ОЦЕНКА ПЕРВИЧНОЙ ПРОДУКЦИИ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЯПОНСКОГО МОРЯ НА ОСНОВЕ СУДОВЫХ И СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ

Проанализированы судовые и спутниковые данные 38 стаций, выполненных в северо-восточной части Японского моря в 46-м рейсе НИС «Академик М.А. Лаврентьев» в период с 9 по 19 июля 2009 г. Для анализа использованы in situ данные CTD-зондирования, хлорофилла а и концентрации биогенных веществ (соединения фосфора — анионы ортофосфорной кислоты, Р, азота — NO2 + NO3, кремния — Si и неорганического углерода — DIC). Спутниковые данные цвета океана взяты из базы данных Climate Change Initiative Ocean Colour (CCI-OC), версия 2. Среднее содержание хлорофилла а в первом оптическом слое по судовым и спутниковым данным было достаточно близким — 0,384 ± 0,160 мг/м3 (судовые оценки) и 0,406 ± 0,120 мг/м3 (спутниковые оценки), в то время как величины интегральной первичной продукции в фотическом слое различались почти в 2 раза — 1450 ± 430 мгС/(м2 . сут) (судовые оценки) и 770 ± 190 мгС/(м2 . сут) (спутниковые оценки). Судовые данные вертикальных профилей биогенных веществ и хлорофилла а показали, что их основная масса была сосредоточена в слое от 20 до 40 м, где и формируется основная органическая продукция. Однако этот главный продукционный слой недоступен наблюдению со спутника, чем и обусловлена низкая величина первичной продукции по спутниковым данным. Получена весьма низкая степень корреляции судовых и спутниковых величин первичной продукции, что является следствием низкой точности спутниковых оценок в стратифицированных водах.

1. Абакумов А.И., Израильский Ю.Г. Модельный способ оценки содержания хлорофилла в море на основании спутниковой информации // Компьютерные исследования и моделирование. — 2013. — Т. 5, № 3. — С. 473–482.

2. Бартенева О.Д., Полякова Е.А., Русин Н.П. Режим естественной освещенности на территории СССР : моногр. — Л. : Гидрометеоиздат, 1971. — 238 с.

3. Ерлов Н.Г. Оптика моря : моногр. — 2-е испр. и доп. изд. — Л. : Гидрометеоиздат, 1980. — 248 с. (Пер. с англ.)

4. Звалинский В.И. Формирование первичной продукции в море // Изв. ТИНРО. — 2006. — Т. 147. — С. 276–302.

5. Звалинский В.И., Литвин Ф.Ф. Зависимость фотосинтеза от концентрации углекислоты, интенсивности и спектрального состава света // Физиол. растений. — 1988. — Т. 35. — С. 444–457.

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. 27–37.

7. Звалинский В.И., Лобанова П.В., Тищенко П.Я., Лобанов В.Б. Оценка первичной продукции северо-западной части Японского моря на основе судовых и спутниковых наблюдений // Океанол. (в печати).

8. Звалинский В.И., Тищенко П.Я. Моделирование фотосинтеза и роста морского фитопланктона // Океанол. — 2016. — Т. 56, № 4. — С. 577–591. DOI: 10.7868/S0030157416040134.

9. Кобленц-Мишке О.И. Величина первичной продукции Тихого океана // Океанол. — 1965. — Т. 5, № 2. — С. 325–337.

10. Кобленц-Мишке О.И., Ведерников В.И. Первичная продукция // Биология океана. — М. : Наука, 1977. — Т. 2 : Биологическая продуктивность океана. — С. 183–209.

11. Кобленц-Мишке О.И., Волковинский В.В., Кабанова Ю.Г. Первичная продукция планктона Мирового океана // Программа и методика изучения биогеоценозов водной среды. — М. : Наука, 1970. — С. 66–84.

12. Лобанова П.В., Звалинский В.И., Тищенко П.Я. Первичная продукция фитопланктона и концентрация хлорофилла-а в западной части Японского моря по спутниковым и натурным данным // Соврем. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса. — 2017. — T. 14, № 2. — С. 135–147. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-2-135-147.

13. Тищенко П.П., Звалинский В.И., Тищенко П.Я., Семкин П.Ю. Первичная продукция Амурского залива (Японское море) в летний сезон 2008 года // Биол. моря. — 2017. — Т. 43, № 3. — С. 195–202.

14. Тищенко П.П., Тищенко П.Я., Звалинский В.И., Сергеев А.Ф. Карбонатная система Амурского залива (Японское море) в условиях гипоксии // Океанол. — 2011. — Т. 51, № 2. — С. 246–257.

15. Шамбарова Ю.В., Степочкин И.Е., Захарков С.П. Исследование изменчивости первичной продукции в Японском море по спутниковым данным на основе ЭОФ-анализа // Соврем. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса. — 2015. — Т. 12, № 1. — С. 80–92.

16. Banse K., Postel J.R. On using pigment-normalized, light-saturated carbon uptake with satellitederived pigment for estimating column photosynthesis // Global Biogeochem. Cycles. — 2003. — Vol. 17, № 3, 1079. DOI: 10.1029/2002GB002021.

17. Behrenfeld M.J. and Falkowski P.G. Photosynthetic rates derived from satellite-based chlorophyll concentration // Limnol. Oceanogr. — 1997a. — Vol. 42, № 1. — Р. 1–20.

18. Behrenfeld M.J. and Falkowski P.G. A consumer’s guide to phytoplankton primary productivity models // Limnol. Oceanogr. — 1997b. — Vol. 42, № 7. — Р. 1479–1491.

19. Carr M.-E., Friedrichs M.A.M., Schmeltz M. et al. A comparison of global estimates of marine primary production from ocean color // Deep-Sea Res. II. — 2006. — Vol. 53. — P. 741–770. DOI: 10.1016/j.dsr2.2006.01.028.

20. Choi J.K., Noh J.H., Orlova T. et al. Phytoplankton and Primary Production // Oceanography of the East Sea (Japan Sea) / eds K.-I. Chang, C.-I. Zhang, C. Park et al. — Switzerland : Springer International Publishing, 2016. — P. 217–245. DOI: 10.1007/978-3-319-22720-7.

21. Gordon H.R., McCluney W.R. Estimation of the depth of sunlight penetration in the sea for remote sensing // Appl. Opt. — 1975. — Vol. 14, Iss. 2. — P. 413–416. DOI: 10.1364/AO.14.000413.

22. Hickman A.E., Moore C.M., Sharples J. et al. Primary production and nitrate uptake within the seasonal thermocline of a stratifed shelf sea // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 2012. — Vol. 463. — P. 30–57.

23. Kim S.-W., Saitoh S.-I., Ishizaka J. et al. Temporal and spatial variability of phytoplankton pigment concentration in the Japan Sea derived from CZCS images // J. Oceanogr. — 2000. — Vol. 56, Iss. 5. — P. 527–538.

24. Kirk J.T. The nature and measurement of the light environment in the ocean // Primary Productivity and Biogeochemical Cycles in the Sea. — N.Y. : Plenum Press, 1992. — P. 9–29.

25. Morel A., Huot Y., Gentili B. et al. Examining the consistency of products derived from various ocean color sensors in open ocean (Case 1) waters in the perspective of a multi-sensor approach // Remote Sensing of Environment. — 2007. — Vol. 111, Iss. 1. — P. 69–88. DOI: 10.1016/j.rse.2007.03.012.

26. Murakami H., Sasaoka K., Hosoda K. et al. Validation of ADEOS-II GLI ocean color products using in-situ observations // J. Oceanogr. — 2006. — Vol. 62, Iss. 3. — P. 373–393.

27. Painter S.C., Sanders R., Poulton A.J. et al. Nitrate uptake at photic zone depths is not important for export in the subtropical ocean // Global Biogeochem. Cycles. — 2007. — Vol. 21, Iss. 4. GB4005. DOI: 1029/2006GB002807.

28. Park K.-A., Ullman D.S., Kim K. et al. Spatial and temporal variability of satellite-observed Subpolar Front in the East/Japan Sea // Deep-Sea Res. I. — 2007. — Vol. 54, Iss. 4. — P. 453–470. DOI: 10.1016/j.dsr.2006.12.010.

29. Sverdrup H.U. On conditions for the vernal blooming of phytoplankton // J. Cons. Perm. Int. Explor. Mer. — 1953. — Vol. 18. — P. 287–295.

30. Talling J.F. Photosynthetic characteristics of some freshwater plankton diatoms in relation to underwater radiation // New Phytol. — 1957. — Vol. 56, Iss. 1. — P. 29–50. DOI: 10.1111/j.1469-8137.1957.tb07447.x.

31. Yamada K., Ishizaka J., Nagata H. Spatial and temporal variability of satellite estimated primary production in the Japan Sea from 1998 to 2002 // J. Oceanogr. — 2005. — Vol. 61, Iss. 5. — P. 857–869.

32. Yamada K., Ishizaka J., Yoo S. et al. Seasonal and interannual variability of sea surface chlorophyll a concentration in the Japan/East Sea (JES) // Prog. in Oceanogr. — 2004. — Vol. 61, Iss. 2–4. — P. 193–211. DOI:10.1016/j.pocean.2004.06.001.

33. Zhao T.L., Gong S.L., Zhang X.Y., McKendry I.G.Modeled size-segregated wet and dry deposition budgets of soil dust aerosol during ACE-Asia 2001: Implications for trans-Pacifc transport // J. Geophys. Res. — 2003. — Vol. 108, № D23, 8665. DOI: 10.1029/2002JD003363.