Анализ межгодовой изменчивости суточного хода биологических и физико-химических параметров экосистемы Байкала
Исполнитель: д.б.н. Заворуев В. В.
По усредненным за восьмилетний период данным в поверхностной воде оз. Байкал установлено круглогодичное существование суточного хода вариабельной флуоресценции (Fv), которая отражает интенсивность процесса фотосинтеза фитопланктона.
В январе в Южном Байкале устанавливается ледовый покров, который препятствует газообмену с атмосферой, следовательно, к изменениям в концентрации растворенных газов мог привести только процесс фотосинтеза. В этот период амплитуда суточного хода Fv незначительная.
В весенний период функционирование альгоценоза характеризуется четко выраженным суточным ходом вариабельной флуоресценции. С середины мая по июнь в поверхностной воде меняются не только концентрации компонентов, но и амплитуды их внутрисуточных вариаций.
В летний период суточный ход вариабельной флуоресценции четко выражен, а значения Fv достигает практически нулевых значений (рис. 1). В этот период также отчетливо проявляется суточный ход CO2 и O2 в поверхностном слое воды.
Рис. 1. Суточный ход вариабельной флуоресценции и потоков углекислого газа в летний период
Активное поглощение углекислого газа фитопланктоном (рис. 1) приводит к тому, что содержание CO2 в воде начинает быстро убывать. Поток CO2 из атмосферы не успевает компенсировать расход углекислого газа и к 15 часам его концентрация в воде достигает минимальных значений. Деятельность фитопланктона приводит к опустошению верхнего слоя воды растворенным CO2 в светлое время суток и вынуждает его снизить свою фотосинтетическую активность.
В осенний период завершается вегетация летнего комплекса водорослей, но видовой состав их еще весьма разнообразен. Вторая половина осени характеризуется слабым развитием фитопланктона и состоит он преимущественно из диатомовых водорослей. Суточный ход Fv слабо выражен (рис. 2).
Рис. 2. Суточный ход вариабельной флуоресценции и потоков углекислого газа в осенний период
В отличие от весеннего и летнего периодов в декабре за все годы измерений наблюдался практически непрерывный выход углекислого газа из воды в течение суток (рис. 2), но как и в другие сезоны, прослеживался суточный ход потока CO2 с максимумом выхода в предрассветные часы, и минимумом перед заходом солнца.
Таким образом, четко выраженный суточный ход вариабельной флуоресценции фитопланктона наблюдается в весенний и летний периоды. Причем летом, в светлое время суток происходит интенсивный сток углекислого газа из атмосферы в воду Байкала. В другие сезоны суточный ход Fv так же существует, но его амплитуда меньше, чем весной и летом. Тем не менее, в осенний и зимний период достоверно зарегистрированы суточные изменения концентрации диоксида углерода.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект