С 21 июля по
8 сентября прошла немецко-российская глубоководная экспедиция по проекту «KuramBio»
(«Kurile Kamchatka Deep Sea Biodiversity Study») – «Исследование
биоразнообразия глубоководного бентоса района Курило-Камчатского желоба» на
борту немецкого научно-исследовательского судна «Зонне» (рейс SO 223). Начальником
экспедиции была профессор Ангелика Брандт, директор Зоологического музея
университета из Гамбурга, а я, Марина Валентиновна МАЛЮТИНА, была
соруководителем проекта с российской стороны и начальником российского отряда.
Руководитель экспедиции Ангелика Брандт, промывающая пробу на палубе
Проект «KuramBio»
выполнялся в рамках нескольких российских и международных научных программ: Федеральной
целевой программы «Мировой океан», программ Президиума ДВО РАН «Биоразнообразие
некоторых районов Мирового океана в пространстве и во времени» и «Реакция
морской биоты на изменения природной среды и климата», а также международной
программы «Учет биоразнообразия абиссальной морской жизни» («CeDAMar – Census
of the Diversity of Abyssal Marine Life»).
В ожидании пробы слэджа у промывочного стола. Крайняя справа – М.В.
Малютина
В 2007 году в Институте
биологии моря ДВО РАН прошло российско-немецкое рабочее совещание, на котором
обсуждались перспективы совместных глубоководных научных исследований в
северо-западной части Тихого океана. Первым этапом совместных исследований был
проект «SoJaBio» – исследование глубоководного бентоса полуизолированной
глубоководной котловины Японского моря. Совместная экспедиция была успешно
проведена в Японском море на судне УНИФ «Академик Лаврентьев» в
августе-сентябре 2010 года. Первые результаты этой экспедиции будут
опубликованы в специальном томе журнала «Deep-Sea Research II» в этом году (Guest
editors: M.V.Malyutina & A. Brandt). Прошедшая в этом году экспедиция «KuramBio»
обозначила следующий этап совместных глубоководных исследований, целью которого
было изучение биоразнообразия и особенностей распространения мейо-, макро-, и
мегафауны в бентосных сообществах открытой океанической абиссали в районе
Курило-Камчатского желоба. Мы решали следующие задачи:
Выяснение и
анализ биоразнообразия глубоководного бентоса в районе Курило-Камчатского
желоба (ККЖ): таксономического состава фауны, выявление наиболее важных,
ключевых таксонов, оценка степени и ранга эндемизма бентоса абиссали,
прилегающей к Курило-Камчатской впадине.
Анализ
сукцессии и изменений биоразнообразия морских глубин на основе повтора
некоторых станций НИС «Витязь» в районе Курило-Камчатской впадины через 50 и
более лет.
Сравнение
биоразнообразия бентоса Курило-Камчатского региона с соседними и отдаленными
глубоководными районами Мирового океана с точек зрения: разного возраста
глубоководных экосистем, содержания питательных веществ в разных экосистемах
(олиготрофных и эвтрофных), изолированности экосистем (например, закрытый
глубоководный бассейн Японского моря и открытая океаническая абиссаль).
Изучение
трофической структуры абиссальной экосистемы бентоса Курило-Камчатского региона
и анализ трофических отношений основных массовых видов.
Молекулярно-генетический
анализ для таксономических целей.
Выяснение
влияния особенностей и разнородности среды на состав и распределение
глубоководной фауны в пределах исследуемого района.
В экспедиции
приняли участие 25 ученых. 13 сотрудников и аспирантов представляли Зоологический
институт и Зоологический музей университета города Гамбурга, Немецкий центр по
исследованию морского биоразнообразия из Вильгельмсхафена (Германия), также был
один аспирант из Женевского университета (Швейцария). Российский
гидробиологический отряд состоял из 11 человек: восемь сотрудников Института
биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН (ИБМ), один сотрудник Тихоокеанского
океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН (ТОИ) и два сотрудника из
Москвы, из Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ИО РАН) и Института
экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ).
Возвращение слэджа из морских глубин
Экспедиция
стартовала из Пусана (Республика Корея), где прошла погрузка на борт судна контейнеров
с научным оборудованием из Германии и посадка немецких участников. Затем судно
направилось за российской группой во Владивосток и 24 июля, как и было
запланировано, мы по отличной погоде ушли в рейс. За время перехода из Пусана во
Владивосток немецкие коллеги все подготовили к работе – контейнеры были распакованы,
орудия лова собраны, лаборатории оснащены всем необходимым оборудованием и
приборами. Мы отметили отличное состояние 44-летнего судна и немецкую организацию
экспедиционной жизни, работы и быта. Сразу начались различные судовые и рабочие
учения и вечерние научные семинары. До первой станции мы добирались три дня.
Фауна ККЖ и
примыкающей абиссали исследовалась в прошлом веке несколькими советскими
экспедициями на борту НИС «Витязь» в 1949, 1953 и 1966 годах. На основе этих
сборов было опубликовано много работ, в том числе два отдельных тома трудов
Института океанологии им. П.П. Ширшова (1970, 1971) с данными по 660 видам
различных организмов. Но как уже отмечалось в то время, использовавшиеся орудия
лова и методы сбора и промывки, при которых мелкая фракция бентоса не
улавливалась, не позволили отразить реальное биоразнообразие этого района.
Мы полагаем, что
новые методы сбора более эффективными орудиями лова и стандартизированные современные
методики тщательной обработки проб, которые успешно применялись в предыдущих
экспедициях «CeDAMar», помогут нам выяснить реальное состояние биоразнообразия
и увеличить список видов животных, известных к настоящему времени для этого
района.
Эпибентосный слэдж и обслуживающая его бригада
В экспедиции «KuramBio»
работы велись в интервале глубин 5000-6000 м. На каждой станции выполнялась
следующая стандартная последовательность работ.
Начиналась
работа с эхолотирования, которое продолжалось два часа. Для обследования района
станции радиусом в пять миль и для обеспечения затем безопасного выполнения
глубоководных тралений кроме обычного промерочного эхолота использовался многолучевой
веерный эхолот EM 120, отрисовывавший красочные картины глубоководного дна, по которым
выбирался оптимальный участок для траления.
Дночерпатели – мультикорер и бокскорер на рабочей палубе
Затем
опускался CTD (три с половиной часа) для оценки основных параметров водной
массы. Далее шла очередь OFOS (Ocean Floor Observing system) – системы
наблюдения дна, его работа длилась шесть-семь часов. Во время первых спусков OFOS
свободные от работ люди собирались у мониторов в мокрой разборочной
лаборатории, как в былые времена соседи собирались в одной квартире посмотреть
кино по черно-белому ТВ. Весь путь более чем в пять километров смотрели,
прильнув к экранам в возбужденном ожидании чего-то необычного, это был
двухчасовой фильм «сквозь тернии к звездам» – полет сквозь мерцание звезд.
Жизни в планктоне оказалось много на всех горизонтах. В основном, пролетал
мелкий белый снег из ракообразных, но проносились и объекты покрупнее – рыбы,
медузы, червеобразные организмы, кальмары и так далее. Наконец, когда OFOS зависал
над дном, мы плыли над глубоководной равниной. На однообразном илистом дне в
основном наблюдались крупные иглокожие: голотурии, звезды и офиуры с
проделанными ими путями-дорогами по илу. Но довольно много было и разных
ракообразных.
Голотурия Psychropotes sp.
Следующими после
OFOS шли дночерпатели – орудия сбора для количественной оценки бентоса. На спуск-подъем
для каждого требовалось по четыре часа. Выполняли два спуска бокскорера GKG (коробчатого
дночерпателя для сбора осадков с инфауной) и три спуска MUC (мультикорера –
стаканного дночерпателя для сбора мейофауны). Затем мы заходили в течение
получаса на позицию для траления и начинались спуск-траление-подьем
эпибентосного слэджа (EBS) для сбора макрофауны с поверхности дна и придонного
слоя, и трала Агассица (AGT) для мегафауны. Каждый трал опускался дважды, каждое
траление длилось семь-восемь часов. Таким образом, работа на станции нон-стоп
длилась примерно 65 часов. Ход всей выполняемой за бортом деятельности можно было
контролировать через мониторы, размещенные в исследовательских лабораториях. На
них отражались все необходимые рабочие параметры: координаты, глубина,
температура и воздуха и воды, скорость ветра, давление и влажность, скорость
лебедки, длина вытравленного троса. Было очень удобно отслеживать, сколько метров
осталось пройти до дна, рассчитать, когда прибудет очередной прибор, когда
команде пора готовиться к приему и обслуживанию своего орудия лова. Плотно
заполненный работой день пролетал очень быстро, переходя в ночную смену.
Бригада, проработавшая в ночную смену, могла отсыпаться в следующий день.
Подъем на палубу бокскорера
Подъем на палубу бокскорера
В первые дни
работ все были возбуждены первыми удачами и находились в какой-то праздничной
эйфории, усугубленной легким недосыпом. Уже к середине рейса все действия на
спуске и приеме орудий лова, промывке, фиксации, разборке проб были очень
слажены и согласованы, а к концу рейса мы достигли полного совершенства, как в
пит-стопе.
В целом за
рейс было отработано 708 рабочих часов, за время которых было выпущено в общей
сложности 606216 м глубоководного кабеля, было выполнено 11 спусков CTD; OFOS опускался
13 раз, MUC – 35, GKG – 23, EBS – 21 и AGT 19 раз.
Разборка проб слэджа в лаборатории
Самым
уловистым орудием оказался эпибентосный слэдж, оснащенный фото- и
видеокамерами. Даже после скромного содержания обоих дночерпателей на некоторых
станциях уловы EBS оказывались богатыми. Слэдж втаскивают на палубу и обычно
ставят вертикально, чтобы обмыть сети перед тем, как снять стаканы с пробами и
слить в ведра все, что осталось в сетях. Сразу начиналась протокольная промывка
пробы через сита. Улов первого траления фиксировался ледяным спиртом и помещался
в морозилку при –20°С для выдерживания там в течение двух суток. В этот период
через каждые четыре часа банки осторожно переворачивались и перекручивались,
чтобы осадок и все животные в нем были равномерно профиксированы, а к его
окончанию пробы промывались и заливались свежим 96% спиртом. После такой
фиксации материал пригоден для генетических анализов.
На третьи
сутки работ начали сортировать пробы из верхней сетки слэджа (супранета), в
которую обычно попадает меньше животных, чем в нижнюю сетку (эпинет). Анализ
численности и состава макробентоса этой части улова достаточен для
предварительного оценки биоразнообразия макрофауны. Разбор пробы выполнялся
очень бережно и тщательно, небольшими порциями под бинокуляром: «ложка за
ложкой» на ледяных ванночках, пробирки с разобранными по группам животными
помещались в специальные контейнеры со льдом. С первых ложек проб мы не могли
удержаться от восторга – обилие и разнообразие животных оказалось впечатляющим!
Когда уже разобрали несколько станций, выяснилось, что западный склон желоба
оказался значительно богаче, чем абиссальная равнина с восточной его стороны,
откуда мы начали работать. Увеличилось разнообразие, и поменялся состав.
В пробе
слэджа с третьей станции на склоне просто неописуемое богатство макрофауны –
что ни ложка, то сотни животных: кроме многочисленных обычных доминирующих
групп ракообразных и полихет, множество эхиурид, сипункулид, микроежей и
микроголотурий, мелких двустворок, гастропод, офиур, астиний, губок и обилие
гигантских фораминифер всевозможных форм, некоторые могли было бы сравниться с
полихетами в размерах трубок! Мы сидели над этой пробой шесть дней, количество
животных исчислялось тысячами с большим разнообразием в основных группах. Впервые
встретились погонофоры и морские пауки, нашли первую мшанку. Интересными
оказались видео, сделанные камерами слэджа. На некоторых станциях наблюдались:
плывущий рачок муннопсида, желтые голотурии с задранным как у лисы хвостами и смешные
голотурии с рожками и ножками, скотопланесы, проплывающая в каком-то
экзотическом танце красивая бордовая пелагическая голотурия.
Проплывающая голотурия Pourtalesia sp.
Уловы трала Агассица
были самыми обильными и грязными. Пробы промывались в огромных ушатах сквозь большие
сита на палубе, отмытые животные переносились в кюветах с охлажденной водой в
мокрую лабораторию, где проходила многолюдная разборка свежевыловленной
мегафауны, фотографирование, взятие образцов тканей массовых видов для
биохомических анализов – лаборатория в это время напоминала рыбный рынок в
Пусане.
Улов трала Агассица
Выходные дни
в экспедиции ничем не отличались от будней, чаще всего мы только по ужину определяли,
что уже заканчивается воскресенье – по воскресеньям был так называемый буфет –
богатый шведский стол с разными салатами, мясными, рыбными и сырными нарезками.
После суровой северной погоды на первых станциях, когда по ночам температура
воздуха не превышала 5-6 градусов тепла, а вода при промывке проб – 8 градусов,
с продвижением на юг, в ветке течения Куросио, теплело и постепенно стало можно
выходить на палубу даже без куртки. К окончанию работ, когда мы достигли 40 градусов
северной широты, дни стали уже по-настоящему летними, теплыми.
Разборка в лаборатории мегабентосной пробы из трала Агассица
Кроме обычной
рутинной работы: сбор проб-промывка-сортинг-определение животных-бумажная
работа со статьями, было много интересных впечатлений за эти дни. Нам устроили
противопожарные учения – каждому дали подержать брандспойт и потренироваться
тушить море у слипа. Мы регулярно видели проплывающих вдали китов-финвалов,
как-то при работе на станции встретили огромную рыбу-луну, которая проплыла прямо
у кормы нашего судна. Как-то был день дельфинов – несколько раз во время нашего
перехода между станциями нас начинали сопровождать стайки дельфинов. Они играли
и прыгали перед носом корабля и у его бортов – замечательное зрелище!
Однажды нам устроили
морскую прогулку на резиновой лодке «Зодиак» вокруг судна. Это так здорово – нестись
на огромной скорости в брызгах, повизжать, прыгая по волнам, увидеть со стороны
наш корабль, поднимающий бокскорер из пучины вод. Рядом с нашей лодкой планируют
летучие рыбы! Нам даже дали порулить, это вообще здорово! Вечером в свете
прожекторов жизнь в море кипит: проносятся стремительные стрелки охотящихся
кальмаров, следом какие-то рыбы, охотящиеся за кальмарами – наблюдать можно
бесконечно. Как-то на утренней заре, мы наблюдали еще одно удивительное шоу – большая
плотная стая мелких рыб собирала планктон у поверхности воды рядом с бортом, у
которого мы ожидали возвращение МУКа – вода просто кипела от выскакивающих
серебристых рыбок!
Вечерами,
ближе к окончанию экспедиции, мы проводили научные семинары, на которых
докладывали и обсуждали первые интересные результаты. Кроме текущей станционной
работы большинство из нас проработали по несколько дней с присланными из
журнала «Deep Sea Research Part II» корректурами – почти все участники
экспедиции являются авторами статей в специальном томе журнала, посвященном
результатам первой экспедиции 2010 года в Японском море.
Планом
экспедиции было предусмотрено выполнить 10 станций – учитывали возможные плохие
погодные условия, неудачные спуски, но, к счастью, все шло как по маслу и с
погодой, и со всякой другой удачей – ни одного «испорченного» спуска ни одним
из приборов! У нас образовалась почти неделя сэкономленного времени, поэтому мы
выполнили еще две дополнительные станции. К последнему спуску слэджа все, как
на Пасху, расписывали пенопластовые белые стаканчики, которые отправили со
слэджем на глубину 5300 м. Они пришли игрушечными, уменьшенными раза в
три-четыре – это обычное традиционное развлечение участников глубоководных
экспедиций. Чтобы стаканы сильно не скукожились, вовнутрь надо положить носки,
по-особому свернутые в шарик. Вот такие сувениры мы привезли из морей.
В конце рейса
время помчалось с космической скоростью: в череде дел пролетал обед, между делами
– ужин и так далее. В последние перед приходом в Корею дни писали отчет, упаковывали
контейнеры, провели праздничный ужин по случаю завершения экспедиции, сделали генеральную
уборку всех лабораторных помещений, которые мы вымыли тщательнее, чем у себя дома
и подготовили для следующей экспедиции.
Жизнь в эти полтора
месяца на судне не замирала ни на час, все службы работали в своем отлаженном
режиме, и такая судовая рутина с накладками на нее особенностей нашей
биологической экспедиции на меня лично действовала позитивно и умиротворяющее,
несмотря на усталость от работы. Рейс запомнится как наполненное круглосуточной,
тяжелой, но интересной, успешной, хорошо организованной работой время в
дружеской, теплой и какой-то домашней атмосфере замечательной уютной «Зонне».
Хочется
выразить благодарность всем участникам экспедиции, капитану Оливеру Мейеру и
экипажу НИС «Зонне», чьи энтузиазм и высокопрофессиональное обеспечение всех
видов работ способствовали успешному выполнению задач экспедиции.
Марина
МАЛЮТИНА,
руководитель
исследований с российской стороны,
начальник
гидробиологического отряда ИБМ,
доцент,
заведующая лаборатории хорологии ИБМ,
кандидат
биологических наук
Фотографии
Ангелики БРАНТ, Торбена РИЛЯ, Нильса БРЕНКЕ
