XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Фауна моря Лаптевых
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Море Лаптевых занимает ключевое положение в хозяйственном освоении Арктики.
Актуальность:
Море Лаптевых – это во-первых, уникальный район Арктики, относящийся к бассейну Северного Ледовитого океана и во-вторых, это объект, который является самым труднодоступным из всех сибирских морей. Исходя, из вышесказанного, для нас определенный интерес представляет фауна моря Лаптевых, т.к. это структурный и функциональный компонент природной экосистемы.
Гипотеза: предполагаю, что животный мир (фауна) моря Лаптевых очень мало изучен вследствие трудной доступности, сложных климатических условий, толстого ледяного покрова, характерных для арктической зоны.
Степень изученности темы: в найденной нами литературных источниках, сведения по выбранной проблеме находятся в очень малом количестве.
ЦЕЛЬ: исследовать животный мир (фауну) моря Лаптевых.
ЗАДАЧИ:
-
Исследовать историю научных исследований моря Лаптевых во временной динамике.
-
Выявить видовой состав ихтиофауны, орнитофауны и териофауны, моря Лаптевых.
-
Исследовать особенности макрозообентоса, т.к. они составляют значимое трофическое звено для ихтиофауны.
История научных исследований в море Лаптевых.
Географическое описание моря потребовало более двухсот лет и было завершено только в 20-м веке, когда на карту был положен крупный архипелаг- Северная Земля. Море Лаптевых названо в честь Дмитрия и Харитона Лаптевых, офицеров и героев Великой Северной экспедиции. Название было предложено Ю.М. Шокальским в 1913году и официально принято в 1935году. Русские промышленники посещали берега моря уже в первые десятилетия 17 века. Первое подробное описание береговой линии было получено в ходе Великой Северной экспедиции 1734-1743годов. Эта экспедиция работала под командованием Витуса Беринга.
В 1878-1879 годах Н.А.Э. Ноденшельд* и члены его экспедиции на пароходе «Вета» прошли Северным Морским путем в поисках «Северо-восточного прохода». Это были первые научные сборы. Следующая веха в изучении моря Лаптевых- экспедиция Ф.Нансена и его коллег на «Фраме». На всем пути участники экспедиции вели наблюдения за птицами, а затем взяли серии планктонных проб, чем пополнили скудные сведения о животном мире моря Лаптевых. Следующая экспедиция- в 1900-1903 годах под началом Э.В.Толля на судне «Заря» . Затем, экспедиция А.В.Колчака на остров Беннета, и весь собранный материал был передан в Зоологический музей Санкт-Петербурга, однако обработка материала затянулась надолго.
В 1910 - 1915годах гидрографическая экспедиция Северного Ледовитого океана была хорошо спланирована и оборудована. Основная задача ее - освоение Северного морского пути. Самым важным открытием экспедиции стало открытие в 1913году архипелага Северная Земля, что позволило окончательно сформировать представления о границах и береговой линии моря Лаптевых. Анализа научных результатов этой экспедиции пришлось ждать много лет.
С конца 20-х годов, а именно в 1926 - 1927годах Якутская комиссия Академии наук СССР организует исследования в южной части моря Лаптевых на судне «Заря». По материалам, собранным в экспедиции под редакцией К.М.Дерюгина вышла в свет первая монография, посвященная гидрологии и гидробиологии моря Лаптевых(его южной части). В этом труде опубликованы статьи об иглокожих и моллюсках, о фауне губок, мшанок, ракообразных.
В период 1932-1938г.г., был выполнен уникальный комплекс научных исследований, в том числе наблюдения за птицами и млекопитающими.
В 1973году при участии Зоологического института АН СССР под руководством Голикова А.Н., была организована специальная экспедиция по изучению мелководий моря Лаптевых. Полученные качественные и количественные данные позволили на новом уровне изучить особенности донного населения моря Лаптевых, дополнить представления о составе его фауны. Обработка данных заняла более 10лет. Полученные данные внесли существенный вклад в знания о море Лаптевых.
Следующий этап в истории изучения моря Лаптевых- это комплексные международные экспедиционные проекты, задача которых - изучение экосистемы моря Лаптевых в контексте всего Северного Ледовитого океана. Наиболее важным результатом этих исследований является понимание существенной роли моря Лаптевых в в экосистеме Полярного бассейна.
В период 2014-2016гг. ПАО «Роснефть» организована работа научно-опорной базы Арктическом регионе на побережье Хатангского залива моря Лаптевых. Так, с 2012 года был выполнен попутный судовой учет морских млекопитающих; с 2014года осуществляется программа по изучению белого медведя. Данные исследования позволяют разработать научно-обоснованные меры по сохранению и мониторингу популяций белого медведя на территории российского сектора Арктики. В 2016 году начаты детальные исследования лаптевского подвида моржа.
Таким образом, интерес к изучению моря Лаптевых был очень труден и во временной динамике растянут более чем на двести лет.
Характеристика биологического разнообразия моря Лаптевых.
Ихтиофауна.
Ихтиофауна моря Лаптевых является одной из самых малоизученных по сравнению с другими морями не только Северного Ледовитого океана, но и Мирового океана в целом. Основной причиной этого являются, главным образом, суровые климатические условия. Низкие температуры в течение всего года приводят к формированию мощного ледяного покрова, который сохраняется с начала октября до середины мая, а в отдельные периоды и целый год. Однако, первые ученые посетили его акваторию еще в начале 17 века, после чего отдельные экспедиции северных морей организовывались довольно регулярно. Новый всплеск интереса к морю Лаптевых произошел в начале 1990г. С тех пор сведения об ихтиофауне моря Лаптевых начали пополняться и уточняться. Так, если в первом очерке об ихтиофауне А.П.Андрияшевым [4] проводятся сведения лишь о 40 видах, обитающих в море Лаптевых, то по данным О.В. Карамушко[5] к началу 19 века их насчитывалось уже около 70. В море Лаптевых за всю историю наблюдений был отмечен 81 вид рыбообразных и рыб, относящихся к 52родам, 26семействам, 15отрядам и 3классам, что является одним из самых низких показателей среди морей Северного Ледовитого океана по причине суровых климатических условий и удаленности от наиболее продуктивных районов-северных частей Атлантического и Тихого океанов. Основу ихтиофауны моря Лаптевых составляют рыбы, чей жизненный цикл проходит в морской воде, к ним относятся 57 видов (70.4%); 11видов (13,6%) являются проходными, еще 13видов(16%)-пресноводными, которые могут изредка выходить в опресненные участки.
[4] Андрияшев А.П. Рыбы северных морей СССР. Москва, Ленинград Издательство АН СССР, 1954
[5] Карамушко О.В. разнообразие и структура ихтиофауны северных морей России. 2013
Морские виды рыб относятся к 17 семействам (65,4% от общего числа семейств). Наиболее массовыми являются сайка, дальневосточная навага, восточно- сибирская треска, полярная камбала, шероховатый крючкорог, остроносый триглопс, ледовитоморская рогатка, европейский керчак, арктический шлемоносец, арктический двурогий ицел, арктический липарис. Проходные виды моря Лаптевых относятся к 5 родам из 5 семейств, наиболее многочисленными являются семейства Сиговые и Лососевые. Все эти виды не совершают протяженных миграций в море, а нагуливаются в прибрежье. Наиболее многочисленными и широко распространенными являются омуль, муксун, сибирская ряпушка, азиатская зубатая корюшка. Речные виды относятся к 9 семействам. Наиболее часто из пресноводных видов встречаются налим, сибирский осетр, язь, плотва, обыкновенный ерш. Исходя из вышесказанного, отмечаем: во-первых, в ихтиофауне моря Лаптевых доминируют арктические виды рыб; во-вторых, массовыми из них являются 34 вида рыб; в-третьих, основу промысла составляют сиговые рыбы.
Орнитофауна.
Орнитофауна моря Лаптевых представлена различными экологическими группами: морские, водоплавающие, околоводные и хищные птицы. На акватории и в прибрежной полосе моря Лаптевых встречаются 32 вида редких и особо охраняемых вида птиц, занесенных в Красную книгу Российской Федерации, региональные Красные книги ( Красноярского края, Республики Саха). Это представители пяти отрядов- гагарообразные, гусеобразные, ржанкообразные, соколообразные и журавлеобразные. Из 12 видов, внесенных в Красную книгу России имеют четыре вида: пискулька, клоктун, сапсан, кречет. Остальные виды птиц относятся к категории 3- редкие, а тундровый (малый) лебедь- к категории 5-восстанавливающиеся. Наиболее важное значение регион моря Лаптевых имеет для поддержания популяции трех редких и охраняемых видов водных птиц, занесенных в Красную книгу РФ. К ним относятся: белоклювая гагара, американская
( тихоокеанская) казарка, белая чайка. Отметим, что гнездовой ареал белоклювой гагары, тихоокеанской казарки охватывает все материковое побережье моря Лаптевых, встречается и на Новосибирских островах. Гнездятся они в приморских тундрах. Из-за морского образа жизни и ограниченных летных характеристик эти виды высоко уязвимы по отношению к нефтяному загрязнению. Белая чайка - типичная морская птица, относится к экологической группе ледолюбивых видов. В связи с тем, что она отнесена к арктическим видам, для особей данного вида наиболее уязвимым фактором будет потепление климата. Занимая высший трофический уровень, белая чайка подвержена биоаккумуляции и биомагнификации, т.е. накоплению и концентрированию загрязняющих веществ. В период гнездования благодаря особенностям своего поведения и экологии этот вид крайне уязвим к воздействию фактора беспокойства.
Кроме вышеописанных видов, обитателями акваторий моря Лаптевых являются три вида уток: турпан, морянка и стеллерова гага.
Изучив малочисленные литературные источники, мы отмечаем следующее: во-первых, акватория моря Лаптевых является одной из наименее изученных в орнитологическом отношении, во-вторых, наблюдения, проведенные во время зимних (в мае при ледовом покрове) и летних научно-исследовательских экспедиций позволили впервые описать видовой состав орнитофауны и выявить места концентраций птиц;
в-третьих, в конце зимы, несмотря на начало периода весенней миграции, видовое разнообразие и обилие птиц на акватории моря Лаптевых, практически не увеличивается.
Териофауна.
В географических границах акватории моря Лаптевых с различной вероятностью могут быть встречены восемь видов морских млекопитающих, среди которых четыре вида китообразных и четыре вида ластоногих, а также белый медведь. Самый массовый вид отряда китообразных, встречающийся в море Лаптевых, - белуха. Существует мнение, что примерная численность белухи в летний период может достигнуть 15-20 тысяч особей.[3] В весенний период часть белух перемещаются в мелководные заливы, устья северных рек. Часть белух мигрирует вместе с отступающей на север кромкой дрейфующих льдов.
Китообразные представлены единичными экземплярами гренландского и серого китов.
Моржи в море Лаптевых представлены лаптевским подвидом, однако, данные о распределении моржей и сезонные миграции животных практически не изучены.
С 2014 года в состав программы крупномасштабных арктических экспедиций ПАО «НК «Роснефть» включен блок работ по изучению морских млекопитающих Арктического региона. Так, в период 2014-2016 гг., зафиксировано 118 особей моржей, встречались особи морских зайцев, белухи, кольчатой нерпы, гренландского кита и белого медведя.
Белый медведь- крупнейший представитель отряда хищных. Они ведут в основном, одиночный образ жизни, исключение - семейные группы или размножающиеся пары. Особенности миграций белых медведей обусловлены динамикой ледовых условий, распределением и доступностью видов-жертв для их питания. Анализ встречаемости белых медведей в ходе экспедиций подтвердил, что в акватории моря Лаптевых, встречаемость особей самая низкая.
[6] Гуков А.Ю. Наблюдения и состояние изученности белухи в море Лаптевых Мат. Международной конф. «Природное наследие России: изучение, мониторинг, охрана». Тольятти. ИВЭБ РАН. 2009, №19160, с.68-69.
Макрозообентос.
Бентос- совокупность организмов, населяющих морское дно. В соответствии с размерами бентосные организмы подразделяют на микробентос(менее 30мкм), мейобентос (30мкм-до 1мм), и макробентос(более 1мм). Нас в большей степени интересуют представители макрозообентоса. Наиболее детальное описание на глубинах более 10м, т.е. это прибрежная зона и она находится под мощным влиянием рек Хатанга, Оленек и других.
Отмети, что в наиболее мелкой части летом формируются сообщества ракообразных и полихет, на глубине 2-10 м. преобладают двустворчатые моллюски с невысокой плотностью поселения. В северной части моря Лаптевых обширную площадь занимают иглокожие, офиуры. Для моря Лаптевых характерен квазизонльный характер распространения основных видов сообществ. Он определяется изменением солености, глубины, ледовых условий. Глубоководные сообщества макрозообентоса изучены недостаточно. На различных участках доминируют несколько групп: губки, кишечнополостные, полихеты, двустворчатые моллюски, ракообразные, однако отсутствуют активные донные хищники крабы.
Таким образом, макрозообентос моря Лаптевых является основой питания рыб, питания немигрирующей популяции лаптевского моржа, а также составляют значительную часть кормовой базы околоводных птиц.
Заключение.
В заключение мы хотим отметить следующее: в ходе нашей исследовательской работы решались три задачи. Первая задача связана с изучением истории научных исследований в море Лаптевых во временной динамике. Вторая задача связана с исследованием ихтиофауны, орнитофауны, териофауны. Третья задача обозначена нами - изучение макрозообентоса как трофического звена донного сообщества моря Лаптевых. Согласно полученным данным, отметим:
Вывод 1:
Таким образом, в течение длительного исторического времени в обществе наблюдается определенный интерес к изучению и освоению арктических северных территорий, к которым и относится море Лаптевых. Это путь оказался очень трудным и тернистым. Во временной динамике растянулся более чем на двести лет, актуален и продолжается в настоящее время.
Вторая задача связана с оценкой состояния зоопланктона, а также характеристики видового состава макрозообентоса выбранного региона, а именно моря Лаптевых. Исходя из этой задачи мы склоняемся к следующей точке зрения.
Вывод 2:
Таким образом, фауна моря Лаптевых представлена ихтио-, орнито-, и териофауной с очень скудным видовым составом, особенности развития и функционирования которых находятся в сезонной зависимости от времени года.
Относительно видового состава макрозообентоса, пришли к следующему.
Вывод 3:
Таким образом, макрозообентос моря Лаптевых является основой питания рыб, питания немигрирующей популяции лаптевского моржа, а также составляют значительную часть кормовой базы околоводных птиц.
Следовательно, задачи выполнены, гипотеза о недостаточной изученности биологического разнообразия обитателей животного мира моря Лаптевых подтверждена.
Практическая значимость работы: во-первых, найдены интересные сведения о видовом составе фауны моря Лаптевых; во-вторых, полученные сведения можно использовать для характеристики структуры и функционирования экосистемы моря при подготовке к ГИА по биологии и географии; в-третьих, можно продолжить исследования по этой тематике, потому что море Лаптевых стало объектом для крупных международных исследовательских проектов.
Исходя из вышесказанного, считаем, что поставленная цель достигнута, задачи выполнены, гипотеза подтверждена, практическая значимость работы обоснована.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Андриенко, А.И. К истории исследований водоемов севера Красноярского края / А.И.Андриенко, Н.А.Богданов // Проблемы использования и охраны природных ресурсов Центральной Сибири. Красноярск: КНИИГиМС,1999.
2. Атлас Море Лаптевых/ ООО «Арктический научный центр»; М.: 2017.
3. Система моря Лаптевых и прилегающих морей Арктики: современное состояние и история развития. Кассенс Х., Фролов И.Е., и др., Изд-во Моск. Ун-та,2009.
4. Андрияшев А.П. Рыбы северных морей СССР. Москва, Ленинград Издательство АН СССР, 1954
5. Карамушко О.В. разнообразие и структура ихтиофауны северных морей России. 2013
6.Гуков А.Ю. Экология донных биоценозов морей Лаптевых и Восточно-Сибирского., Сборник материалов, Якутск, 2013.