Возможность использования данных зонда SBE для калибровки спутниковых данных концентрации хлорофилла а в Японском море

Изучено распределение хлорофилла а (Хл), измеренного с помощью флуориметра Wetlabs зонда SBE 911 и стандартным спектрофотометрическим методом в пробах воды, отобранных в приповерхностных горизонтах до 100 м в северо-западной части Японского моря во время проведения 1-го российско-китайского рейса осенью 2010 г. Параллельно на большинстве станций с поверхности определялась биомасса и видовой состав фитопланктона. Было построено регрессионное уравнение, связывающее концентрацию хлорофилла а (КХл), определённую двумя вышеуказанными методами для всей исследуемой акватории. Корреляция для всей акватории оказалась невысокой R² = 0,2182. Это стимулировало нас изучать связь между этими параметрами по различным районам. Разбиение изучаемой акватории Японского моря на пять районов было проведено на основании гидрологических характеристик и распределения Хл, полученного по 8 дневным синтезированным изображениям КХл, выполненным во время проведения 53-го рейса НИС «Академик М.А. Лаврентьев». При разбиении на районы коэффициенты корреляции выросли, и R² изменялся от 0,5723 до 0,9080. Выход флуоресценции на единицу Хл также существенно варьировал в различных районах - от 0,7621 для склона центрального Приморья до 1,6960 для банки Кито-Ямато. Такая вариабельность объясняется не только изменением гидрологических условий, но и изменчивостью видового состава фитопланктона. Учет этих факторов позволит более точно определять КХл фитопланктона по данным зондирования.

микроводоросли, хлорофилл, биомасса, модель, спутниковые данные

1. Белоненко Т.В., Захарчук Е.А., Колдунов А.В. и др. Опыт использования спутниковой информации для оценки и прогноза биологической и промысловой продуктивности различных районов Мирового океана // Вопр. промысл. океанол. - 2010. - Вып. 7, № 1. - С. 206-226.

2. Бурлакова З.П., Шемшура В.Е., Чмыр В.Д. Взаимосвязь между первичной продукцией, хлорофиллом «а» и относительной прозрачностью морских вод // Экол. моря. - 1988. - Т. 30. - С. 6-8.

3. Ведерников В.И., Коновалов Б.В., Кобленц-Мишке О.И. Результаты применения спектрофотометрического метода определения феофитина-a в пробах морской воды // Тр. ИОАН СССР. - 1973. - Т. 95. - С. 138-146.

4. Ветров А.А. Хлорофилл, первичная продукция и потоки органического углерода в Карском море // Океанол. - 2008. - Т. 48, № 1. - С. 38-47.

5. Диденко Ю.Т., Аникиев В.В., Ильичев В.И. и др. Исследование влияния ультразвуковой кавитации на монокультуры водорослей методом замедленной флуоресценции // Биофизика. - 1985. - Т. 30, № 1. - С. 103-106.

6. Звалинский В.И., Лобанов В.Б., Захарков С.П., Тищенко П.Я. Хлорофилл, замедленная флуоресценция и первичная продукция в северо-западной части Японского моря осенью 2000 г. // Океанол. - 2006. - Т. 46, № 1. - С. 135-145.

7. Кобленц-Мишке О.И. Экстрактный и безэкстрактный методы определения фотосинтетических пигментов в пробе // Современные методы количественной оценки распределения морского планктона. - М. : Наука, 1983. - С. 114-125.

8. Коновалова Г.В. Сезонная характеристика фитопланктона в Амурском заливе Японского моря // Океанол. - 1972. - Т. 12, № 1. - С. 123-128.

9. Коновалова Г.В. Структура планктонного фитоценоза залива Восток Японского моря // Биол. моря. - 1984. - № 1. - С. 13-23.

10. Копелевич О.В., Буренков В.И., Шеберстов С.В. Разработка и использование региональных алгоритмов для расчета биооптических характеристик морей России по данным спутниковых сканеров цвета // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса : сб. науч. статей. - М. : Азбука-2000, 2006. - Т. 2, вып. 3. - С. 99-105.

11. Копелевич О.В., Лаппо С.С. Использование спутниковых данных для исследования морей и океанов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса : сб. науч. статей. - М. : Полиграфсервис, 2005. - Т. 2, № 1. - С. 30-39.

12. Кудрявцева Е.А., Пименов Н.В., Александров С.В., Кудрявцев В.М. Первичная продукция и хлорофилл в юго-восточной части Балтийского моря в 2003-2007 гг. // Океанол. - 2011. - Т. 51, № 1. - С. 33-41.

13. Маторин Д.Н., Рубин А.Б. Флуоресценции хлорофилла высших растений и водорослей : монография. - Ижевск ; М. : Ижевский иститут комьютерных исследований, 2012. - 256 с.

14. Нестерова Д.А., Василенко Л.С. Размерная характеристика массовых видов фитопланктона западной части Чёрного моря // Гидробиол. журн. - 1986. - Т. 22, № 3. - С. 16-21.

15. Пат. № 2460770 С1 РФ Способ мониторинга распределения диатомовых микроводорослей в Японском море / С.П. Захарков, Т.Н. Гордейчук. - Заявлено 02.02.2011; опубл. 10.09.2012. - Бюл. № 25.

16. Прошкина-Лавренко А.И., Макарова И.В. Водоросли планктона Каспийского моря : монография. - Л. : Наука, 1968. - 295 с.

17. Салюк П.А., Стёпочкин И.Е., Голик И.А. и др. Разработка эмпирических алгоритмов восстановления концентрации хлорофилла-а и окрашенных растворенных органических веществ для Дальневосточных морей из дистанционных данных по цвету водной поверхности // Исследование Земли из космоса. - 2013. - № 3. - С. 45-57.

18. Штрайхерт Е.А., Захарков С.П., Дьяков С.Е. Коррекция спутниковых оценок на основе судовых измерений концентрации хлорофилла-А для Японского моря // Исследование Земли из космоса. - 2006. - № 6. - С. 72-82.

19. Шушкина Э.А., Виноградов М.Е., Гагарин В.И. и др. Оценка продуктивности, скорости обмена, трофодинамики, а также запасов планктонных организмов в разнопродуктивных районах океана на основании спутниковых и экспедиционных наблюдений // Информ. бюл. РФФИ. - 1997. - Т. 5, № 4. - С. 278.

20. Юнёв О.А. Эвтрофикация и годовая первичная продукция фитопланктона глубоководной части Чёрного моря // Океанол. - 2011. - Т. 51, № 4. - С. 658-668.

21. Alvain S., Moulin C., Dandonneau Y., Breron F.M. Remote sensing of phytoplankton groups in case 1 waters from global SeaWiFS imagery // Deep-Sea Res. I. - 2005. - Vol. 52. - P. 1989-2004.

22. Dinet M.J. Atlas du phytoplancton marin. Vol. 5. Chlorarachniophycees, Chlorophycees, Chrysophycees, Cryptophycees, Eyglenophycees, Eustigmatophycees, Prasinophycees, Prymnesiophycees, Rhodophyceees et Tribophycees. - Paris : Centre National de la Recherche Scientifique, 1990. - P. 261.

23. Machado I., Barreiro M., Calliari D. Variability of chlorophyll-a in the Southwestern Atlantic from satellite images: Seasonal cycle and ENSO influences // Continental Shelf Research. - 2013. - Vol. 53. - P. 102-109.

24. Parke M., Dixon P.S. Check list British marine algae third revision // J. Mar. Biol. Assoc. U. K. - 1976. - Vol. 56, № 3. - P. 527-594.

25. Pilgrim D.A. Measurement and estimation of the extinction coefficient in turbid estuarine waters // Continental Shelf Res. - 1987. - Vol. 7. - P. 1425-1428.

26. Platt T., Sathyendranath S. Oceanic primary production estimation by remote-sensing at local and regional scales // Science. - 1988. - Vol. 241. - P. 1613-1620.

27. Pung-Guk J., Tong S.L., Jung-Hoon K., Kyoungsoon S. The influence of thermohaline fronts on chlorophyll a concentrations during spring and summer in the southeastern Yellow Sea // Acta Oceanol. Sin. - 2013. - Vol. 32, № 9. - P. 82-90.

28. Rueda-Roa D.T., Muller-Karger F.E. The southern Caribbean upwelling system: Sea surface temperature, wind forcing and chlorophyll concentration patterns // Deep-Sea Res. I. - 2013. - Vol. 78. - P. 102-114.

29. Sournia A. Atlas du phytoplankton marin. Vol. 1. Introduction, Cyanophycees, Dictyochaphycees et Raphydophycees. - Paris : Centre national de la Recherche Scientifique, 1986. - 219 р.

30. Vantrepotte V., Me´ lin F. Inter-annual variations in the SeaWiFS global chlorophyll a concentration (1997-2007) // Deep-Sea Res. I. - 2011. - Vol. 58. - P. 429-441.

31. Yoshikazu S., Kelvin J.R., Akio I., Hideharu S. Spatial and temporal variabilities of the chlorophyll distribution in the northeastern tropical Pacific: The impact of physical processes on seasonal and interannual time scales // Journ. of Marine Systems. - 2012. - Vol. 96-97. - P. 24-31.