Анотація до роботи:

Сєрікова І.М. Тонка структура поля біолюмінесценції як показник агрегованості планктонних організмів та її зв'язок з динамічним режимом водних мас. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю - 03.00.17 – гідробіологія. – Інститут біології південних морів ім. О.О. Ковалевського НАН України, Севастополь, 2005.

Дисертація присвячена вивченню дрібномасштабної просторово-часової структури планктонного угруповання в різних за гідрологічною структурою водних масах з використанням сучасного методу багаторазових батифотометричних зондувань верхнього фотичного шару пелагіалі.

Автором показана визначальна роль дінофітових водоростей у формуванні мезомасштабної просторової структури, а також тонкої вертикальної структури поля біолюмінесценції в морях Середземноморського басейну. Показано вагомий вплив зсувних ефектів внутрішніх хвиль на розподіл планктону, неврахування яких може привести до значних помилок у визначенні його продуктивності. Встановлено повсюдне існування тонкої структури в розподілі планктону у вигляді протяжних шарів товщиною 3-7 м, що має важливе значення для функціонування пелагічних угруповань і загальної оцінки стану морських екосистем.

Вперше розглянуті механізми генерації тонких шарів скупчень дінофітових водоростей на фоні фронтогенезу вод при переході від північно-західного шельфу до відкритої частини в Чорному морі.

Виявлено зв'язок між тонкою структурою поля біолюмінесценції (планктону) та тонкою термохалінною структурою вод. Розроблено метод розрахунку параметрів тонкої структури поля біолюмінесценції, що відображають характер агрегованості планктону, і досліджені діапазони їхньої мінливості у водних масах з різним динамічним режимом. Вперше показана залежність процесів структуроутворення планктонних скупчень від гідродинамічних факторів.

1. Тонка структура поля біолюмінесценції, утворена агрегаціями планктону, що світиться, у верхньому діяльному шарі океану досліджених регіонів існує повсюдно та стабільно.

2. В результаті розробки методик досліджень і розрахунку параметрів тонкої структури поля біолюмінесценції – характерного вертикального масштабу тонкоструктурних неоднорідностей (H) і коефіцієнту варіабельності флуктуацій біолюмінесценції (C_VB') оцінені вертикальні масштаби шарів скупчень планктону та мінливість його концентрації в них. Довжина тонких шарів скупчень планктону, за результатами наших спостережень, досягає 4000 м, а їх середні вертикальні розміри – 37 м. Таким чином, співвідношення вертикальних і горизонтальних розмірів агрегацій планктону, як і для тонкоструктурних неоднорідностей термохалінних полів, складає приблизно 10^-3.

3. Параметри тонкої структури поля біолюмінесценції залежать від динамічного режиму водних мас. Підвищений рівень турбулентної активності вод у районах фронтальних розділів, підповерхневих течій та в зонах дивергенцій приводить до згладжування тонкоструктурних неоднорідностей поля біолюмінесценції на фоні росту неоднорідностей більших масштабів. У зонах синоптичних вихрів відбувається загострення й збільшення вертикальних розмірів тонкоструктурних неоднорідностей поля біолюмінесценції приблизно в 2 рази.

4. Синоптична мінливість термохалінних полів та інтрузійне розшарування верхнього фотичного шару є визначальними факторами в механізмі розвитку тонких шарів скупчень планктону при фронтогенезі вод північно-західного шельфу в Чорному морі.

5. Процеси структуроутворення планктонних скупчень визначаються структурою та динамікою вод в районах досліджень.

6. Тонка структура поля біолюмінесценції пов'язана з тонкою структурою гідрофізичних полів. Вертикальні розміри тонкоструктурних неоднорідностей поля біолюмінесценції і, як слід, агрегацій планктону, збігаються з розмірами тонкоструктурних неоднорідностей термохалінних полів, що свідчить про єдині механізми їх утворення.

7. Вертикальна структура ПБ в Егейському морі досить добре визначається вертикальним розподілом загальної чисельності дінофітових водоростей, причому нормована середня амплітуда флуктуацій біолюмінесценції збігається з такою ж у розподілі чисельності дінофлагеллят.

8. Двохпараметрична модель, що описує залежність середньої інтенсивності біолюмінесценції від розподілу чисельності фітопланктону й біомаси мезозоопланктону в Середземному морі, показує, що частка фітопланктону в дисперсії поля біолюмінесценції становить 71%. Це свідчить про його домінуючу роль у формуванні біолюмінесцентного потенціалу даного регіону Світового океану.