Impact of changing oceanographic conditions on species composition and abundance of zooplankton on the fishing grounds at Cape Navarin and their importance for the Russian pollock fishery in the Bering Sea

Seasonal and interannual variability of zooplankton in the area at Cape Navarin are considered on the base of long-term surveys. This area is the main fishing grounds for Russian pollock fishery in the Bering Sea. Species composition of zooplankton changes cardinally during the feeding period: large-size copepods prevail in summer, but euphausiids, mainly the krill Thysanoessa inermis - in autumn. Year-to-year changes of the zooplankton abundance are species-specific and driven by different environmental factors. The water circulation is crucially important for such allochtonous species as krill by transporting them from the spawning areas. Advection either from the south, i.e. from the continental slope (till 2006), or from the east and west, i.e. from the shelf (in 2007-2014), was observed in the last two decades that corresponded to replacing of relatively warm oceanographic regime by relatively cold regime and could be traced by dynamics of the ice cover and the cold water pool area on the eastern Bering Sea shelf. The advection from the slope provides the krill transport to the area at Cape Navarin, but conditions of the cold regime limit the transport. From the other hand, the cold oceanographic regime is favorable for reproduction of many zooplankton species, including krill, because of higher primary productivity. As the result, the krill and some other mass zooplankton species have a bell-shape dependence of their abundance on water temperature: they have the maximal biomass in relatively warm years within the cold periods and in relatively cold years within the warm periods. In the years with severe winters, the pollock starts its back migration early, in August-September because of seasonal depletion of copepods and lack of krill, while the years with warm winters are also unfavorable for long feeding of pollock in the Navarin area because of low abundance of many zooplankton species. «Moderate» conditions are optimal for long feeding of pollock in this area, when the Russian fishery continues here longer, till November-December, with the annual landings > 500,000 t (as in 1996-1999, 2001, 2007-2008).

Bering Sea, Navarin fishing grounds, advection, zooplankton, copepod, krill, transport of plankton, walleye pollock, pollock fishery

1. Басюк Е.О. Динамика вод и особенности сезонной и межгодовой трансформации низкотемпературных вод северо-западной части Берингова моря // Вопр. промысл. океанол. - 2009. - Вып. 6, № 1. - С. 222-238.

2. Верхунов А.В. Роль гидролого-гидрохимических процессов на шельфе Берингова моря в формировании биопродуктивности // Комплексные исследования экосистемы Берингова моря. - М. : ВНИРО, 1995. - С. 52-79.

3. Волков А.Ф. Состояние кормовой базы тихоокеанских лососей в Беринговом море в 2003-2012 гг. (по результатам работ международных экспедиций BASIS-1 и 2) // Изв. ТИНРО. - 2014. - Т. 179. - С. 250-271.

4. Волков А.Ф. Таблицы и графики по трофологии минтая западной части Берингова моря // Изв. ТИНРО. - 2016. - Т. 185. - С. 175-184.

5. Зуенко Ю.И., Надточий В.В., Селина М.С. Гидрологические процессы и сукцессия планктона в прибрежной зоне Японского моря в летний период // Изв. ТИНРО. - 2003. - Т. 135. - С. 144-177.

6. Коучмен Л.К., Огорд К., Трипп Р.Б. Берингов пролив : моногр. - Л. : Гидрометеоиздат, 1979. - 199 с.

7. Маркина Н.П., Хен Г.В. Основные элементы функционирования пелагических сообществ Берингова моря // Изв. ТИНРО. - 1990. - Т. 111. - С. 79-93.

8. Плахотник А.Ф. История изучения морей российскими учеными до середины ХХ века : моногр. - М. : Наука, 1996. - 161 с.

9. Степаненко М.А., Грицай Е.В. Состояние ресурсов, пространственная дифференциация и воспроизводство минтая в северной и восточной частях Берингова моря // Изв. ТИНРО. - 2016. - Т. 185. - С. 16-30.

10. Степаненко М.А., Грицай Е.В. Состояние ресурсов, условия обитания и промысел минтая в восточной и северо-западной частях Берингова моря в начале 2010-х годов // Вопр. рыб-ва. - 2013. - Т. 14, № 2(54). - С. 219-241.

11. Фещенко О.Б. О миграционной активности трески восточноберинговоморской популяции // Изв. ТИНРО. - 2002. - Т. 130. - С. 921-928.

12. Хен Г.В. Пространственно-временная характеристика вод Анадырского залива и прилегающей области шельфа в летне-осенний период // Изв. ТИНРО. - 1999. - Т. 126. - С. 587-602.

13. Barnes C.A., Thompson T.G. Physical and chemical investigations in the Bering Sea and portions of the North Pacific Ocean // Univ. Wash. Publ. Oceanogr. - 1938. - Vol. 3, № 2. - P. 35-79.

14. Coyle K.O., Pinchuk A.I. Climate-related differences in zooplankton density and growth on the inner shelf of the southeastern Bering Sea // Progr. Oceanogr. - 2002. - Vol. 55. - P. 177-194.

15. Eisner L.B., Siddon E.C., Strasburger W.W. Spatial and temporal changes in assemblage structure of zooplankton and pelagic fish in the eastern Bering Sea across varying climate conditions // Изв. ТИНРО. - 2015. - Т. 181. - P. 141-160.

16. Gibson G.A., Coyle K.O., Hedstrom K., Curchitser E.N. A modeling study to explore on-shelf transport of oceanic zooplankton in the Eastern Bering Sea // J. Mar. Syst. - 2013. - Vol. 121. - P. 47-64.

17. Kinder T.H., Chapman D.C., Whitehead J.A. Westward intensification of the mean circulation on the Bering Sea Shelf // J. Phys. Oceanogr. - 1986. - Vol. 16. - P. 1217-1229.

18. Kinder T.H., Coachman L.K., Galt J.A. The Bering Slope current system // J. Phys. Oceanogr. - 1975. - Vol. 5. - P. 231-244.

19. Luchin V., Kruts A., Sokolov O. et al. Climatic Atlas of the North Pacific Seas 2009: Bering Sea, Sea of Okhotsk, and Sea of Japan / V. Akulichev, Yu. Volkov, V. Sapozhnikov, S. Levitus (eds) : NOAA Atlas NESDIS 67. - Wash. D.C. : U.S. Gov. Printing Office, 2009. - 329 p. (DVD).

20. Ohtani K. Oceanographic structure in the Bering Sea // Mem. Fac. Fish. Hokkaido Univ. - 1973. - № 21. - P. 65-106.

21. Okkonen S.R., Schmidt G.M., Cokelet E.D., Stabeno P.J. Satellite and hydrographic observations of the Bering Sea ‘GreenBelt’ // Deep-Sea Res. II. - 2004. - Vol. 51, Iss. 10-11. - P. 1033-1051.

22. Overland J.E., Spillane M.C., Hurlburt H.E., Wallcraft A.J. A numerical study of the circulation of the Bering Sea Basin and exchange with North Pacific Ocean // J. Phys. Oceanogr. - 1994. - Vol. 24, Iss. 4. - P. 736-758.

23. Springer A.M., McRoy C.P., Flint M.V. The Bering Sea Green Belt: shelf-edge processes and ecosystem production // Fish. Oceanogr. - 1996. - Vol. 5, Iss. 3-4. - P. 205-223.

24. Takenouti A.Y., Ohtani K. Currents and water masses in the Bering Sea: a review of Japanese works // Oceanography of the Bering Sea with emphasis on renewable resources. - Fairbanks, 1974. - P. 39-57.