ПИТАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА И БИОМАССА МИКРОВОДОРОСЛЕЙ У КРОМКИ ЛЬДА В РАЙОНЕ КААДЖАРАПИК, ГУДЗОНОВ ЗАЛИВ, КАНАДСКАЯ АРКТИКА

В апреле 1983 г. определяли содержание биогенных элементов в тающем льду, шуге и поверхностном слое морской воды с одновременным анализом основных конструктивных элементов микроводорослей. Также измеряли потребление водорослями биогенных элементов из шуги. Средняя концентрация NO3+NO2+NH4 варьировала от 5,2 до 9,4 мкмоль·л-1 во льду и от 1,3 до 3,3 мкмоль·л-1 в водном слое. Вода шуги первоначально имела промежуточные концентрации азота: от 5,3 до 4,0 мкг-ат·л-1. Содержание фосфора изменялось от 2,30 до 3,09 мкг-ат·л-1 в воде из льда, в подледной воде — от 0,30 до 0,46, в воде шуги было порядка 0,9 мкг-ат·л-1. С конца марта до середины мая содержание суммарного азота снижалось в шуге от примерно 12 до 1,3 мкг-ат·л-1; потребление NO3 и NH4 происходило одновременно. Запас NO3 был полностью исчерпан, тогда как NH4 еще сохранялся. За тот же период концентрация кремния в шуге не уменьшилась, а в подледной воде оказалась выше, чем во льду: 8,1—9,9 и 3,7—6,9 мкг·ат·л-1 соответственно. Потребление биогенных элементов, рассчитанное по их исчезновению in situ, достигало 0,38 мкг-ат·л-1 в сутки азота и 0,046 — фосфора. Потребление азота при экспозиции в полевом инкубаторе при —1,5°С составило 0,99 мкг-ат·л-1 в сутки. Скорость пополнения резервуара шуги за счет перехода изо льда, адвекции из толщи воды и в результате регенерации на 2/3 компенсирует то количество биогенных элементов, которое потребляется микроводорослями. Выдвинута гипотеза, в соответствии с которой Ks эпонтиевых (как и других бентосных) выше, чем фитопланктонных видов, поэтому они не могут истощить естественный запас биогенных элементов. Биомасса микроводорослей шуги уменьшается вследствие выедания зоопланктоном, погружения и, возможно, миграции в лед. Анализы ВОС, BON, хлорофилла а, АТФ дали средние значения отношений C/N = 11,4 (s = 3,5), С/АТФ = 520 (s = 313), С/хлорофилл а = 88 (s = 22), N/хлорофилл а = 7,5 (s = 2,8), n = 17. Установлено, что микроводоросли шуги (71%) принадлежат к живым клеткам, физиологические процессы которых поддерживаются на довольно низком уровне активности. Фактическая скорость роста культур лимитируется биогенными элементами. Азот определяет выход биомассы водорослей, когда освещенность и выедание способствуют росту. Среднее время генерации эпонтиевых арктических микроводорослей, определенное экспериментальным путем, составляет 8—17 сут. Динамика эпонтика контролируется не только «сверху» за счет сезонных (климатических) изменений интенсивности освещенности, но также «снизу» под влиянием более кратковременных (гидродинамических) явлений, связанных с вертикальным перемешиванием воды, которое пополняет зону вблизи кромки льда биогенными элементами.

Аннотация (alternative)

The content of biogenic elements in thawing ice, frazil and in the surface layer of sea water was determined in April of 1983 with simultaneous analysis of the basic constructive elements of microalgae. Consumption of biogenic elements by algae from frazil was measured as well. Average concentration of NO3 + NO2 + NH4 varied from 5.2 to 9.4 µmol·l-1 in ice and from 1.6 to 3.3 µmol·l-1 in the water layer. The frazil water originally had intermediate nitrogen concentrations: from 5.3 to 4.0 µg-at·l-1. The phosphorus content changed from 2.3 to 3.09 µg-at·l-1 in water from ice, from 0.30 to 0.46 in the subice water and about 0.9 µg-at·l-1 in the frazil water. From the end of March till the middle of May the content of total nitrogen decreased in frazil from ≈ 12 down to 1.3 µg-at·l-1, consumption of NO3 and NH4 occurred simultaneously. Reserve of NO3 was completely exhausted while that of NH4 was still preserved. Silicon concentration in frazil did not decreased for the same period. Silicon concentration in the sub-ice water proved to be higher than in ice: 8.1-9.9 and 3.7-6.9 µg-at·l-1, respectively. Consumption of biogenic elements calculated by their disappearance in situ achieved 0.38 µg-at·l-1 of nitrogen per a day and 0.046 of phosphorus. Nitrogen consumption during exposition in the field incubator at —1.5°C amounted to 0.99 µg-at·l-1 a day. The rate of the frazil reservoir replenishment at the expense of its transition from ice, advection from water thickness and due to regeneration compensates 2/3 of that amount of biogenic elements which is consumed by microalgae. A hypothesis is advanced that Ks of epontic (and other benthic) microalgae is higher than that of phytoplanktonic species, so they cannot exhaust natural reserve of biogenic elements. Biomass of the frazil microalgae decreases as a result of its eating by zooplankton, submergence and possibly migration into ice. Analyses of suspended organic carbon and suspended organic nitrogen chlorophyll a ATP give average values of rations: C/N = 11.4 (s = 3.5), C/ATP = 520 (s = 313), C/chlorophyll a = 88 (s = 22), N/chlorophyll a = 7.5 (s = 2.8), n = 17. It is stated that frazil microalgae (71%) belong to living cells whose physiological processes are maintained at rather low level of the activity. Real culture growth rate is limited by biogenic elements. Nitrogen determines yield of alga biomass while illuminance and eating promote their growth. Average generation time of the epontian arctic microalgae equals 8-17 days. The epontic dynamics is controlled not only „from above" due to seasonal (climatic) changes of the illumination intensity but also „from below" under the influence of more short-time (hydrodynamic) phenomena connected with vertical agitation.

Библиографическое описание

Экология моря. - 1989. - Вып. 33 https://repository.marine-research.ru/handle/299011/3942

URI

https://repository.marine-research.ru/handle/299011/3942

Коллекции

Экология моря. - 1989. - Вып. 33.

Полная информация о материале