Barents Sea megabenthos: Spatial and temporal distribution and production

This long-term observation of the faunal composition within the Barents Sea provides a benchmark for monitoring community changes caused by oceanographic variability, fishery activities, and crab predators (Chionoecetes opilio, Paralithodes camtschaticus), whose populations have been rapidly growing and spreading in recent years. In the Arctic systems, megabenthic communities comprise a significant part of benthic biomass and play an important role in carbon cycling on continental shelves. The gradual accumulation of knowledge on megabenthos may make it possible to assess their role in the ecosystem and ultimately contribute to a more rational management of the Barents Sea resources. This article represents an important series of long-term megabenthic observations in the Barents Sea. The main goal of our research is to identify spatial patterns and temporal trends in the megabenthic part of communities, including changes in the biomass and production values. As a part of the joint Norwegian-Russian ecosystem surveys, benthic experts have been identifying the invertebrates (megafauna) collected by bottom trawls during annual assessments of commercial stocks, such as Atlantic cod (Gadus morhua) and northern shrimp (Pandalus borealis). The sampling equipment used was a Campelen 1800 bottom trawl, rigged with rockhopper ground gear and towed on double warps, and standardized to a fixed sampling effort (equivalent to a towing distance of 0.75 nautical miles (nm), or 1.4 km). The processing of the biological material was conducted in accordance with standardized procedures, following the retrieval of each trawl. This work represents data from 5016 stations from 2005 to 2017, with a total sampled biomass of 238.4 tons and 14.9 million individual organisms. In total, 694 megabenthic species (1058 taxa) have been recorded, with the greatest diversity observed in the depth range of 100–400 m, while the largest mean catches were taken between depths of 600–800 m. The biomass (B) and production (P) values of the benthic megafauna were approximately stable during the 9 years of investigation, although there was a decreasing trend after 2014. The annual production P/B ratio of megabenthos was calculated to be at 0.3. The distribution, contribution to production, and gross biomass values of the megabenthos had been underestimated in the previous studies of zoobenthos. The results from this research show that, in the current warm period, the majority of the Barents Sea is in an intermediate state between the Arctic and boreal regions due to the wide distribution of boreal species toward the north. The dynamics of the mean biogeographical index (the border between areas of the dominance of boreal and Arctic species) within the central-southern part of the Barents Sea suggests that a large part of the area can be characterized as predominantly boreal intermediate since 2013.

Аннотация (alternative)

Представлены результаты программы мониторинга мегабентоса Баренцева моря и сопредельных акваторий, выполняемой Россией и Норвегией с 2005 г. Мегабентос является одним из важнейших компонентов донной составляющей экосистемы Баренцева моря, формируя значительную долю живого вещества, включённого в пищевые цепи и систему экологических взаимоотношений. В частности, организмы мегабентоса играют существенную, а зачастую и определяющую роль в питании донных рыб и ракообразных Баренцева моря, в том числе важнейших промысловых видов: трески, пикши, камчатского краба, краба-стригуна опилио и др. Нередко представители данной группы формируют специфические биотопы, определяющие условия существования множества других видов животных. Постепенное накопление знаний о мегабентосе позволит оценить его роль в экосистеме и в конечном итоге поспособствует рациональному управлению ресурсами Баренцева моря. Основная цель нашего исследования — описать пространственное распределение и выявить динамику биомассы и продукции мегабентоса в Баренцевом море. С 2005 г. в рамках оценки запасов промысловых видов рыб и беспозвоночных проводится обработка прилова мегабентоса из донных тралений. За 2005–2017 гг. выполнено 5016 траловых станций, обработано 238,4 т валовой биомассы мегабентоса, просмотрено около 14,9 млн экз. животных. Материал собирали с помощью донного трала Campelen 1800 — низкоселективного активного сетного орудия лова, выполненного из капроновой дели с шагом ячеи 125 мм, с мелкоячеистой сетной кутовой вставкой с размером ячеи 22 мм и резиновым грунтропом типа «рокхоппер» с диаметром катков 40 см. Для удобства сравнительного анализа количественные параметры, представленные в статье, рассчитывали на стандартную дистанцию траления в 1 морскую милю (nm). Обработку материала проводили на борту судна непосредственно между постановками тралов. В ходе исследования зарегистрировано 694 вида мегабентоса; высокое видовое разнообразие зафиксировано на глубинах 100–400 м, наибольшие средние значения биомассы и численности отмечены на глубинах 600–800 м. Биомасса (B) и продукция (P) мегабентоса были стабильны на протяжении первых девяти лет исследований, но после 2014 г. появилась тенденция к их снижению. Значение коэффициента P/B для мегабентоса оценивается на уровне 0,3. Предполагается, что предыдущие исследования бентоса в Баренцевом море недооценивали вклад как минимум 694 видов из группы мегабентоса в видовое богатство, валовую биомассу, численность и продукцию. Динамика биогеографического индекса (граница между бореальной и арктической зонами) в южной части Баренцева моря позволяет предположить, что с 2013 г. бόльшую часть моря можно охарактеризовать как бореальную промежуточную область.

Ключевые слова

Arctic, Barents Sea, megabenthos, climate, Atlantic Current, production, species distribution

Библиографическое описание

Zakharov D. V., Jørgensen L. L., Manushin I. E., Strelkova N. A. Barents Sea megabenthos: Spatial and temporal distribution and production // Морской биологический журнал. - 2020. - Т. 5, №. 2. - С. 19-37. https://doi.org/10.21072/mbj.2020.05.2.03

URI

https://repository.marine-research.ru/handle/299011/8639

DOI

10.21072/mbj.2020.05.2.03

Коллекции

Морской биологический журнал. - 2020. - Т. 5, № 2.

Полная информация о материале