. 2016, №1.2.

Вестник МГТУ, том 19, № 1/2, 2016 г. стр. 249–257 249 УДК 574.583 В. В. Водопьянова, П. Р. Макаревич Фотосинтетические пигменты фитопланктона высоких широт в условиях полярной ночи V. V. Vodop'yanova, P. R. Makarevich Photosynthetic pigments in phytoplankton living in high latitudes under conditions of the polar night Аннотация. Впервые в Баренцевом море в период отсутствия фотосинтетически активной радиации исследован пигментный состав и вертикальное распределение хлорофилла фитопланктона. Приведена оценка функционального состояния фитопланктонного сообщества в условиях полярной ночи. Выявлено растущее влияние тепловодной атлантической флоры на фитопланктонное сообщество Баренцева моря. Abstract. Pigment composition and the vertical distribution of phytoplankton chlorophyll have been studied for the first time in the Barents Sea during the period when there is no photosynthetically active radiation. The paper describes the functional status of the Barents Sea phytoplankton community under conditions of the polar night. Studies of the Barents Sea phytoplankton during the polar night have identified an increasing influence of the warm-water Atlantic flora on the Barents Sea phytoplankton community. Ключевые слова: хлорофилл, фитопланктон, фотосинтетические пигменты. Key words: chlorophyll, phytoplankton, photosynthetic pigments. Введение Традиционно считается, что экосистема пелагиали северных морей функционирует в жестких экологических условиях. В период полярной ночи (декабрь – январь) количество солнечной радиации в этих водоемах составляет 0,002 (кал/см 2 )/мин, тогда как минимальная интенсивность света, необходимая для роста практически всех микроводорослей, должна достигать порядка 0,01 (кал/см 2 )/мин [1]. Содержание в фитопланктоне основного пигмента фотосинтеза – хлорофилла а – считается универсальным эколого- физиологическим показателем, который отражает обилие и фотосинтетическую активность альгоценозов. Адаптация водорослей к низкому уровню освещенности может выражаться в составе и активности дополнительных пигментов фотосинтетического аппарата [2]. Дополнительные пигментные характеристики планктона характеризуют функциональное состояние и протекающие в фитопланктонном сообществе продукционные процессы. Наибольший интерес для функциональной оценки фитопланктона в осенне- зимний период представляют пигментный индекс и соотношение суммарной концентрации каротиноидов к хлорофиллу а [3–7]. Исследования видового состава, биомассы и численности фитопланктона Баренцева моря ведутся в течение продолжительного времени [8–10]. Характеристика пигментного состава фитопланктона арктических морей представлена в основном сведениями о концентрации хлорофилла а , полученными в период активной вегетации микроводорослей. При этом не учитывается фотосинтетическая активность альгоценозов в зимний период и не раскрываются данные о содержании дополнительных пигментов фотосинтетического аппарата микрофитопланктона [11–14]. Для Баренцева моря наиболее полно представлена информация о концентрации фотосинтетических пигментов альгосообществ пелагиали прибрежья в период весенне-летней и летне-осенней сукцессии [7; 15]. В последние годы большой интерес исследователей вызывают возможности спутникового (дистанционного) зондирования концентраций пигмента. Полученные данные, однако, необходимо сравнивать с данными натурных измерений хлорофилла [16; 17]. Для акватории Баренцева моря получение спутниковых данных о распределении полей хлорофилла затруднено из-за высокой облачности, особенно в осенне-зимний период [18]. Получаемые на основе биооптических характеристик поверхности моря региональные карты распределения хлорофилла свидетельствуют, что самые высокие его концентрации наблюдаются летом к югу от полярного фронта [17]. Тем не менее необходим мониторинг концентраций данного пигмента в толще воды, так как глубинный максимум хлорофилла может вносить существенный вклад в первичную продукцию Мирового океана, но, как правило, не учитывается при использовании спутниковых данных и данных поверхностных измерений in situ [19]. Целью настоящей работы являлось изучение хлорофилла и дополнительных пигментов фотосинтетического аппарата арктического фитопланктона Баренцева моря в переходный период между осенним и зимним гидрологическими сезонами в условиях недостаточной освещенности.