Проекты

Описание инициативы (проектной идеи)

Ледниковые или ледниково-морские (гляциально-морские) реликты (виды арктического происхождения) являются одним из интереснейших компонентов водной фауны Голарктики. Представители данного фаунистического комплекса населяют Балтийское море и многочисленные озера на севере Евразии и Америки, куда они проникли через приледниковые водоемы в ледниковый период из морей арктического бассейна. В большинстве озер Северной Евразии ледниковые реликты представлены ракообразными и имеют важное функциональное значение в водных экосистемах. Реликтовые ракообразные характеризуются высоким содержанием липидов и представляют собой основной объект питания ценных видов рыб (в том числе сиговых).
Исторически южный край ареала ледниковых реликтов в общих чертах совпадал с границей последнего оледенения. В последние десятилетия южная граница их распространения постепенно смещалась на север. На рубеже XX и XXI веков во многих водоемах на обоих континентах северного полушария отмечено резкое снижение численности ледниковых реликтовых ракообразных, которое связывали с изменением климата, эвтрофированием, развитием гипоксии, биологическими инвазиями, загрязнением и другими последствиями хозяйственной деятельности человека. В европейских озерах наиболее распространенными причинами исчезновения популяций реликтов считается ухудшение кислородного режима вследствие эвтрофирования и увеличение температуры воды из-за потепления климата.
Важная роль в водных экосистемах и сокращение ареала ледниковых реликтовых ракообразных определяют актуальность изучения адаптационных возможностей этих видов к меняющемуся климату. Экологии реликтовых ракообразных в пресных озерах и Балтийском море посвящено большое количество работ, однако популяции морей Северного ледовитого океана остаются практическими неизученными. Между тем именно в арктических и субарктических регионах климатические изменения наиболее заметны. Недостаток сведений по морским популяциям ограничивает (а возможно, даже искажает) наши представления об адаптационных возможностях и степени эврибионтности реликтовых ракообразных.
В проекте планируется изучение двух видов разноногих ракообразных (Monoporeia affinis и Gammarocanthus loricatus), которые в районе наших исследований (Кандалакшский залив Белого моря) встречаются как на морской литорали, так и в прибрежных пресноводных озерах, недавно отделившихся от Белого моря. Нами будет проведено обследование эстуариев и прибрежных озер на берегу Кандалакшского залива с целью выяснения распространения (на данный момент гаммаракантус обнаружен только в море и в одном из пресноводных озер) и современного состояния популяций реликтовых ракообразных. Также запланирован цикл круглогодичных наблюдений на 1–2-х водных объектах, в ходе которых будут изучены жизненный цикл, структура популяций ракообразных, скорость их роста, сезонная динамика численности и продукция; при помощи установленных в водоемах автономных регистраторов (логгеров) изучены суточные и сезонные изменения критических для реликтов параметров среды (температура и соленость воды, содержание растворенного кислорода). Наряду с натурными наблюдениями за сезонной динамикой популяций этих видов будут проведены сравнительные экспериментальные исследования по изучению адаптационных возможностей к повышению температуры, снижению концентрации кислорода, изменению солености среды обитания у представителей пресноводных и морских популяций. Эксперименты будут выполняться на лабораторной базе Беломорской биологической станции Зоологического института РАН. При проведении натурных и экспериментальных исследований наиболее пристальное внимание будет уделено слабо изученным морским популяциям. Для характеристики пресноводных ракообразных, в основном, предполагается использовать данные многолетних исследований коллектива на озере Кривое (побережье губы Чупа Кандалакшского залива Белого моря).
В результате проекта будут получены актуальные данные по распространению и количественному развитию ледниковых реликтовых ракообразных в исследованном районе. Подготовлен аннотированный список водных объектов, где присутствуют эти виды, приведены их численность, биомасса. На основе данных натурных и экспериментальных исследований будут установлены кислородный и температурный пороги существования реликтовых ракообразных, что позволит определить степень их уязвимости к последствиям антропогенного эвтрофирования и потепления климата; выявить водные экосистемы, где изученные виды находятся на грани исчезновения из-за неблагоприятных условий среды. Полученные результаты также будут способствовать более глубокому пониманию адаптационных возможностей других видов ледниковых реликтов, что может быть полезно при прогнозировании изменения ареалов их распространения в условиях климатических изменений, разработке природоохранных и возможных реинтродукционных мероприятий, направленных на сохранение и восстановления природных экосистем.