Mechanisms of subtropical plankton transport into the coastal waters of southern Primorye, a case of Paracalanus parvus

Results of long-term studies of zooplankton species in the Amur Bay (Japan Sea) are analyzed. Two seasonal «waves» of the allochtonous species are defined: the first in the early summer that is formed mainly by inter-zonal copepods spawning in the deep layers ( Metridia pacifica , Neocalanus plumchrus, Calanus glacialis ) and the second in the late summer that is represented by warm-water copepods of subtropical origin ( Calanus pacificus and Paracalanus parvus ) obviously transported from the southern Japan Sea by currents. The latter species is able to dominate in the zooplankton community of coastal waters in the early-autumn season. Variations of this mass species abundance in the Amur Bay under changes of wind-driven upwelling/downwelling circulation are investigated using an empirical advective model of its cross-shelf transport. There is found that strong summer southern on-shore winds (summer monsoon) are favourable for its high abundance but in these conditions it is transported toward the coast by the deep compensatory flow developed only after the summer monsoon change to the winter monsoon with opposite direction; that’s why the high abundance is observed in autumn, in September-October. In the years with weak summer monsoon the species is transported to the bay in mass by the surface on-shore wind-driven flow earlier, in August, but its number decreases after the monsoon change, so the maximum of abundance is not high. Patterns of the transport by cross-shelf currents depend supposedly on the depth of plankton concentration. Recent strengthening of summer monsoon causes heightening of P. parvus abundance in the coastal waters at southern Primorye, up to extreme high values in 2013, but climatic trend of the summer monsoon intensity is negative, so decreasing of this species transport toward Primorye coast and its abundance in the coastal waters, as the Amur Bay, can be expected in the nearest future.

Paracalanus parvus, zooplankton, Paracalanus parvus, cross-shelf water circulation, summer monsoon, wind-driven current, Amur Bay, climate change

1. Бродский К.А. Изменения видового состава копепод и кладоцер заливов Посьета и Амурского (Японское море) в связи с многолетними колебаниями температуры // Биол. моря. - 1981. - № 5. - С. 21-27.

2. Волков А.Ф. Зоопланктон эпипелагиали дальневосточных морей: состав сообществ, межгодовая динамика, значение в питании нектона : автореф. дис… д-ра биол. наук. - Владивосток : ДВГУ, 1996. - 70 с.

3. Зуенко Ю.И., Надточий В.В. Исследование влияния апвеллинга на состав и обилие мезопланктона в прибрежной зоне Японского моря // Океанол. - 2004. - Т. 44, № 4. - С. 561-569.

4. Зуенко Ю.И., Надточий В.В., Селина М.С. Гидрологические процессы и сукцессия планктона в прибрежной зоне Японского моря в летний период // Изв. ТИНРО. - 2004. - Т. 135. - С. 144-177.

5. Зуенко Ю.И., Юрасов Г.И. Структура вод и водные массы северо-западной части Японского моря // Метеорол. и гидрол. - 1995. - № 8. - С. 50-57.

6. Инструкция по количественной обработке морского сетного планктона / сост. Е.П. Каредин. - Владивосток : ТИНРО, 1982. - 29 с.

7. Надточий В.В., Зуенко Ю.И. Межгодовая изменчивость весенне-летнего планктона в заливе Петра Великого // Изв. ТИНРО. - 2000. - Т. 127. - С. 281-300.

8. Надточий В.В., Зуенко Ю.И. Сезонные изменения в планктоне северо-западной части Японского моря // Гидробиол. журн. - 2001. - Т. 37, № 6. - С. 10-18.

9. Рекомендации по экспресс-обработке сетного планктона в море / сост. А.Ф. Волков. - Владивосток : ТИНРО, 1984. - 31 с.

10. Сажина Л.И. Размножение, рост, продукция морских веслоногих ракообразных : моногр. - Киев : Наук. думка, 1987. - 156 с.

11. Шулейкин В.В. Физика моря : моногр. - М. : Наука, 1968. - 1084 с.

12. Zuenko Y., Dolganova N., Nadtochy V. Forecasting of climate change influence on zooplankton in the Japan Sea // Pacific Oceanography. - 2010. - Vol. 5, № 1. - P. 6-19.

13. Zuenko Y.I. Application of a lower trophic level model to a coastal sea ecosystem // Ecological modeling. - 2007. - Vol. 202, № 1-2. - P. 132-143.