Спосіб дослідження дрібномасштабної структури і фізіологічного стану морських планктонних угруповань

Спосіб дослідження дрібномасштабної структури і фізіологічного стану морських планктонних угр уповань, що включає вимірювання параметрів біолюмінесцентного і акустичного полів, який відрізняється тим, що вимірювання полів здійснюють на дрібномасштабному рівні шляхом багаторазового вертикального зондування фотичного шару одночасно двома приладами, що знаходяться у жорсткому зчепленні на одній рамі. (19) (21) 97094702 (22) 24.02.1998 (24) 15.04.2002 (46) 15.04.2002, Бюл. № 4, 2002 р. (72) Токарєв Юрій Миколайович, Бітюков Едуард Павлович, Соколов Борис Григорович, Васілєнко Володимир Іванович (73) Інститут біології південних морів ім.О.О.Ковалевського Hаціональної академії наук України 3 29876 4 Тому нині розроблені та активно застосовуструктурованість мінеральної суспензії, детриту та ються нові методи еспресної оцінки просторової різноманітних розмірних фракцій планктону. Доструктури та функціонального стану планктону за слідження параметрів полів біолюмінесценції дохарактеристиками біофізичних полів, ним формозволить оцінити просторовий розподіл та фізіолованими. Так за останні 10 років за допомогою спогічний стан планктонного угруповання регіонів, які собу, що заключається в проведенні декількох (5 досліджуються, оскільки, по-перше, ферментатив10) зондувань поля біолюмінесценції вимірювальна біолюмінесценція притаманна тільки живій маними комплексами «Ромашка», досліджується теріальній субстанції та, по-друге, амплітудні хапросторовий розподіл світних планктонних попурактеристики свічення визначаються (при інших ляцій Світового океану (див. Gitelson І. І., L. A. рівних умовах) фізіологічним станом біолюмінесLevin, R. N. Ustushev, О. А. Cherepenov, Yu. V. центів любого філогенічного рівня (див. Bitukov E. Chugunov. 1992. Ocean bioluminescence. - S. - Psb.: P., P. V. Evstigneev, Yu. N. Tokarev. 1993. Luminous Gidrometeoizdat. - 284 c.), а за допомогою сучасних DINOFLAGELL ATA of the Black Sea under багаточастотних гідроакустичних комплексів anthropogenic impact // Hydrobiol. J., V. 29. - P. 27 "MAPS" та "МГИ-5102" - популяцій мезо- та макро34.). планктону (див. Pieper R. E., D. V. Holliday, G. S. Пропонований винахід пояснюється кресленKleppel. 1990. Quantitative zooplankton distributions нями. from multifrequency acoustics. - J. Plank. Res., v. 12. На фіг.1 представлена схема кріплення вимі- P. 433 - 441, а также Токарев Ю. Н. и Б. Г. Сокорювальних приладів. На фіг.2 приведена схема лов. 1995. Соотношение пространственной и вреробіт новим вимірювальним комплексом на дрейменной изменчивости акустических характеристик фовій станції в науковій експедиції. На фіг.3 предверхнего продуктивного слоя Норвежского моря в ставлені типові вертикальні профілі біофізичних летний период. - Океанология, 35. - С. 192 - 197). полів та планктону в фотичному шарі Чорного моПроте широкому розповсюдженню нових споря. На фіг.4 та 5 приведені дрібномасштабній розсобів заважає ряд пов’язаних з ним обмежень. поділ біофізичних полів в регіоні досліджень: фіг. 4 Зокрема, оскільки світні форми складають від 10 — поля біолюмінесцентного потенціалу, фіг.5 до 30% загальної численності планктонного насеполя сили зворотного об'ємного розсіяння звуку. лення пелагіалі та, як правило, мають виражену Приклади реалізації способу. добову ритміку свічення, дослідження тільки полів Як приклад реалізації способу приводяться біолюмінесценції не дозволяють в належній мірі матеріали, одержані під час океанографічних зйооцінити просторовий розподіл планктонного угрумок в Чорному морі на науково-дослідницьких суповання та його продуктивність. З іншого боку, днах "Академік О. Ковалевський" та "Професор застосування тільки акустичного зондування пелаВодяницький" Національної Академії Наук України гіалі може призводити до серйозних помилок в в 1989 - 1996 pp. оцінках реального розподілу живої речовини із-за Приклад 1. На кресленнях приведені матеріарозсіяння звуку мінеральними частками та детрили, що ілюструють способи кріплення між собою том. Крім того, невелике число вертикальних продвох вимірювальних комплексів (фіг.1) та один із філювань біофізичних полів, проведене без певної варіантів роботи ними з борту любого оснащеного схеми виконання досліджень, не дозволяє оцінити кабель-тросовою лебідкою судна (фіг.2). Як слідує дрібномасштабну неоднорідність в їх розподілі із представленого ілюстративного матеріалу, пронайважливішого елементу їх просторової стр уктупоноване жорстке зчеплення двох занурювальних рованості. пристроїв вимірювальних комплексів "САЛЬПА" та В основу запропонованого винаходу постав"ПЛАНКТОН - 3" дозволить істотно удешеви ти долена задача шляхом одночасового та багаторазослідження за рахунок значного зменшення часу вого зондування фотичного шару двома приладазаворотних робіт на дрейфових станціях шляхом ми, які знаходяться у жорсткому зчепленні на синхронізації вимірювань, а також використання одній рамі, забезпечити дослідження дрібномасшоднієї лебідки, одного кабеля (або кабель-троса), табної структури та фізіологічного стану морських одного персонального комп'ютера та уніфіковапланктонних угр уповань. ного пакета програм. Поставлена задача досягається тим, що проПриклад 2. На фіг.3 представлені вертикальні водяться багаторазові (10 - 50) синхронні зондупрофілі інтенсивності біолюмінесценції, сили звовання фотичного шару пелагіалі для вивчення ротного об'ємного розсіяння звуку (СЗОРЗ) та біоамплітуд та часових характеристик полів біолюмімаса планктону в денний (а) та нічний (б) час, несценції, а також амплітудних та частотни х параодержані при допомозі апаратурних комплексів метрів акустичних полів (сили зворотного об'ємно«САЛЬПА» та «МГИ-5102» в фотичному шарі го розсіяння, перетини зворотного об'ємного центру західної халістази Чорного моря. Як слідує розсіяння) на частотах 200, 500 та 800кГц з одноіз представлених графіків, обидва біофізичні поля часною реєстрацією фонових гідрологічних (темдобре доповнюють один другого, що дозволяє пература, солоність) характеристик водних мас. судити про вертикальний розподіл планктону в Для реалізації способу використовуються (див. цьому регіоні. Однак мала кількість зондувань і фіг.1) гідробіофізичний комплекс "САЛЬПА" (1) та рознесення вимірювальних комплексів для вигідроакустичний комплекс "ПЛАНКТОН - 3" (2). При вчення біолюмінесценції та СЗОРЗ в просторі цьому обидва прилади знаходяться в жорсткому (50м) не дозволяє судити про реальний розподіл зчепленні на одній рамі (3). Вимірювання акустичпланктону в цьому регіоні (в). них характеристик на достатньо високих частотах Приклад 3. На фіг.4 приведений дрібномасшдозволить виявити дрібномасштабну вертикальну табний просторовий розподіл інтенсивності поля 5 29876 6 біолюмінесценції, а на фиг.5 - СЗОРЗ в денний (а) «ПЛАНКТОН-3»), що знаходяться в жорсткому та нічний (б) час, одержаний за даними багаторазчепленні на одній рамі, та пов'язаний з цим значзових зондувань. На представлених кольорових ний економічний ефект за рахунок істотного зменілюстраціях, що демонструють високу розрішальну шення часу, що відводиться на дрейфових станціздатність пропонованого методу, чітко видно різях для проведення біолюмінесцентних та ного роду неоднорідності полів, що досліджуютьгідроакустичних вимірювань; ся, з просторовими масштабами від декількох меможливість оцінки дрібномасштабної простотрів по вертикалі, до десятків метрів в рово-часової мінливості планктонних угруповань горизонтальному напрямі. Ці виміри дозволили регіонів, що досліджуються; виявити реальну картину дрібномасштабної струкекспресність досліджень; тури планктонного угруповання регіону, що досліоб'єктивність одержаних результатів (вимірюджується, та оцінити фізіологічний стан світних вання всіх характеристик проводяться прицезіонпланктонних популяцій, що його населяють. ними, каліброваними та паспортизованими апараПеревагами способу являються: турними комплексами); синхронність вертикальних зондувань фотичможливість автоматизації процесу збору, обного шару двома приладами («САЛЬПА» та робки та представлення даних. Фіг. 1 Фіг. 2 7 29876 Фіг. 3 Фіг. 4 Фіг. 5 ДП «Український інститут промислов ої в ласності» (Укрпатент) вул. Сім’ї Хохлов их, 15, м. Київ , 04119, Україна (044) 456 – 20 – 90 ТОВ “Міжнародний науков ий коміт ет” вул. Артема, 77, м. Київ , 04050, Україна (044) 216 – 32 – 71 8