+7 (985) 646-39-94

г. Москва, ул. Большая Косинская, д. 45

Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Новости

Написать нам:
Имя:
Email:
Сообщение:

Бухта Благополучия. Фитоценоз

По итогам беломорской экспедиции 2017 года

 

Анализ состава воды в разных точках бухты Благополучия острова Большой Соловецкий дал показательную картину: сильная эвтрофикация по биогенным элементам - азоту и фосфору в месте впадения канализационных стоков, эвтрофированная речка Школьная, также текущая из поселка.

 

Дальше возникает вопрос - как загрязнение биогенными веществами сказывается на экологии?

 

Есть очень простая и наглядная формула: при загрязнении биомасса растет, биоразнообразие падает.

Для оценки эффектов загрязнения мы отобрали пробы водорослей в бухте Благополучия в нескольких точках. Потом, уже лабораторных условиях мы оценивали их видовой состав.

 

 

 Где брали пробы: 

 

 

 

Точка 2-1 - на верхней литорали рядом с впадением канализации в бухту

 

Точка 2-2 - на средней литорали на расстоянии около 20 м от места впадения

 

Точка 2-3 - на расстоянии около 200 м на противоположной стороне бухты, рядом с монастырем

 

Точка 3 - верхняя литораль в локальной бухте Школьная, расстояние от места впадения стоков по воде - около километра

 

Точка 4 - частично осыхающая лайда в бухте Школьная, расположенная рядом с небольшим пирсом

 

Точка 5 - маленькая мутная речка, берущая начало в поселке и впадающая в бухту Школьная

 

 

 

ЧТО ЖИВЕТ В МОРЕ?

 

 

Самые типичные обитатели верхней части литорали на западном берегу Белого моря - бурые водоросли фукусы. Фукусы прочные. Они крепятся к камням, их не смывает прибоем, они хорошо переносят перепады солености и обсыхание во время отливов.

 

В мелких закрытых бухтах по всему Белому морю встречаются зеленые нитчатые водоросли: по сути это зеленая тина. В воде нитчатка образует колышущиеся бесформенные облака, иногда они тянутся со дна до самой поверхности. Крепятся к камням или обрастают кустики фукусов и других макрофитов. Нитчатые водоросли часто становятся средой обитания для прикрепленных форм жизни: диатомеи, цианобактерии и прочие микроскопические формы растут на их нитях. Образуются сложные многовидовые сообщества, состав которых может служить хорошим индикатором экологической обстановки конкретного места. Очень выразительна в этой роли нитчатая водоросль кладофора: она обладает прочной многослойной клеточной стенкой, на которой могут существовать десятки бентосных видов.

 

Пробы, взятые на острове Большой Соловецкий в разных точках в районе верхней литорали, имели принципиально разный видовой состав.  

 

Точка 3 (бухта Школьная)

 

 

 

 

 

Дно в месте забора пробы в основном песчаное, камней немного. На отдельных камнях растут кустики фукусов. На фукусах - облачные скопления кладофоры.

 

 

 

В бухте нет прибоя, и песчаное дно частично покрыто травой, к которой тоже крепятся нитчатые водоросли.

 

Химический анализ воды признаков эвтрофикации по основным биогенным веществам не выявил (концентрации ниже предела чувствительности метода). 

 

Проба представляла собой кусочек скопления нитчатых водорослей, поднимающихся со дна почти до поверхности в зоне средней литорали.

 

Нитчатая водоросль оказалась кладофорой. Под микроскопом видно, что ее нити облеплены одноклеточными диатомовыми водорослями рода кокконейс, похожими на ребристые тазики.

 

Нить кладофоры (Cladophora sp.) и растущие на поверхности волокнистых оболочек её клеток микроэпифиты: диатомеи из рода кокконейс (Cocconeis scutellum) и нити цианобактерии гетеролейблении (Heteroleibleinia sp.) 

 

Кроме преобладающих кокконейсов, на кладофоре присутствовал богатый набор эпифитов: около десяти видов диатомовых водорослей, а также цианобактерия рода гетеролейбления и несколько видов зеленых микроводорослей. Основными обрастателями оказались диатомеи.

Кладофора является структурообразующей, кроме нее было обнаружено два вида ризоклониума, но по сравнению с кладофорой их количество мало - в препарате мы увидели единичные нити.

 

МИКРОСКОПИЯ, проба 3

 

 

Диатомовая водоросль Gyrosigma fasciculata

 

 

Диатомовая водоросль рода Tabularia (вероятно Tabularia tabulata) - крепится к клеточной стенке кладофоры, образует колонии

 

Охрофитовая водоросль - представитель семейства Pinguiochrysidaceae. 

 

Неопознанный эпифит (класс зеленые водоросли) - наряду с кокконейсами встречался в препарате постоянно

 

 

Точка 4, частично обсыхающая лайда в бухте Школьная

Лайда - прибрежная низменная равнина, затопляемая во время морского прилива и частично или полностью обсыхающая в отлив.

Дно в лайде Школьная песчаное. Циркуляция воды ограничена, прибоя нет. Глубина - не больше метра по отливу и двух по приливу. Со дна поднимаются буро-зеленые косматые скопления нитчатых водоролей. Есть ощущение, что они очень массивные и обильные, по сравнению с тем, что можно увидеть на диком побережье.

 

 

 

 

 

Место относительно удалено от поселка, находится ближе к выходу из бухты, но в устье лайды находится пирс, там базируются суда и существует активный трафик.

 

Химический анализ показал высокую концентрацию азота в воде, это может быть одной из причин активного роста фитомассы.

 

Зеленые нитчатые водоросли оказались представлены уже хорошо знакомыми кладофорой, а также энтероморфой и двумя видами ризоклониума.

 

Нити тоже покрыты диатомеями-обрастателями. Много кокконейсов, есть диатомеи родов синедра, ахнантес, довольно много колоний мелозиры. Цианобактерий мало, и по биомассе и по количеству видов: идентифицировали только нити лингбии, но они встречаются в пробе довольно редко.

 

 

МИКРОСКОПИЯ, проба 4

 

Нить ризоклониума (Rhizoclonium sp.) с приросшими к её оболочке клетками кокконейса (Cocconeis costata) и нитями гетеролейблении (Heteroleibleinia).

 

 

 

Бактериальный чехол на нити ризоклониума

 

 

Клетки диатомовой водоросли рода синедра на нити кладофоры

 

 

Диатомовые кокконейс (Cocconeis scutellum) и гомфонемопсис (Gomphonemopsis littoralis) на поверхности нити ризоклониума.

 

 

Сине-зеленая нитчатая водоросль рода лингбия

 

 

Точка 2 - бухта Благополучия, рядом с канализационным стоком

 

 

Камней, на которых могли бы расти фукусы или кладофора, здесь нет. Точнее, они вероятно есть, но полностью погребены под слоем черного жирного вонючего ила. Дно у него не нащупывается даже в болотниках, в нем можно утонуть. На поверхности - белые и пурпурные пятна, индикаторы массового развития бактерий. На "диких" литоралях такие пятна тоже попадаются, но здесь их - очень много.

 

 

В районе точки 2 мы взяли три пробы. Одна из них (№ 2-1) представляла собой скользкий зеленоватый ил, внешне он выглядел как гниющая органика, без явных следов водорослей. Мы собрали его на верхней литорали рядом с местом впадения канализационных стоков.   

 

Проба 2-2 - средняя литораль, на расстоянии около 100 м от места впадения канализации. Тут уже есть водоросли: они представляли собой скользкие пучки темно-зеленых нитей и покрывали поверхность ила тонким сплошным слоем.   

 

Видовой состав в полученных  препаратах был совершенно иной, чем в точках 3 и 4, относительно удаленных от места загрязнения.

 

Точка 2-1

 

Фукусов и кладофоры не было. Темно-зеленые кустики в пробе 2-2 оказались водорослью из рода энтероморфа; также ее называют кишечница. В месте впадения стоков есть отдельные нити энтероморфы, но начиная с расстояния 10-20 м от русла стоков она образует сплошной тонкий слой, лежащий на дне.

 

Точка 2-2. Зеленая масса - это скопления энтероморфы.

 

У энтероморфы, в отличие от кладофоры, нет прочной и рельефной клеточной стенки, она не так привлекательна с точки зрения эпифитов (обрастателей).

  

Нельзя сказать, что энтероморфа однозначно указывает на антропогенное загрязнение, но ее массовое развитие часто происходит в районе населенных пунктов, на эвтрофированных участках: ее очень привлекает азот, содержащийся в стоках. Много азота содержится в моче: поэтому канализационный сток в бухте Благополучия  - благоприятное место для этой зеленой водоросли.

 

В пробе 2-2 нитей энтероморфы больше, чем в 2-1, видовой состав идентичный. Преобладают уже не диатомеи, а цианобактерии (или цианопрокариоты, или, в просторечии, сине-зелёные водоросли)- быстрорастущие любители биогенных веществ и причина цветения воды, универсальная в пресных и соленых водоемах.

По количеству биомассы доминируют цианобактерии осцилляториевого типа (родов осциллятория и гейтлеринема).

 

МИКРОСКОПИЯ, пробы 2-1 и 2-2

 

Гейтлеринема

 

 

 

Осциллятория

 

 

Диатомеи тоже встречаются, но их разнообразие ниже, видовой состав сильно отличается от представленного в точках 3 и 4. Самый массовый вид - Navicula salinarum, она имеет склонность жить в особо экстремальных условиях с переменной соленостью (в приливно-отливной зоне).

 

Клетка Navicula salinarum:

 

 

 

Другая обнаруженная в пробе диатомовая водоросль, Nitzschia palea, имеет репутацию "хрюшки" среди диатомей: предпочитает условия с большим количеством биогенных веществ.

 

Nitzschia palea

 

 

 

Кроме проб 2-1 и 2-2, взятых рядом с местом впадения канализации, мы взяли еще одну пробу (проба 2-3) в бухте: на расстоянии 200 м от источника загрязнения, рядом с набережной Соловецкого Кремля.

 

Вонючего ила здесь уже нет: береговая линия выглядит вполне типично для Белого моря. Дно образовано песком и мелкой галькой. На верхней литорали растут фукусы, на фукусах и на камнях - светло-зеленые и бурые клочья - нитчатые водоросли. Проба 2-3 была кусочком такого скопления.

 

 

Точка 2-3

 

 

Точка 2-3. Фукусы 

 

 

 

Так выглядела вживую наша проба

 

 

 

Структурообразующими нитчатыми водорослями в пробе 2-3 оказались кладофора и ризоклониум иероглифический. Были отдельные нити зеленой зигнемовой водоросли рода мужоция, а также малочисленные нити уже упоминавшейся энтероморфы.

 

Значительную долю общей биомассы составляли диатомовые водоросли, среди которых преобладали колониальные фрагиллярии, также в препарате часто встречалась другая диатомея - мелозира, было много новикул и Cylindrotheca closterium, встречался кокконейс. Цианбактерии оказались представлены несколькими видами, включая уже упоминавшуюся осцилляторию, а также лингбию и гетеролейблению.

 

 

МИКРОСКОПИЯ, проба 2-3

 

Колонии диатомей: Tabularia fasciculata и фрагилярия на фоне клеток энтероморфы

 

 

 

Диатомовая водоросль Melosira nummuloides

 

 

Распростёртые колонии цианопрокариот из отряда Chroococcales и фрагмент лентовидной колонии диатомеи Fragilaria sp. на поверхности многоклеточного таллома зелёной водоросли Enteromorpha sp.

 

 

Нитчатая водоросль рода мужоция. На ее поверхности - нити цианобактерий (лейблении или гетеролейблении)

 

 

Бенто-планктонная диатомея Nitzschia acicularis.

 

В целом - в более удаленной от места загрязнения точке 2-3 мы обнаружили те же виды, что и в пробах 2-1 и 2-2, взятых рядом со стоком: энтероморфу, кокконейс, осцилляторию. Но в этой пробе цианобактерии уже не преобладали: основное видовой разнообразие определялось диатомовыми водорослями. Вода в точке 2-3 не так эвтрофирована, ее состав должен быть ближе к нормальному беломорскому. Вероятно, это дает шанс на более высокое биоразнообразие, так как в остальном условия отличаются мало. Энтероморфа в пробе тоже не доминировала, мы нашли единичные ее нити, зато появился ризоклониум - возможно, это связано с более чистой водой, но также важно наличие твердого субстрата: на поверхности ила ему не к чему было бы крепиться.

 

 

 

Точка 5. Речка Школьная

 

Дно маленькой речки Школьная было полностью покрыто длинными коричневыми тяжами. Их состав мы проанализировали: разнообразие видов оказалось крайне низким. Это может служить ярким показателем загрязненности речки. О том же говорит и химический анализ воды, речка очень эвтрофирована по азоту, фосфору и железу.

 

 

 

Основной нитчатой водорослью оказался улотрикс, на нем присутствуют диатомеи, в основном из рода синедра. Цианобактерий несколько видов, их доля в общей биомассе значительна, что тоже указывает на эвтрофикацию.

 

Еще один показатель - большое количество бактерий на нитях улотрикса. Возможно, это железобактерии: они имеют полисахаридный матрикс рыжего цвета. Концентрация железа в речке - максимальная среди всех проб, взятых нами на Соловках и в северной Карелии. Бактерии - тоже индикатор загрязнения.

 

 

МИКРОСКОПИЯ, проба 5

 

 

Водоросли рода синедра на улотриксе и цианобактерия (единичная нить)

 

 

Нити улотрикса

 

Неопознанная цианобактерия

 

 

Нити улотрикса и цианобактерия (спиралевидная в центре, скорее всего, Limnothrix pseudospirulina)

 

 

Плотная колония бактерий в полимерном матриксе, разросшаяся на поверхности нити улотрикса.

 

 

В целом тенденция подтверждается: в пробах из загрязненного участка биоразнообразие ниже.

 

"Это похоже на лужу под свинарником. Там тоже были бы цианобактерии, только были бы еще эвглены" (с).

 

За проведение исследования выражаем личную благодарность  с.н.с. лаборатории прибрежных донных сообществ Института Океанологии РАН Ф. Сапожникову.