Кляшторин Л.Б., Любушин А.А. Циклические изменения климата и рыбопродуктивности
Подождите немного. Документ загружается.
191
Способность популяции анчоуса к восстановлению численности после
сильных Эль-Ниньо удивительна. Это хорошо прослеживается в период
1955-1970 гг. и с середины 1990-х гг. Вместе с тем, в течение 20-летнего
периода 1973-1992 гг. такая способность не проявлялась. Примечательно, что
именно в этот период наблюдался быстрый рост популяции перуанской
сардины (Sardinops sagax), биомасса которой к
1985 г. достигла
максимального уровня, обеспечившего вылов 6.5 млн. т (рис. 6.3). Как видно
из рис 6.2 и 6.3, сильные Эль-Ниньо практически не оказывают влияния на
численность и уловы сардины.
Рис. 6.3. Противофазная динамика уловов перуанского анчоуса Engraulis ringens и
сардины Sardinops sagax в 1950-2000 гг.
Fig.6.3. Out of phase dynamics of Peruvian anchovy (bold line) and Peruvian sardine (black
squares) commercial catch, 1950-2000.
Вызванные сильными Эль-Ниньо катастрофические снижения
популяции анчоуса можно рассматривать как своеобразную модель
нерегулируемого рыболовства, приводящего к резкому сокращению
промыслового стада. Почти полное уничтожение популяции анчоуса под
влиянием сильных Эль-Ниньо не приводит к необратимой потере
промыслового стада — в климатически благоприятные периоды ее
численность восстанавливается за время жизни одного поколения,
обеспечивая
подъем уловов до 7-10 млн. т.
192
Вопрос о вероятных причинах альтернативных колебаний численности
анчоуса и сардины в зоне течения Гумбольдта рассматривается в одной из
недавних публикаций (Alheit, Niquen, 2004). Как полагают авторы, основная
причина, вызывающая перестройку экосистемы региона и смену
доминирующего вида, это чередование так называемых «холодных» и
«теплых» периодов, длящихся несколько десятилетий. Согласно этим
представлениям, в холодный период
возрастает биомасса относительно
крупных копепод и эуфаузиид − кормовых объектов анчоуса, что приводит к
росту его популяции. В теплый период, напротив, увеличивается биомасса
мелких форм зоопланктона, составляющих основу кормовой базы сардины,
что создает предпосылки для роста её популяции. К сожалению,
представления о ведущей роли изменений структуры планктонного
сообщества в чередовании популяций
анчоуса и сардины базируются на
довольно коротких временных рядах.
Предполагают также, что в периоды похолоданий основные
потребители анчоуса (ставрида и скумбрия) мигрируют в более теплые части
региона, что снижает пресс на популяцию анчоуса. Эта точка зрения не
вполне убедительна, поскольку даже катастрофические последствия сильных
Эль-Ниньо не оказывают сколько-нибудь
длительного воздействия на
размножение анчоуса.
Существует версия o непосредственном негативном действии
повышения температуры на воспроизводство анчоуса (Muck, 1989), но автор
не рассматривает этот механизм в качестве основной причины
долгопериодных флуктуаций популяции анчоуса.
К сожалению, ясных представлений о механизме долгопериодных
альтернативных колебаний численности сардины и анчоуса в этом наиболее
продуктивном регионе мирового океана до сих
пор не сложилось. В качестве
главного фактора, вызывающего перестройки экосистемы и смену
доминирующих промысловых видов, пока рассматриваются долгопериодные
чередования температуры океана в зоне течения Гумбольдта (Yanez et al.,
193
2001; Alheit, Niquen, 2004). Продолжительность холодных и теплых
климатических эпох составляет несколько десятилетий. На этом фоне
сильные Эль-Ниньо, повторяющиеся через 8-12 лет, могут оказывать только
кратковременное влияние на динамику популяции анчоуса, хотя искажают
общую картину ее долгопериодных флуктуаций.
Рис. 6.4. Сравнение динамики измеренной биомассы перуанского анчоуса Engraulis
ringens и его численности, реконструированной по анализу донных осадков (4-
летнее сглаживание).
Fig.6.4. Comparative dynamics of Peruvian anchovy biomass by measurements ( black
squares) and anchovy population reconstructed by sediments core analysis (white
squares 4-year smoothing)
Ряды измерений биомассы анчоуса и статистики промысла
относительно коротки (всего 50 лет), что затрудняет анализ долгопериодных
флуктуаций его численности. Результаты реконструкции численности
анчоуса по анализу чешуи в колонках донных осадков Перуанского
апвеллинга за последние 100 лет (Baumgartner et al., 1999, цит. по
Schwartzlose et al., 1999) позволяют несколько прояснить этот вопрос. На
кривой реконструированной численности популяции анчоуса (рис. 6.4) не
заметно
резких колебаний под действием сильных Эль-Ниньо. Период
между максимумами численности анчоуса на реконструированной кривой
194
составляет около 65 лет, что соответствует средней периодичности
флуктуаций Глобальной dT, тихоокеанских климатических индексов PDO и
ALPI, а также доминирующей 60-70-летней периодичности флуктуаций
биомассы анчоуса и сардины Калифорнийского апвеллинга за последние
1700 лет (Baumgartner et al., 1992).
На рис. 6.4 можно видеть расхождения между фактически
наблюдаемыми и реконструированными данными. Так, на
реконструированной кривой максимум численности популяции приходится
на 1940-1950-е гг., тогда как по данным измерений и промысла, пик
биомассы анчоуса приходился на середину 1960-х гг. Эти расхождения,
скорее всего, связаны с трудностями точной датировки возраста осадков, а
также с
тем, что в донных осадках Перуанского апвеллинга отсутствует
облегчающая датировку слоистость, характерная для осадков
Калифорнийского апвеллинга, (Baumgartner et al., 1999, цит. по Schwartzlose
et al., 1999).
В то же время, динамика биомассы популяции анчоуса, полученная на
основе данных прямых акустических измерений (Johannesson, Vilchez, 1980),
а также метода виртуальных популяций (VPA), демонстрирует максимум
около 1965 г. (Pauly et al., 1987; Ayon et al., 2004). Представляется
оправданным совмещение двух кривых (измеренной и реконструированной
),
используя кривую измеренной биомассы как фактически наблюдаемую.
Для совмещения измеренной и реконструированной кривых,
последнюю необходимо сдвинуть приблизительно на 15 лет вперед (рис.
6.5).
195
Рис. 6.5. Сравнение хода кривых: реконструированной численности анчоуса Engraulis
ringens (сдвинута вперед на 15 лет), фактической биомассы его популяции и
флуктуаций Глобальной dT со снятым трендом (4-летнее сглаживание).
Fig.6.5. Comparison of trends: reconstructred population of Peruvian anchovy, (white squares)
its biomass (black squares) and catch ( thin line) and detrended Global dT( triangles).
Curve of reconstructed anchovy population shifted in time by 15 years ahead (right).
Explanation is in the text.
На рис 6.5 приведена кривая Глобальной dT со снятым трендом,
показывающая чередование приблизительно 30-летних теплых и холодных
периодов. Можно видеть, что периоды подъема биомассы перуанского
анчоуса, по измерениям и данным реконструкции, соответствуют периодам
похолоданий 1890-1920-х и 1950-1970-х гг. При этом максимумы биомассы
анчоуса ближе не к середине, а к начальной фазе периода похолодания
, когда
происходит снижение Глобальной dT. Как показано в Главе 1, периоды
похолоданий соответствуют периодам доминирования меридиональной
атмосферной циркуляции (меридиональной ACI)(рис. 6.6).
196
Рис. 6.6. Динамика реконструированной биомассы анчоуса Engraulis ringens (сдвинута
вперед на 15 лет), хода индекса меридиональной ACI, фактической биомассы
анчоуса и прогностического тренда его популяции до 2030-2040 гг. (4-летнее
сглаживание).
Fig.6.6. Dynamics of reconstructred biomass of Peruvian anchovy (crossed squares), shifted
in time by 15 years ahead (right), meridional ACI (thin line) and mesured Peruvian
anchovy biomass (asterisks). Probable trends of anchovy population (white squares)
and ACI (dotted line) for period 2030-2040s.
Как можно видеть из рис. 6.6, максимумы измеренной и сдвинутой на
15 лет вперед реконструированной биомассы популяции анчоуса хорошо
согласуются с периодами доминирования меридиональной ACI. Это
указывает на соответствие долгопериодных флуктуаций биомассы анчоуса
приблизительно 60-летней цикличности Глобальной dT и ACI, хотя
приходится принимать во внимание региональные особенности динамики
анчоуса и влияние сильных Эль-Ниньо. Несмотря
на эти особенности,
долгопериодные изменения популяции анчоуса могут быть
аппроксимированы на будущее, исходя из данных о циклическом
чередовании 25-30-летних климатических эпох (см. Главу 1). Согласно ходу
прогностического тренда (рис. 6.6), численность перуанского анчоуса будет
возрастать до начала 2020-х гг., после чего начнет снижаться.
197
Прогностический тренд характеризует лишь общее направление изменений
численности анчоуса, периодически нарушаемое сильными Эль-Ниньо.
6.2. Сравнительная динамика уловов анчоусов Тихоокеанского
региона
В тихоокеанском регионе обитают еще два вида анчоусов − японский
(Engraulis japonicus) и калифорнийский (E. mordax). Уловы первого в
максимуме достигают 2 млн. т, а второго 0.7 млн. т. Это существенно ниже
максимальных уловов перуанского анчоуса, но позволяет рассмотреть связь
флуктуаций их численности с динамикой климатических индексов.
Статистика уловов японского анчоуса превышает 80 лет. В
течение
последних 15 лет добыча этого вида резко выросла за счет увеличения
мощности рыболовного флота Южной Кореи и Китая. Только за период с
1990 по 1998 г. уловы Ю. Кореи возросли в 6, а Китая в 25 раз и общий улов
японского анчоуса достиг 2 млн. т. В отличие от этих стран, японский
промысел анчоуса с 1950-
х гг. оставался на более или менее стабильном
уровне (с колебаниями в пределах 10-15%) и базировался на относительно
постоянном числе судов и мощности рыболовного флота (Корельский, 1996).
Можно полагать, что динамика уловов анчоуса Японией лучше отражает
долгопериодные изменения его численности, нежели общий улов этого вида
(Schwartzlose et al.1999).
Долгопериодная динамика уловов японского анчоуса в сравнении
с
уловами сардины-иваси представлена на рис. 6.7, из которого видно, что
объемы вылова анчоуса изменяются практически в противофазе
флуктуациям уловов сардины-иваси.
198
Рис. 6.7. Динамика уловов японского анчоуса Engraulis japonicus (по уловам Японии) и
сардины-иваси Sardinops melanosticus в 1905-2000 гг.
Fig.6.7. Japanese anchovy catch by Japanese fishery fleet (black squares), as compared with
Japanese sardine catch (white squares), 1905- 2000
При сравнении динамики уловов трех популяций анчоуса
тихоокеанского региона (рис. 6.8) видно, что максимум уловов японского
анчоуса приходится на 1960-е гг., а минимум − на середину 1980-х гг.,
практически совпадая с динамикой уловов перуанского анчоуса. В отличие
от этого, ход уловов калифорнийского анчоуса почти противофазен
изменениям уловов как японского, так и перуанского
анчоуса. Увеличение
численности калифорнийского анчоуса началось в период похолодания 1960-
х гг., но максимум уловов достигнут только к 1980 г., после чего его
численность резко упала. В это время численность альтернативного вида −
сардины, в океанической зоне Калифорнийского течения почти не возросла,
но начала возрастать во внутренних водах Калифорнийского залива, где
достигла
максимума в 1990-х гг. Причины этих особенностей динамики
популяций калифорнийского анчоуса и сардины пока не нашли объяснения,
но обсуждаются в литературе (Schwartzlose et al., 1999).
199
Рис. 6.8. Динамика уловов перуанского Engraulis ringens, японского E. japonicus и
калифорнийского E. mordax анчоусов в 1950-2000 гг. (3-летнее сглаживание).
Fig.6.8. Catch dynamics of Peruvian (bold line) , Japanese (black squares) and Californian
(triangles) anchovy, (3-year smoothing) 1950- 2000
Динамика уловов японского анчоуса тесно коррелирует с изменениями
уловов тихоокеанского кальмара (Todarodes pacificus) (см. Главу 5,рис. 5.21).
Тихоокеанский кальмар − наиболее продуктивный в регионе вид
(максимальный улов около 0.7 млн. т), по продолжительности жизни (около 2
лет) сходный с анчоусом. Колебания уловов анчоуса и кальмара практически
идентичны (r = 0.82). Как полагают (Kang et al., 2002), увеличение
численности популяции кальмара
− следствие роста биомассы главных
пищевых объектов анчоуса и кальмара: эуфаузиид и амфипод.
Следует отметить, что динамика суммарного улова японского анчоуса
и тихоокеанского кальмара противофазна ходу индекса Тихоокеанского
Декадногое Колебания (PDO), характеризующего изменения средней
температуры поверхности океана (рис. 6.9). Это подтверждает представления
о том, что периоды синхронного увеличения численности перуанского и
японского анчоусов
, а также тихоокеанского кальмара соответствуют
климатическим периодам похолодания, тогда как снижение численности
этих видов происходит в периоды потепления.
200
Рис. 6.9. Динамика индекса Тихоокеанского декадного колебания (PDO) (13-летнее
сглаживание) и суммарного улова тихоокеанского кальмара Todarodes pacificus
и японского анчоуса Engraulis japonicus (5-летнее сглаживание).
Fig.6.9. Out of phase dynamics of Pacific Decadal Oscillation (PDO, 13 – year smoothing),
(bold line) and aggregated commercial catch of Pacific squid and Japanese anchovy
(white squares), (5-year smoothing)
Рис. 6.10. Динамика Тихоокеанского декадного колебания (PDO) и уловов японского
анчоуса Engraulis japonicus, тихоокеанского кальмара Todarodes pacificus и
южно-африканской сардины Sardinops ocellata в 1930-2000 гг.
Fig.6.10. Dynamics of Pacific Decadal Oscillation (PDO, thin line,13 –year smoothing),
Japanese anchovy (white squares), Pacific squid (black squares) and South-African
sardine (asterrisks) commercial catches , 1930-2000
В Бенгуэльском апвеллинге, в отличие от северной Пацифики,
вспышки численности южно-африканского анчоуса (Engraulis capensis)
наблюдаются в периоды потепления, а южно-африканской сардины