Отдел функционирования морских экосистем

Сфера научно-исследовательской деятельности

Исследование состояния, особенностей распределения и динамики планктонных сообществ в водах и микромицетов в донных отложениях различных районов Мирового океана с учетом влияния естественных и антропогенных факторов. 

Задачи исследований: 

1. Исследование структурно-функциональных организаций планктонных сообществ (фито–, зоо–, ихтиопланктона) для прогнозирования их поведения при различных сценариях событий, связанных с влиянием гидрометеорологических и химических факторов в Черном, Азовском морях, Атлантического, Тихого, Индийского океанов, Арктики и Антарктики.

2. Выявление особенностей распределения и динамики планктонных сообществ в экстремальных экотопах: зонах апвеллингов, редокс-зонах и др.

3. Оценка биопродуктивности, трофности и экологического состояния вод Мирового океана.

4. Исследование продукционно-деструкционной сукцессии микропланктона.

5. Разработка рекомендаций по охране и эффективному использованию прибрежных акваторий.

6. Исследование видового состава микромицетов в донных отложениях различных акваторий Мирового океана.

Тема госзадания: 

"Функциональные, метаболические и молекулярно-генетические механизмы адаптации морских организмов к условиям экстремальных экотопов Черного и Азовского морей и других акваторий Мирового океана".

 Регистрационный номер: 124030100137-6

Научный руководитель: д. б. н, проф. Солдатов Александр Александрович.

Ученый секретарь: к. б. н. Головина Ирина Владимировна

Гранты

• Динамика геоэкологического состояния бассейнов горных рек Северо-Восточного Кавказа, Азербайджана и Ирана в условиях изменения климата и роста антропогенной нагрузки
  Грант Минобрнауки РФ № 075-15-2024-644
  Период выполнения: 2025 г.
  Руководитель: к. г. н. Табунщик В.А.
  Исполнители от отдела:
  - в. н. с., к. г. н. Крашенинникова С. Б. 

• Оценка уязвимости прибрежных экосистем тропической зоны к изменению климата с целью адаптации управления природопользованием
  Грант Минобрнауки РФ № 075-15-2024-657
  Номер госрегистрации: 125011300180-8
  Сроки выполнения: 2024-2026 гг.
  Руководитель: к.г.н. Горбунова Т. Ю.
  Исполнители от отдела:
  - в. н. с., к. г. н. Крашенинникова С. Б. 
  - Башкирова А. Ю.

• Взаимодействие Североатлантических глубинных и Антарктических водных масс в тропической части Атлантического океана
  Грант РНФ № 23-17-00032
  Период выполнения: 2023–2025 гг.
  Руководитель: академик РАН, профессор, д. г. н. Добролюбов С. А.
  Исполнитель: в. н. с., к. г. н. Крашенинникова С. Б.

Завершённые

• Тепломассопереносы в Атлантическом и Северном Ледовитом океанах как факторы, определяющие изменения гидрологического и ледового режимов
  Грант РНФ № 19-17-00110-П 
  Период выполнения: 2022–2023 гг.
  Руководитель: д.ф.-м.н. Иванов В.В.
  Исполнитель: в.н.с., к.г.н. Крашенинникова С.Б.




Руководитель отдела функционирования морских экосистем


Крашенинникова Светлана Борисовна
ведущий научный сотрудник
кандидат географических наук

Тел. +7(8692)55-08-02
e-mail: svetlanabk@mail.ru
svetlanabk_fmeco@ibss-ras.ru

Сотрудники отдела

Самышев Эрнест Зайнуллинович, научный консультант отдела, профессор, доктор биологических наук;

Мельников Виктор Владимирович, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук;

Минкина Наталья Иосифовна, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук;

Копытина Надежда Ивановна, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук;

Серёгин Сергей Александрович, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук;

Сысоев Александр Александрович, научный сотрудник

Чудиновских Елена Сергеевна, младший научный сотрудник

Холодов Владимир Валентинович, младший научный сотрудник

Башкирова Анастасия Юрьевна, ведущий инженер

Рогожкин Никита Андреевич, лаборант-исследователь

Поспелов Стефан Станиславович, лаборант-исследователь




Основные результаты исследований

Атлантика 2021–2024: 60, 63, 66 рейсы ПС «Академик Иоффе»




• Впервые дана оценка трофности и биопродуктивности вод Тропической Атлантики на основе биохимических методов и оценки обилия фитопланктона (Крашенинникова С.Б., Сысоев А.А., Ли Р.И.).

• Оценена продукционно-деструкционная сукцессия микропланктона в районах Тропической Атлантики (Сысоев А.А.).

• Проведены исследования водных масс и описаны особенности их распределения в Атлантике на основе контактных данных и модельных расчетов реанализов (Крашенинникова С.Б.).

• Проанализирована межгодовая изменчивость положения границ экваториальных течений и Гольфстрима. Выявлены особенности поверхностной циркуляции и температуры поверхности воды, связанные со смещением северной стены Гольфстрима, индексами Североатлантического колебания и Атлантической мультидекадной осцилляции в Северной Атлантике и выделены районы предположительно высокой биологической продуктивности (Крашенинникова С.Б.).






Тихий океан 2023, 2025 г.: 66, 76 рейсы НИС «Академик Опарин» :  

• Установлена взаимосвязь между состоянием атоллов и биоразнообразием зоопланктона в прибрежных водах Вьетнама. Установлен двухфазный процесс деградации подводных рифов под комплексным антропогенным воздействием. (Мельников В.В., Чудиновских Е.С.).

   




Арктика 2022–2024 г.: 89, 93, 96 рейсы НИС «Академик Мстислав Келдыш»:

• Выявлены особенности распределения концентрации хлорофилла-а, биомассы, численности и видового состава фитопланктона с учетом гидрологических и химических характеристик в Карском и Баренцевом морях в разные сезоны. На основе анализа концентрации хлорофилла-а и АТФ микропланктона и рассчитанного гетеротрофно-фотоавтотрофного индекса были определены стадии зрелости фитопланктонного сообщества.  (Крашенинникова С.Б., Сысоев А.А).

• На фоне долговременного уменьшения ледовитости и температуры поверхности Баренцева моря, выявлен типичный период их междесятилетней изменчивости ~ 60 лет, соответствующий Атлантической мультидекадной осцилляции по данным контактных наблюдений и моделей CMIP5 (Крашенинникова С.Б.) (Крашенинникова С.Б.)

   




Антарктика 2022 г. рейс НИС «Академик Мстислав Келдыш»:



• Выявлен устойчивый тренд к сокращению популяции структурообразующего антарктического вида – антарктического криля Euphausia superba (от 38 до 75% в десятилетие) и его последовательному замещению сальпами (Самышев Э.З., Минкина Н.И.).

• Описана трофическая структура зоопланктона Антарктики (Самышев Э.З., Минкина Н.И., Мельников В.В.).

• Изучена структура и функциональные характеристики популяции сальп Томпсона в активных динамических зонах Антарктики. Показано, что сальпы являются глобальными индикаторами теплых водных масс, а также переносят низкий или умеренный уровень содержания хлорофилла а (Самышев Э.З., Минкина Н.И., Чудиновских Е.С.).

• Показано, что сальпы являются активными неизбирательными фильтратами. Сложный онтогенез и самый высокий среди многоклеточных темп их роста также способствуют быстрому увеличению их обилия. Повышение температуры вод способствует расширению ареала обитания сальп и распространению его на юг. Максимальные скопления молоди сальп I и II стадий зрелости отмечались в бассейне Пауэлла, в центральной части пролива Брансфилда и в районе Южных Оркнейских островов (Чудиновских Е.С.).

• Даны балансовые оценки потоков вещества и энергии в экосистеме на основе измерений, сделанных в годы антарктических исследований. Создана теоретическая основа для дальнейшего изучения и понимания функционирования Антарктической экосистемы (Самышев Э.З., Минкина Н.И.).




Черное море 2021–2025 гг.: 116, 117, 121–123, 127, 135, 136, 138 рейсы НИС «Профессор Водяницкий», на судах маломерного флота ФИЦ ИнБЮМ:





• Проведен анализ распределения компонентов планктона (фитопланктона, ракообразного эпи-, батипланктона и желетелого планктона) с учетом гидрохимических и гидрометеорологических условий на основе данных комплексных съемок в Черном море. Получено, что пространственное распределение биогенных элементов и фитопланктона хорошо согласуется с сезонными изменениями вертикального подъема вод – экмановской накачки, связанной с неоднородностью поля ветра над морем (Самышев Э.З., Крашенинникова С.Б., Минкина Н.И.).

• Исследовано совместное влияние загрязнений, в том числе тяжелыми металлами, мышьяка, нефтепродуктов и хлорорганических соединений на биомассу микроводорослей в пелагиали Черного моря на основе многофакторного анализа. Впервые установлено существование в Черном море двух сообществ – эпи- и батипланктонного, отличающихся составом и функциональной ролью их компонентов, определяющих кормовую базу промысловых объектов (Минкина Н.И.).

• Проанализированы общие закономерности постгляциальных изменений экосистемы эпипелагиали Черного моря и закономерности многолетних структурных изменений экотопов кислородной зоны. Процессы возникновения бореальной биоты в Черном море необходимо рассматривать на основе теории о смене биоценозов Средиземного моря в ледниковые и межледниковые периоды из-за изменений направлений течений и структуры водных масс. Отмечены катастрофические изменения биотопа глубоководных районов и экосистемные сдвиги под влиянием деоксигенации и потепления вод начиная с 90-х гг. Эти изменения затронули существование холодноводного зоопланктона и рыб, обитающих между термоклином и субкислородной зоной. Вполне вероятно, что всплеск обилия мелких планктоноядных рыб в конце 1980-х гг. был связан с объединением области обитания жертв (копепод) и хищников (рыб-планктонофагов) (Мельников В.В.).

• Сотрудниками отдела собраны и обобщены многолетние данные по количественным показателям концентрации хлорофилла-а, фитопланктона, метазойного микрозоопланктона, макропланктона, ихтиопланктона и попутных наблюдений за гидрометеорологическими параметрами в прибрежье Севастополя, Севастопольской бухте за 2010–2025 гг. и других акваториях Крыма (Серегин С.А., Крашенинникова С.Б., Cысоев А.А., Холодов В.В.).

• Получены данные о количественном развитии ранних стадий развития нового вселенца – циклопоидной копеподы Pseudodiaptomus marinus Sato, 1913 в Севастопольской бухте в 2017–2020 гг. (Серегин С.А.).

• Согласно прогностическим оценкам модели GFDL-CM3 CMIP5 получено, что в среднем за период (2046 – 2055 гг.), скорость ветра меньше (на 0,3 м/c), чем в период наблюдений (2006 – 2016 гг.), что обусловлено в большей степени изменениями скорости ветра в летне-осенние месяцы. К концу XXI века приземная температура воздуха в большей степени увеличится над сушей и прибрежной зоне Черноморского региона, чем над открытой частью моря по ансамблю 33 прогностических моделей проекта CMIP6. Потепление воды (воздуха) и ослабление скорости ветра северо-восточного направления в летне-осенний период (период нереста), полученных по данным метеостанций и прогностическим моделям проекта CMIP5, способствуют уменьшению численности ихтиопланктона (икры и личинок) в прибрежной акватории Севастополя (Крашенинникова С.Б.).

• Выявлены районы апвеллингов по температурным и ветровым показателям, а также оценено обилие планктонного сообщества и гидрохимических показателей в них в прибрежье Крыма и Кавказа (Крашенинникова С.Б.)

• Изучен таксономический состав и динамика численности чужеродных видов раковинных инфузорий в заливах и гаванях северо-восточной части шельфа Черного моря (Новороссийск, Геленджик, Сочи, Сухум), обилия голо- и меропланктона в зоопланктоне в Таганрогском и Темрюкском заливах Азовского моря. Обобщены современные сведения о пелагических личинках двустворчатых и брюхоногих моллюсков (Bivalvia & Gastropoda) Черного и Азовского морей. (Самышев Э.З.).

• Выявлен таксономический состав микромицетов, проанализированы особенности комплексов морских грибов в осадках Черного моря, выделены чистые культуры микромицетов для и дальнейшего генетического анализа (Копытина Н.И.).




История отдела функционирования морских экосистем



Отдел Функционирования морских экосистем (ФМЭ) ФИЦ ИнБЮМ был основан в 1965 г. член-корр. НАНУ, д.б.н. г.н.с. Петипа Тамарой Сергеевной.

В период (1965–1991 гг.) основная тематика ИнБЮМ была нацелена на решение проблем определения биологической продуктивности вод Мирового океана и оценки их ресурсной базы. В ИнБЮМ были накоплены огромные знания по видовому разнообразию морских организмов, их первичной и вторичной продукции, а также по трофическим и физиологическим их характеристикам. В отделе проводили свои научные исследования ученые известные во всем мире д.б.н. Павлова Е. В., д.б.н. Хайлов К. М., д.б.н. Празукин А.В., к.б.н. Сажина Л. И., к.б.н. Кузьменко Л. В., к.б.н. Павловская T.В., к.б.н. П.Н. Золотарев, к.б.н. Чмыр В.Д. и др., которые заложили надежный фундамент современных направлений работ отдела. 





В период (1991–2024 г.) руководство отделом ФМЭ осуществлял д.б.н., проф., г.н.с., Самышев Эрнест Зайнуллинович. В отделе ФМЭ долгие годы проводились исследования структурно-функциональных характеристик планктонных сообществ, исследовался энергетический баланс экосистем, а также устанавливались взаимосвязи компонентов экосистем на разных временных масштабах с учетом загрязнений и гидрологических факторов среды, разрабатывались рекомендации по промыслу антарктического криля. Работы отдела ФМЭ велись в различных районах Мирового океана: Атлантическом, Индийском океанах, Антарктике, Арктике, Черном и Азовском морях. 




С 2024 г. руководителем отдела ФМЭ является к.г.н., в.н.с. Крашенинникова Светлана Борисовна.

Сотрудники отдела принимали активное участие в многочисленных международных и всероссийских конференциях.

За время существования отдела ФМЭ его сотрудниками, аспирантами и соискателями было защищено 20 диссертаций, в том числе 2 докторские.




Монографии отдела ФМЭ

Полтаруха О. П., Селифонова Ж. П., Самышев Э. З., Боран-Кешишьян А. Л. Атлас-определитель меропланктона Черного и Азовского морей. В 3-х томах. Т. 2: Пелагические личинки брюхоногих и двустворчатых моллюсков (Gastropoda, Bivalvia) / под общ. ред. Н. И. Минкиной. Новороссийск : РИО ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова, 2025. 202 с. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/15986

Солдатов А. А., Андреенко Т. И., Головина И. В., Сысоева И. В., Сысоев А. А. Особенности тканевого метаболизма у анадары в условиях острой экспериментальной аноксии // Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906): функциональные аспекты инвазии в Азово-Черноморский регион / отв. ред.: А. А. Солдатов, Н. К. Ревков ; Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН. Севастополь ; Москва : Товарищество научных изданий КМК, 2025. Гл. 6.2. С. 65-75. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/15510 РИНЦ

Солдатов А. А., Головина И. В., Колесникова Е. Э., Сысоева И. В., Сысоев А. А. Состояние аденилатной системы тканей анадары // Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906): функциональные аспекты инвазии в Азово-Черноморский регион / отв. ред.: А. А. Солдатов, Н. К. Ревков ; Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН. Севастополь ; Москва : Товарищество научных изданий КМК, 2025. Гл. 7.2. С. 82-83. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/15510

Самышев Э. З., Минкина Н. И. Структурно-функциональная организация антарктического планктона / ФИЦ «Институт биологии южных морей им. А. О. Ковалевского РАН». Севастополь ; Москва : Товарищество научных изданий КМК, 2023. – 398 с.

Mirzoeva N., Polyakova T., Samyshev E., Churilova T., Mukhanov V., Melnik A., Proskurnin V., Sakhon E., Skorokhod E., Chuzhikova-Proskurnina O., Chudinovskih E., Minkina N., Moiseeva N., Melnikov V., Paraskiv A., Melnik L., Efimova T. Current Assessment of Water Quality and Biota Characteristics of the Pelagic Ecosystem of the Atlantic Sector of Antarctica: The Multidisciplinary Studies by the Institute of Biology of the Southern Seas // Physical and Biological Properties of Waters in the Region of the Antarctic Peninsula and Adjacent Basins of the South Atlantic / Ed. E. Morozov. Basel, Switzerland : MDPI, 2023. P. 131–150. (Water. Special Issue Reprint). DOI:10.3390/books978-3-0365-8268-9.

Bitiutskii D. G., Samyshev E. Z., Minkina N. I., Melnikov V. V., Chudinovskih E. S., Usachev S. I., Salyuk P. A., Serebrennikov A. N., Zuev O. A., Orlov A. M. Distribution and Demography of Antarctic Krill and Salps in the Atlantic Sector of the Southern Ocean during Austral Summer 2021–2022 // Physical and Biological Properties of Waters in the Region of the Antarctic Peninsula and Adjacent Basins of the South Atlantic / Ed. E. Morozov. Basel, Switzerland : MDPI, 2023. P. 163–183. DOI:10.3390/books978-3-0365-8268-9.

Yakovenko V. A., Spiridonov V. A., Gorbatenko K. M., Shadrin N. V., Samyshev E. Z., Minkina N. I. Macro- and Mesozooplankton in the Powell Basin (Antarctica): Species Composition and Distribution of Abundance and Biomass in February 2020 // Antarctic Peninsula Region of the Southern Ocean: Oceanography and Ecology / Eds: E. G. Morozov, M. V Flint., V. A. Spiridonov. Cham, Switzerland : Springer, 2021. P. 409–420 (Advances in Polar Ecology ; vol. 6). DOI:10.1007/978-3-030-78927-5_27.

Крашенинникова С. Б. Водные массы и переносы тепла в Северной Атлантике. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2019. – 124 с.

Самышев Э. З., Золотарёв П. Н. Механизмы антропогенного воздействия на бенталь и структуру донных биоценозов северо-западной части Черного моря / Институт морских биологических исследований им. А. О. Ковалевского РАН. Севастополь: ООО "Колорит", 2018. – 208 с. DOI:10.21072/978-5-6042012-2-0.

Механизмы образования скоплений и функционирования планктона в экосистемах Индийского океана: монография / Т. С. Петипа (науч. ред.) и др.; [отв. ред. Э. З. Самышев]; Рос. акад. наук, Ин-т мор. биолог. исслед. им. А.О. Ковалевского. – Белгород: КОНСТАНТА; Севастополь, 2017. – 360 с. 

Samyshev E. Z. Antarctic krill and the structure of planktonic community in its distribution area. The 2nd ed. (expand.). M.: Nauka, 1991. – 168 p. – (Acad. of Sci. of the USSR. All-Union Hydrobiol. Soc.) +the recently included Chapter VI. – Sevastopol: ECOSEA, 2002. – 268 p.

Самышев Э. З. Антарктический криль и структура планктонного сообщества в его ареале». М: Наука, 1991. – 168 с.