О науке, высшей школе, жизни учёных на Дальнем Востоке : Экспедиционный сезон – 2015: Новые открытия исследователей подводных глубин

воскресенье, 6 сентября 2015 г.

Экспедиционный сезон – 2015: Новые открытия исследователей подводных глубин

Участники экспедиции SokhoBio в Курильскую котловину Охотского моря.

Фото Александра Башманова

Глубоководные экспедиции, проведённые в прошедшее десятилетие в рамках международной научной программы CeDAMar (Census of the Diversity of Abyssal Marine Life) опровергли бытовавшее мнение о бедности и однородности глубоководной жизни и выявили очень высокое видовое богатство абиссальной фауны. Для создания глобальной картины разнообразия и распространения глубоководной фауны необходима, прежде всего, инвентаризация фауны отдельных районов Мирового океана. Это непростая задача, учитывая дороговизну и техническую сложность проведения любых глубоководных исследований. Кроме того, чтобы данные из различных районов Мирового океана были сопоставимы, они должны быть получены с использованием сходного оборудования, по общепринятым международным стандартам.

Подъём на палубу коробчатого дночерпателя. Фото Ангелики Брандт

С 6 июля по 6 августа 2015 года прошла очередная, третья по счёту российско-немецкая глубоководная экспедиция, организованная Институтом биологии моря им. А.В. Жирмунского (ИБМ) ДВО РАН. Экспедиция SokhoBio (Sea of Okhotsk Biodiversity Studies) в Курильскую котловину Охотского моря проводилась на борту российского НИС «Aкадемик М.А. Лаврентьев». Марина Валентиновна МАЛЮТИНА, руководитель исследований с российской стороны, заместитель начальника экспедиции, заведующая лабораторией хорологии ИБМ, доцент, кандидат биологических наук согласилась ответить на наши вопросы.

Незадействованные в работах с коробчатым дночерпателем участники экспедиции наблюдают за процессом с верхней палубы. Слева направо: Анна Лаврентьева, Ангелика Брандт, Марина Малютина, Рачел Дауни.

Фото Николая Кашенко

– Марина Валентиновна, недавно завершившийся совместный росийско-немецкий рейс на НИС «Академик М.А. Лаврентьев» – уже третий по счёту. Давайте вспомним о предыдущих экспедициях.

– Первые две успешные экспедиции: SoJaBio 2010 (Sea of Japan Biodiversity Studies) на НИС «Aкадемик М.А. Лаврентьев» в глубоководную котловину Японского моря и KuramBio 2012 (Kuril-Kamchatka Biodiversity Studies) на немецком НИС «Sonne» (SO 223) в район Курило-Камчатского жёлоба исследовали два различных абиссальных района: значительно изолированный молодой глубоководный бассейн и открытую древнюю абиссальную океаническую равнину.

Трал Агассица (AGT). Фото Анны Лаврентьевой

– Расскажите о научных целях и задачах рейса этого года.

– Задачей экспедиции SokhoBio в самую глубоководную часть Охотского моря, связанную как с Японским морем мелководным проливом, так и с океаническими глубинами посредством глубоководных проливов, было исследовать биоразнообразие и биогеографию этого района, занимающего промежуточное положение между районами, исследованными экспедициями SoJaBio и KuramBio.

Экспедиция SokhoBio выполнялась в рамках российско-немецкого научного проекта изучения биоразнообразия глубоководного бентоса северо-западной Пацифики в соответствии с Меморандумом о взаимопонимании, подписанном в 2007 представителями ИБМ ДВО РАН, Зоологическим Институтом и Музеем (ZIM) Гамбургского университета, Морским отделением Зенгенбергского института, Немецким центром изучения биоразнообразия (DZMB) г. Вильгельмсхафен.

Планктонная сеть (PN). Фото Ангелики Брандт

– Каким был состав экспедиции?

– В рейсе принимали участие 17 российских учёных из ДВО РАН (Владивосток), главным образом, из Института биологии моря, Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичёва и Дальневосточного геологического института, Дальневосточного федерального университета, а также сотрудники Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (Москва) и Санкт-Петербургского государственного университета.

Немецкую сторону представлял молодой интернациональный коллектив под руководством профессора Ангелики Брандт – 10 человек из научных центров Гамбурга, Мюнхена, Франкфурта, среди немцев были одна девушка из Испании, одна – из Великобритании, а также аспирант из Швейцарии. Кроме того, впервые в наших совместных российско-немецких рейсах принимали участие двое молодых учёных из Японии.

Разборка проб в лаборатории. Фото Ивана Кузнецова

– Расскажите о научных исследованиях, проведённых в рейсе.

– В двух предыдущих экспедициях мы изучали молодой, глубоководный бассейн Японского моря глубиной до 3700 м, изолированный от соседних океанических глубин мелководными проливами глубиной менее 150 м, и открытую океаническую абиссаль северо-западной Пацифики. В сравнении с этими двумя разными глубоководными районами Охотское море занимает промежуточное положение. Его Курильская котловина имеет сходные с Японским морем глубины (3374 м), но менее изолирована, соединяясь с Тихим океаном глубоководными проливами Буссоль (2400 м) и Крузенштерн (1920 м). Поскольку Курило-Камчатский жёлоб отделяет Охотское море от океанической абиссальной равнины, интересно изучить биогеографию видов Охотского моря. Изолированы ли они ультраабиссалью жёлоба или имеют связь с абиссальными видами Тихого океана? Запланированная на 2016 год очередная четвёртая совместная экспедиция KuramBio II – (Kuril-Kamchatka Biodiversity Studies II) на новом немецком судне «Зонне» должна будет восполнить недостаток наших знаний о биоразнообразии глубоководного бентоса дальневосточных районов северо-западной Пацифики.

Эпибентосный салазочный трал. Фото Валентины Саттаровой

– Эта область Охотского моря ранее не была исследована?

– Глубоководная часть моря была очень слабо изучена, только несколько единичных проб глубоководного бентоса было взято со дна Курильской котловины: один трал во время американской экспедиции на НИС «Albatros» в 1906 году с глубины 3375 м. Во время русской экспедиции на НИС «Гагара» в 1932 году были добыты пробы одним тралом и одной драгой с глубин 3323 и 3500 м. Две пробы были взяты дночерпателем «Oкеан» во время двух экспедиций НИС «Витязь» (1949 и 1952 годы). С глубин более 3000 м было известно около 50 видов организмов. Считалось, что глубоководная фауна бедная, представлена, в основном, эврибатными видами, но были известны и несколько настоящих абиссальных видов крупных беспозвоночных, например, декапода Munidopsis beringana или голотурия Scotoplanes murrayi, что указывало на связь с океанической фауной. Практически ничего не было известно об абиссальной макро- и мейофауне котловины.

Глубоководная капреллида (морская козочка)

– Интересно, каков среднестатистический житель Курильской котловины Охотского моря?

– Невеликий. Основное население глубин – животные размером в несколько мм, которых сложно отловить традиционными орудиями сбора. Благодаря эпибентосному салазочному тралу получен богатый улов этих мелких животных размером от 1 до 10 мм (макробентос), обитающих на рыхлых илах и в придонном слое воды. Дночерпателем и стаканами мультикорера были отобраны пробы мейобентоса (животных размером до 1 мм). С помощью большого трала Агассица – животные от 1 см и больше.

Амфиподы в «гнезде» на ветках гидроидов

– Хочется надеяться, что полученные результаты оправдают напряжённую работу учёных. Техническое обеспечение исследований было на высоком уровне?

– Конечно. Для сбора организмов всех размерных групп были использованы планктонная сеть (PN), бокс-корер (BC), эпибентосный слэдж (EBS) и трал Агассица (AGT).

Разбор проб Агассиц трала на палубе. Фото Фукумори Хироаки

Спуски орудий лова на каждой станции выполнялись следующим образом: подряд выполнялись четыре спуска BC. Для EBS и AGT проводили по два повторных спуска на станцию. Спуск на дно, приём и обслуживание на палубе каждого из орудий лова в зависимости от глубины занимали по два-четыре часа. Команды учёных, задействованных в обслуживании своих орудий лова, работали на палубе по восемь и более часов подряд, а после короткого отдыха обрабатывали полученный материал в лабораториях.

Бокс-корер (BC). Фото Анны Лаврентьевой

BC опускался 56 раз, EBS – 21 раз и AGT – 20 раз. Общее время работ составляло от 25 часов на самой мелководной до 40 часов на самой глубоководной станции. Было собрано более 850 проб.

Трал Агассица (AGT). Фото Ангелики Брандт

На четырёх первых станциях во время спусков слэджа были получены видео сьёмки подводной камерой, что позволило задокументировать топографию дна, типы донных осадков и плотность мегафауны. Во время спусков слэджа с помощью CTD (Sea-Bird) также замерялись основные параметры придонной водной массы: температура, солёность, содержание кислорода.

Собранный каждым прибором материал был предварительно отмыт и обработан уже в рейсе, рассортирован на таксоны высокого уровня. Некоторые группы организмов были предварительно определены специалистами, и к концу рейса мы уже смогли представить предварительные результаты в рейсовом отчёте.

Разбор пробы эпибентосного салазочного трала в нижней лаборатории. Фото Ангелики Брандт

– Можно ли уже говорить о результатах экспедиции или даже о научных открытиях?

– Конечно. Наши данные показали, что абиссальная макрофауна Охотского моря достаточно богата, особенно в сравнении с Японским морем. В юго-восточной части Курильской котловины близкой к Курильским островам и в проливе Буссоль обнаружилось значительное сходство видового состава с абиссальной фауной Тихого океана. На основе полученных в рейсе данных обработки лишь части проб мы представили предварительный подсчёт количества обнаруженных видов во всех собранных таксонах организмов. Даже такие первые, предварительные результаты оказались впечатляющими и увеличили количество видов в Курильской котловине, известных до экспедиции как минимум в 20 раз: с 50 дo 1000. И не менее половины собранных видов – новые для науки.

Промывка проб на палубе. Фото Рачел Дауни

Дальнейшая обработка материала будет производиться специалистами российских, немецких и японских институтов. Сравнение данных, собранных в районах с различной степенью изоляции, может дать интересные результаты по анализу процессов заселения глубоководных котловин и следующих эволюционных процессов.

Трал Агассица принёс большой улов. Фото Ивана Кузнецова

– Довольны ли вы и ваши коллеги завершившейся экспедицией?

– Вполне! Программа экспедиции была выполнена в полном объёме благодаря энтузиазму и слаженной работе и коллектива судна. Хочется ещё раз сказать большое спасибо капитану Виктору Борисовичу Птушкину и всей его команде за высоко профессиональное обеспечение наших непростых глубоководных исследований и доброе, дружеское отношение к нашему международному молодёжному коллективу. Отдельное спасибо судовым женщинам: поварам, буфетчицам, стюардам, благодаря работе и заботе которых наша бытовая жизнь на судне напоминала санаторий.

Время в рейсе с напряженной круглосуточной работой на станциях пролетело незаметно. После трёх совместных экспедиций у нас уже сложился высококвалифицированный дружный коллектив, которому по силам как напряженная работа на палубе, так и изучение проб в лабораториях. Сейчас, после экспедиции, предстоит трудоёмкий этап обработки полученных научных материалов специалистами-зоологами. Планируется опубликовать результаты экспедиции в отдельном томе журнала "Deep-Sea Research Part II".