Кляшторин Л.Б., Любушин А.А. Циклические изменения климата и рыбопродуктивности
Подождите немного. Документ загружается.
81
Рис. 3.13. Сравнительная динамика Глобальной dT со снятым трендом и Арктической dT
по данным Александрова и др., 2003. (13 летнее сглаживание).
Fig. 3.13. Comparative dynamics of detrended Global dT (thin line) and Arctic dT( white
squarеs). After data of Александров и др. 2003. (13-year smoothing).
Что касается климатических изменений непосредственно в северо-
восточной Атлантике, то температура воздуха в Исландии, на о-ве Ян-Майен
и на Шпицбергене, а также средняя температура 200-метрового слоя по
Кольскому меридиану демонстрируют динамику, близкую Глобальной dT со
снятым трендом (рис. 3.14). Все кривые демонстрируют максимум около
1940-х, минимум около 1970-х и новый
подъем в 1980-1990-х годах.
Наиболее существенное отличие хода Арктической dT от Глобальной dT
состоит в том, что за последние 75 лет здесь не наблюдалось
повышающегося температурного тренда (Алексеев и др., 2000; Александров
и др., 2003; Алексеев, 2003), т.е. нет признаков глобального потепления.
Отсутствие повышающегося тренда характерно также для вековой динамики
приземной температуры стран Скандинавского п-
ова (Nordklim data set,
2001).
82
Рис. 3.14. Сравнительная динамика приземной температуры воздуха в Исландии, на о-ве
Ян-Майен, о-ве Шпицберген и средней температуры 200-метрового слоя по
Кольскому меридиану (13-летнее сглаживание скользящим осреднением) в
1900-2000 гг.
Fig.3.14. Comparative dynamics of air surface temperature in Island, Yan-Mayen island,
Svalbard and mean temperature in the 200-m water column by Kola meridian section
for 1900-2000. Smoothed by 13-year moving averaging.
Ход среднегодовой температуры воздуха на севере Европейской части
России (Архангельск, Нарьян-Мар, Салехард) в 1915-1990 гг. также не имеет
повышающегося векового тренда, но демонстрирует приблизительно 60-
летнюю периодичность с максимумами в 1930-х и конце 1990-х, минимумом
в 1960-х годах (Крыжов, 2002). Отсутствие векового повышающегося
температурного тренда в Арктическом регионе представляется
необъяснимым с позиций представлений
о так называемом глобальном
потеплении, которое должно быть значительно сильнее выражено именно в
Арктическом регионе (Винников, 1986).
Средняя температура 200-метрового слоя по Кольскому меридиану −
один из наиболее значимых климатических показателей, коррелирующих с
численностью популяции сельди. Как видно из рис. 3.15, динамика
пополнения стада сельди и средней температуры 200-метрового слоя по
Кольскому
меридиану (Бочков, 1982; Yndestad, 2002) довольно хорошо
согласуются и демонстрируют приблизительно 60-летнюю цикличность.
83
Коэффициент корреляции динамики нерестового запаса сельди и сглаженной
температуры по Кольскому меридиану равен 0.82 (Toresen, Ostvedt, 2000).
Рис. 3.15. Сравнительная динамика пополнения стада сельди Clupea harengus и средней
температуры 200-метрового слоя по Кольскому меридиану в 1900-2000 гг.
(сглажено 13-летним осреднением)МЕНИТЬ РИС!
Fig.3.15. Comparative dynamics of recruitment Norwegian spring-spawning herring (bold line)
and average temperature in in the 200-m water column by Kola meridian ( white
squarеs) for 1900-2000. Smoothed by 13-year moving averaging.
Средняя температура по Кольскому меридиану рассматривается как
индикатор климатических изменений северо-восточной Атлантики и
используется многими авторами (Toresen, Ostvedt, 2000;Yndestad,2002). По
данным Селиверстова (1974), урожайные поколения атлантическо-
скандинавской сельди появлялись только в наиболее теплые годы. Эти
наблюдения подтверждаются сведениями о том, что наибольшее количество
урожайных поколений сельди приходилось на период наиболее низкой
ледовитости Баренцева моря
1930-1950-х гг., что соответствовало
максимальным значениям периода «потепления Арктики» (Юданов, 1964).
Хотя механизм, лежащий в основе влияния температуры на динамику
популяции сельди не до конца ясен, повторяемость урожайных поколений
84
существенно возрастает в периоды потеплений, хорошо видных на
сглаженных кривых Глобальной dT и температуры по Кольскому меридиану.
Рис. 3.16. Сравнительная долгопериодная динамика климатических индексов: Глобальной
dT, зональной ACI, температуры по Кольскому меридиану и биомассы
нерестового запаса атлантическо-скандинавского стада сельди Clupea harengus
в 1900-2000 гг.
Fig.3.16. Comparative dynamics of Global dT (detrended), zonal ACI, Kola meridian 0-200m
mean water column temperature and spawning stock biomass of Norwegian spring-
spawning herring for period of 1900-2000.
Приблизительно 60-летняя цикличность изменений температуры и
численности сельди прослеживается по ряду глобальных и региональных
климатических показателей. Как видно из рис. 3.16, динамика биомассы
85
нерестового стада сельди (и тесно связанной с ней биомассы промыслового
запаса) согласуется с приблизительно 60-летними флуктуациями таких
климатических показателей, как Глобальная dT, зональная ACI и средняя
температура по Кольскому меридиану.
В течение последних 50 лет динамика общего промыслового запаса
атлантическо-скандинавской сельди соответствует ходу Глобальной dT (рис.
3.17).
Рис. 3.17. Сравнительная динамика Глобальной dT (со снятым трендом) и общего
промыслового запаса атлантическо-скандинавской сельди Clupea harengus в
1950-1998 гг по данным Крысова, 2000.
Fig.3.17. Comparative dynamics of detrended Global dT (thin line) and biomass of
commercial stock of Norwegian spring-spawning herring ( bars) for 1950-1998.
After data of Крысов, 2000.
Таким образом, изменения биомассы пополнения (и биомассы
промыслового стада) сельди согласуются с приблизительно 60-летними
флуктуациями климатических показателей − Глобальной dT, Арктической
dT, средней температуры по Кольскому меридиану, а также температуры
воздуха Арктического региона Атлантики.
3.3.2. Аркто-норвежская треска и флуктуации климата
Аркто-норвежская треска − одна из наиболее изученных популяций
трески Атлантики
. Анализу связи динамики ее численности с изменениями
86
климата посвящен ряд работ (Dragesund, 1971; Nakken, 1994; Rodionov, 1995;
Бойцов и др., 1996; Hylen, 2002; Бондаренко и др., 2003; Godo, 2003).
Выявление связи динамики популяции трески и климатических изменений
затруднено на фоне ее интенсивного промысла (Garrod, Shumacher, 1994).
Одна из первых попыток связать долгопериодную динамику уловов
трески с изменениями климата была сделана в 1940-х гг. (Ottestad, 1942) с
помощью оценки изменений температуры за 200-300-летний период по
кольцам роста арктических деревьев: ели и сосны Лофотенских о-вов
(Ording, 1941). По кольцам роста были выделены 57, 23, 17.5 и 11-летние
циклы флуктуаций летней температуры. Сравнение кривых климатических
колебаний и численности вылова крупной лофотенской трески (скрей) за
период 1884-1940 гг. показало, что общая динамика уловов следует
приблизительно 50-летнему циклу, на фоне которого выявляются 20-летние
колебания.
Ряд данных о численности поколения пополнения (3-леток) аркто-
норвежской трески насчитывает более 80 лет (Dragesund, 1971; Anon., 2002;
Hylen, 2002) и позволяет, как и в случае сельди, охарактеризовать периоды
благоприятных для выживания молоди условий внешней среды. На рис. 3.18а
показано распределение урожайных годовых пополнений стада трески в
сравнении с динамикой Глобальной dT, а на рис. 3.18б эти же
данные
представлены в сглаженном скользящим осреднением виде. Можно видеть,
что сглаженная кривая пополнений соответствует динамике Глобальной dT,
но запаздывает относительно ее хода приблизительно на 8 лет.
87
Рис 3.18. Сравнительная динамика численности годовых пополнений стада трески
Gadus morhua и Глобальной dT со снятым трендом (а); тот же ряд
годовых пополнений, сглаженный 10-летним скользящим осреднением (б)
.
Fig.3.18. Comparative dynamics of Arcto-Norwegian cod annual number of recruits
(bars) and detrended Global dT (thin line) - (а); The same time series, but
recruitment smoothed by 10-year moving average (bold line) - (б).
Рис. 3.19. Сравнительная динамика температуры по Кольскому меридиану и ряда годовых
пополнений трески Gadus morhua, сглаженных 10-летним скользящим
осреднением.
Fig.3.19. Comparative dynamics of the Kola meridian section 0-200m column water
temperature (thin line) and Arcto- Norwegian cod recruitment (bold line), smoothed
by 10-year moving averaging
88
Рис. 3.20. Сравнительная динамика температуры воздуха на о-ве Ян –Майен и ряда
годовых пополнений трески Gadus morhua, сглаженных 10-летним
скользящим осреднением.
Fig.3.20. Comparative dynamics of surface air temperature at the Yan-Mayen island (thin
line) and recruitment of commercial stock of Arcto-Norwegian cod (bold line),
smoothed by 10-year moving averaging.
Можно предполагать, что климатические показатели Арктического
региона: температура по Кольскому меридиану или температура воздуха в
Исландии, на о-ве Ян- Майен или Шпицбергене будут лучше соответствовать
динамике пополнений аркто-норвежской трески. Как видно из рис. 3.19 и
3.20, динамика пополнения стада трески несколько лучше согласуется с
динамикой региональных климатических индексов (температуры по
Кольскому меридиану и температуры воздуха на о-ве Ян- Майен), чем с
Глобальной dT.
Сходство и различие динамики годовых пополнений сельди и трески
хорошо видны при непосредственном их сравнении (рис. 3.21). На рис. 3.21а
сглаженные кривые пополнения двух видов довольно сходны, но ход кривой
для трески запаздывает относительно кривой сельди почти на десятилетие
.
На рис. 3.21б кривая для трески сдвинута на 8 лет назад; при этом
максимумы и минимумы обеих кривых (соответственно в 1940-х и 1970-х гг.)
89
почти совпадают. Это дает дополнительное основание предполагать, что
этим двум видам свойственна сходная динамика, обусловленная
изменениями климата. Однако если в популяции сельди изменения
происходят почти синхронно с ходом температурных индексов, то в
популяции трески подобные изменения наступают на 8-10 лет позже.
Рис. 3.21. Сравнительная динамика сглаженного ряда пополнений атлантическо-
скандинавской сельди Clupea harengus и аркто-норвежской трески Gadus
morhua: а − кривые для сельди и трески, сглаженные 13-летним скользящим
осреднением; б − то же, но кривая трески сдвинута на 8 лет назад.
Fig.3.21. Comparative dynamics of the smoothed time series of Norwegian spring-spawning
herring and Arcto- Norwegian cod recruitment : а − dynamics of both cod and
herring smoothed by the 13-year moving averaging; б − the same dynamics, but the
cod curve is shifted back (left) by 8 years
Помимо трески и сельди влияние долгопериодных изменений
температуры отмечено для пикши (Melanogrammus aeglifinus) (Пономаренко,
1973; Ellertsen et al., 1989; Ottersen et al., 1994). Аркто-норвежская треска,
атлантическо-скандинавская сельдь и северо-восточная арктическая пикша
размножаются практически в одном и том же регионе. Личинки и молодь
этих видов подвергаются воздействию общих природных и климатических
факторов, связанных с переносом тепла в Арктический
регион из Атлантики.
Между изменениями температуры и скоростью роста молоди всех трех видов
существует достоверная положительная связь, которая прослеживается до 3-
летнего возраста включительно (Ottersen, Loeng, 2000).
90
Изменение температуры по Кольскому меридиану и размеров
сеголетков трески, сельди и пикши показано на рис. 3.22. Хорошо видно
совпадение годовых изменений температуры по Кольскому меридиану и
изменение длины личинок трех главных промысловых видов региона.
Рис. 3.22. Колебания среднегодовой температуры слоя 0-200 м по Кольскому меридиану и
длины сеголеток пикши Melanogrammus aeglifinus (1), трески Gadus morhua (2)
и сельди Clupea harengus (3). По данным Ottersen & Loeng, 2000.
Fig.3.22. Fluctuations of annual temperature in 0-200m depth layer of Kola meridian section
and body lenght of 0-year age haddoc, cod and herring juveniles. After Ottersen &
Loeng, 2000.
Повышение температуры вызывает двойной эффект: увеличивается
продукция планктона как пищи для личинок и создаются физиологические
предпосылки для быстрого усвоения корма и ускорения роста. Это, в свою
очередь, сокращает время прохождения ранних стадий развития личинок и
молоди, когда смертность особенно высока, в результате чего выживаемость
молоди существенно возрастает. Предполагается, что именно этот
эффект −
главная причина появления урожайных поколений трески в Баренцевом море
в так называемые «теплые годы» (Aksnes, Blindheim, 1996).
Средняя температура в слое 0-200м по Кольскому меридиану
характеризует изменения средней температуры верхнего 200-метрового слоя,