Гидроакустическое исследование макроскопической донной растительности в заповедной морской акватории у мыса Мартьян (Крым, Чёрное море)

В заповедной акватории у мыса Мартьян (Южный берег Крыма) выполнено обследование макроскопической донной растительности (МДР) с применением гидроботанических (контактных) и гидроакустических (дистанционных) методов. Показана принципиальная возможность и эффективность использования мобильного акустического комплекса на базе эхолота SeaCharter 480 DF и специализированного программного обеспечения WaveLens для детектирования и установления общей характеристики МДР, а также для выявления границ её обитания, проективного покрытия, высоты растительного покрова и пр. Модифицирована и апробирована методика, включая программное обеспечение, для автоматического определения высоты зарослей МДР по профилю обратного рассеяния звука. С помощью дистанционных методов показано, что распределение сублиторальной МДР вдоль берега характеризуется поясностью, причём нижняя граница распространения ограничена изобатами 10–12 м, что соответствует результатам, полученным контактными методами. Общая площадь зарослей МДР — около 0,39 км²; максимальные значения проективного покрытия, достигающие 95–97 % на глубинах 2–3 м, к нижней границе снижаются до 50–70 %. Установлено, что общие запасы сублиторальной МДР составляют до 1431,3 т, из которых 99,6 % приходится на сообщества Cystoseira. Отмечено, что цистозиры (Cystoseira barbata (Stackhouse) C. Agardh, 1820 и Cystoseira crinita Duby, 1830) и взморники (Zostera marina Linnaeus, 1753 и Zostera noltei Hornemann, 1832), доминирующие в растительных сообществах исследованного участка, являются сильными звукорассеивателями вследствие значительной разности акустического сопротивления (импеданса) воздуха, содержащегося в органах и тканях, и воды, что существенно повышает результативность детектирования и описания МДР. За нижней границей МДР, на глубинах до 32 м, зафиксированы неопознанные придонные акустические объекты в виде одиночных или групповых целей высотой до 2–4 м. Вероятно, их природа различна и обусловлена наличием в исследованном районе метановых сипов либо плотных скоплений рыбы. Отмечено, что проведение количественного исследования МДР с использованием гидроакустических методов снижает негативное трансформирующее воздействие на объект изучения: данная методика не предполагает значительного изъятия МДР, что особенно важно для соблюдения условий заповедного режима в границах особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Полученные результаты наглядно показали эффективность совместного применения контактных и дистанционных методов. Предложено в дальнейшем использовать гидроакустические методы для мониторинга МДР, картирования растительного покрова и определения запасов макрофитов заповедной прибрежно-морской акватории у м. Мартьян и других аквальных ООПТ.

Аннотация (alternative)

Survey of benthic macro-vegetation (BMV) was conducted within the marine part of the nature reserve “Cape Martyan” (the South Coast of Crimea) using hydrobotanical (contact) and hydroacoustic (remote sensing) methods. It clearly showed a fundamental possibility and eﬃciency of using mobile acoustic equipment based on the SeaCharter 480 DF echo sounder and specialized software WaveLens for detecting and studying general nature of BMV, as well as for identifying BMV boundaries, projective cover, height, etc. The method, including software, was adapted and tested to automatically determine the height of BMV from the sound backscatter proﬁle. In good conformity with data of contact methods, the zonality of BMV distribution along the coastline with a propagation boundary limited by 10–12 m isobaths was shown using acoustic method. The total area of BMV is of about 0.39 km²; the maximum values of the projective cover reach 95–97 % at a depth of 2–3 m, but decrease to 50–70 % at greater depth boundary. It is established that the total stocks of sublittoral BMV reach 1431.3 tones, of which 99.6 % are in the community of Cystoseira. It is noted that cystoseires (Cystoseira barbata (Stackhouse) C. Agardh, 1820 and Cystoseira crinita Duby, 1830) and seagrasses (Zostera marina Linnaeus, 1753 and Zostera noltei Hornemann, 1832), whose communities dominate the vegetation cover of the area, are strong sound scatterers due to high acoustic impedance between air containing in organs and tissues and seawater, which signiﬁcantly increases the eﬃciency of detection and description of BMV. At depths of up to 32 m, unidentiﬁed bottom acoustic objects in the form of single or group targets up to 2–4 m were recorded at the lower boundary of the BMV; their nature is probably diﬀerent and is due to the presence of methane seeps or dense accumulations of ﬁsh in the studied area. The attention is drawn that conducting a quantitative study of BMV using hydroacoustic methods reduces the negative transforming eﬀect on the object of study, since it does not imply a signiﬁcant removal of BMV, for example, during mapping. This is especially important in the conditions of nature reserve regime within the specially protected natural areas (SPNA). The study clearly showed the eﬀectiveness of the joint use of contact and distance methods. The results of this study form the basis of the BMV hydroacoustic monitoring; they will be used to map vegetation cover and to determine algae abundance in the protected coastal-marine area near Cape Martyan and other aquatic SPNA.

Ключевые слова

мыс Мартьян, ООПТ, макроскопическая донная растительность, Cystoseira C. Agardh, Zostera L, акустический метод, звукорассеяние

Библиографическое описание

Артёмов Ю. Г., Садогурский С. Е., Плугатарь Ю. В., Белич Т. В., Садогурская С. А., Евтушенко Д. Б. Гидроакустическое исследование макроскопической донной растительности в заповедной морской акватории у мыса Мартьян (Крым, Чёрное море) // Морской биологический журнал. - 2019. - Т. 4, № 3. - С. 15-25. https://doi.org/10.21072/mbj.2019.04.3.02

URI

https://repository.marine-research.ru/handle/299011/7692

DOI

10.21072/mbj.2019.04.3.02

Коллекции

Морской биологический журнал. - 2019. - Т. 4, № 3.

Полная информация о материале