Новости

Московский государственный университет
имени М.В. Ломоносова
Биологический факультет

На правах, рукописи

Житний Борис Григорьевич

БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ БЕЛОГО МОРЯ.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ОСНОВЫ
ИХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

03.00.18 - Гидробиология

АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук

Москва - 2005

Работа выполнена на Беломорской биологической станции Зоологического института РАН

Официальные оппоненты:
     доктор биологических наук, профессор В.Н. Безносов,
     доктор биологических наук, профессор Л.А. Кудерский,
     доктор биологических наук, профессор В.В. Луканин

Ведущая организация: Санкт-Петербургский Государственный Университет

Защита диссертации состоится 26 мая 2005г в 15ч. 30 мин. на заседании Диссертационного совета Д 501.001.55 в Московском Государственном Университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119892, г. Москва, Воробьевы горы, Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова, Биологический факультет, 389 аудитория.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан        2005 г.

Отзывы в двух экземплярах просьба направлять по адресу: 119992, Москва, Воробьевы горы, МГУ, Биологический факультет, кафедра гидробиологии.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Почти тысячу лет Белое море обеспечивало поморов добычей рыбы и морских млекопитающих, давало пищу и товары для торговли, позволяло развивать мореплавание, строить поселки, города и монастыри, развивать экономику. В прошлом веке промыслы пришли в упадок. Одновременно происходил отток местного населения с берегов моря и вымирание поморских деревень.

Некогда процветающий край, не знавший крепостного права, отличавшийся высоким уровнем образования и культуры, развитым мореплаванием превратился в заброшенную окраину. Ситуация не улучшилась и после распада СССР, когда оно осталось единственным полностью российским морем. Его по-прежнему считают бедным и неперспективным, с чем нельзя согласиться. Во-первых, фаунистическая обедненность - не основание для вывода о количественной бедности Белого моря (Кудерский, Скарлато, 1986). Во-вторых, данные о низком обилии планктона и бентоса (Зенкевич, 1947, 1963; Ижевский, 1961; Эпштейн, 1963) ошибочны и не могут использоваться при оценке его продукционного потенциала. В-третьих, беломорские промыслы знали лучшие времена (Кузнецов, 1960) и море нельзя считать исходно бедным. Нужно выяснить причины нынешней депрессии промыслов и найти пути выхода из создавшейся ситуации. И, наконец, обнадеживающие результаты марикультуры свидетельствуют о высоких продукционных возможностях моря и позволяют наметить один из наиболее эффективных путей повышения его промыслового уровня.

При относительно хорошей изученности недостаточно сделано для оценки продукционного потенциала и обоснования рационального изъятия промысловых объектов. Необходим комплексный анализ процессов, протекающих в основных экосистемах Белого моря. Это и попытался сделать автор, обобщив оригинальные и литературные материалы.

Цель и задачи исследования. Основная цель диссертации - комплексный системный анализ состояния (и динамики) биологических ресурсов и продукционного потенциала Белого моря, выяснение причин нынешней промысловой депрессии и обоснование путей выхода из этой ситуации.

Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:

1. на основе системного подхода к исследованию продукционных процессов, протекающих в Белом море и определяющих уровень биологических ресурсов и рационального, научно обоснованного промысла, оценить продукционные возможности беломорских экосистем и промысловый потенциал, как отдельных видов и групп населяющих его организмов, так и водоема в целом;
2. взяв за основу исторический подход, проанализировать динамику беломорских промыслов и составить представления о максимальном уровне добычи макрофитов, рыб и морских млекопитающих;
3. суждение о бедности или богатстве моря может быть обоснованным только при наличии сравнительного подхода, позволяющего соотнести биологические ресурсы и продукционный потенциал различных морей, как из одной биогеографической зоны Мирового океана, так и из его различных частей. Такое сравнение, являвшееся одной из основных задач диссертационной работы, также было осуществлено.
4. выяснить причины нынешней депрессии беломорских промыслов и наметить пути выхода из сложившейся ситуации, направленные на повышение его промысловой продуктивности и развитие марикультуры ценных промысловых объектов.

Научная новизна работы. Проведен комплексный анализ содержания основных биогенных элементов, взвешенной и растворенной органики, хлорофилла, показателей обилия бактерио-, фито- и зоопланктона, фито- и зообентоса, рыб, птиц и морских млекопитающих. Путем сравнения с соседним Баренцевым и другими морями показано, что при относительно невысоком видовом разнообразии фауны и флоры Белое море характеризуется сравнительно высокими показателями обилия большинства элементов экосистем пелагиали и бентали и высоким уровнем протекающих в них продукционных процессов.

Показано, что по уровню первичной продукции и той роли, которую играют в энергетическом балансе моря его автохтонная и аллохтонная составляющие, Белое море должно быть причислено к числу тех высокопродуктивных морей российской Арктики (Баренцево и Чукотское), в которых основу продукционного потенциала составляют автохтонные компоненты, а не речной сток, как в Карском, Лаптевых и Восточно-Сибирском морях.

Проведен комплексный анализ основных звеньев продукционных процессов (первичная продукция фитопланктона и макрофитов, вторичная продукция зоопланктона, бентоса, рыб и морских млекопитающих, потребление вещества и энергии различными консументами), протекающих в беломорских экосистемах. Установлены основные количественные взаимоотношения между элементами этих систем и рассчитан баланс вещества и энергии на разных трофических уровнях. Показано, что продукция зоопланктона и зообентоса превосходит ее потребление консументами (рыбами, морскими млекопитающими и птицами) приблизительно на один (зообентос) и два (зоопланктон) порядка. Исходя из этого, сделан вывод о том, что в настоящее время продукция планктонных и бентосных организмов недоиспользуется, а ее уровень не лимитирует запасы промысловых объектов, в первую очередь сельди, как основного планктонофага.

Выявлено снижение запасов и сокращение промысла многих видов за последние 100 - 150 лет. Показано, что по сравнению с максимальным уровнем нынешнее депрессивное состояние промыслов характеризуется снижением добычи в 5 (водоросли), 17 (рыбы) и 12 (морские млекопитающие) раз. При этом наиболее значительное падение промыслового уровня характерно для сельди (почти в 50 раз), семги (16 раз) и гренландского тюленя (12 раз).

Выявлены основные причины падения запасов этих объектов: нарушения их воспроизводства и чрезмерный вылов («перелов»). Показано, что нарушения воспроизводства обусловлены как антропогенными, так и естественными причинами. В числе первых следует назвать как основные:

• уничтожение нерестилищ вследствие их загрязнений остатками лесосплава и другими отходами;
• затруднение или полная блокада нерестовых миграций проходных рыб из-за плотин и различных перекрытий на множестве беломорских рек;
• нарушения структуры нерестовых популяций вследствие нерационального промысла, приводящие к снижению общей популяционной плодовитости;
• ухудшение условий нагула личинок и молоди различных промысловых объектов, вызванное состоянием среды обитания (резкое снижение кормности нагульных акваторий, массовое развитие туводных (окуней, щук и др. рыб) и наземных хищников (волков), уничтожающих, соответственно, молодь ценных промысловых рыб и морских млекопитающих;
• нарушение восстановления зарослей макрофитов, вызванное удалением каменистых субстратов во время драгировок, использовавшихся при промысле водорослей.

Показано, что существенные нарушения воспроизводства ценных промысловых объектов вызываются и естественными (не антропогенными) причинами. Наиболее наглядным примером может служить массовая гибель зостеры в 1960г. Она привела к резкому падению эффективности воспроизводства сельди из-за гибели икры на литоральных фукоидах, которые стали использоваться в качестве основного нерестового субстрата. Другие случаи связаны с неблагоприятными температурами, штормами, паразитарными инвазиями (как в случае с популяцией семги р. Кереть), плохими кормовыми условиями и иными природными факторами, а также их сочетаниями, приводящими к неэффективному размножению и появлению неурожайных поколений тех или иных промысловых объектов.

На основании анализа динамики запасов выявлена тенденция их постепенного восстановления у ряда промысловых объектов (макрофитов, сельди и гренландского тюленя). Показано, что промысловые запасы некоторых других видов (навага, большинство «второстепенных» рыб (кроме сига), кольчатая нерпа и белуха) сохраняются на относительно стабильном уровне, соответствующем среднемноголетнему. На этом фоне особенно настораживает прогрессирующая тенденция недоиспользования промысловых запасов макрофитов, сельди, наваги, «второстепенных рыб», кольчатой нерпы и белухи, добыча которых в последние годы не ведется вовсе либо не превышает одной трети от ОДУ. Причины недоиспользования запасов кроются в сокращении числа рыбаков, уменьшении количества орудий лова, неэффективности и низкой рентабельности некоторых видов промысла.

Показано, что марикультура, как направление научных исследований в комплексе с деятельностью промысловых организаций, основанное на разработке и апробации биотехнологии разведения ламинарии, сельди и других объектов, служит фундаментом повышения промысловой продуктивности моря. Этому же способствуют мероприятия по акклиматизации горбуши и садковому выращиванию радужной форели в морской воде. Однако, эти разработки и их внедрение в практику рыбохозяйственных мероприятий тормозятся нынешней экономической ситуацией, неспособствующей внедрению новых технологий, развитию различных форм малого бизнеса и возврату населения на берега Белого моря.

Положения, выносимые на защиту.

1. Белое море при относительно невысоком видовом разнообразии фауны и флоры характеризуется сравнительно высокими показателями обилия большинства элементов экосистем пелагиали и бентали и высоким уровнем протекающих в них продукционных процессов. По уровню первичной продукции и соотношению автохтонной и аллохтонной органики в общем балансе вещества и энергии оно может быть отнесено к числу трех наиболее продуктивных морей российского сектора Арктики, включая Чукотское и Баренцево моря.
2. Уровень продукции зоопланктона и зообентоса превосходит ее потребление рыбами, морскими млекопитающими и птицами приблизительно на один (зообентос) и два (зоопланктон) порядка. Следовательно, продукция экосистем пелагиали и бентали Белого моря недоиспользуется, а ее уровень не лимитирует запасы основных промысловых объектов, в первую очередь сельди и других планктонофагов.
3. Снижение запасов и депрессия промысла в течение последних 100 - 150 лет привели к тому, что в наше время добыча водорослей сократилась по сравнению с максимальной в 5 (водоросли), 17 (рыбы) и 12 (морские млекопитающие) раз. Наиболее значительное падение промыслового уровня характерно для сельди (почти в 50 раз), семги (16 раз) и гренландского тюленя (12 раз).
4. Сокращение запасов основных промысловых объектов обусловлено главным образом нарушениями их воспроизводства вследствие как антропогенных, так и естественных воздействий. К первым следует отнести уничтожение нерестилищ из-за их загрязнений остатками лесосплава и другими отходами; блокаду нерестовых миграций проходных рыб из-за плотин и различных перекрытий на реках; нарушения структуры нерестовых популяций и снижение общей популяционной плодовитости вследствие нерационального промысла; ухудшение условий существования личинок и молоди различных промысловых объектов из-за снижения кормности нагульных акваторий; выедание молоди ценных промысловых рыб и морских млекопитающих туводными и наземными хищниками; нарушение восстановления зарослей макрофитов из-за удаления каменистых субстратов во время промысловых драгировок. Ко вторым относятся массовая гибель зостеры, вызвавшая резкое падение эффективности нереста беломорской сельди; плохие кормовые условия и иные природные факторы (неблагоприятные температуры, штормы, паразитарные инвазии, как в случае с популяцией семги р. Кереть), а также их сочетания, приводящие к появлению неурожайных поколений тех или иных промысловых объектов.
5. Запасы основных промысловых животных (сельди и гренландского тюленя) и водорослей в Белом море постепенно восстанавливаются, а промысловые запасы некоторых других видов (навага, большинство «второстепенных» рыб (кроме сига), кольчатая нерпа и белуха) относительно стабильны и сохраняются на среднемноголетнем уровне. Регистрируемое при этом недоиспользование запасов многих промысловых объектов (макрофиты, сельдь, навага, «второстепенные рыбы», кольчатая нерпа и белуха) обусловлено сокращением числа рыбаков, уменьшением количества орудий лова, неэффективностью и низкой рентабельностью некоторых видов промысла.
6. Основную роль в восстановлении запаса важнейших промысловых объектов и повышении общей промысловой продуктивности моря должна сыграть интенсификация работ по развитию марикультуры (макрофитов, сельди, мидии и др.), улучшению и оптимизации условий воспроизводства основных промысловых объектов.
7. В целом комплекс мероприятий с учетом имеющихся биологических обоснований и проверенных на практике рыбохозяйственных биотехнологий, направленных на повышение промысловой продуктивности и рациональный промысел, можно представить следующим образом:
   • рациональная эксплуатация запасов промысловых объектов, базирующаяся на учете их экологической специфики и достижения ими наиболее полного использования продукционного потенциала моря;
   • проведение интенсивных мероприятий по восстановлению уровня воспроизводства ценных промысловых объектов (сельдь, семга и др.) путем охраны нерестилищ и мест нагула личинок и молоди, их очистки от загрязнений, устранению препятствий на пути нерестовых миграций промысловых рыб, созданию и использованию искусственных нерестовых субстратов и нерестилищ, мелиорации мест промысла макрофитов путем внесения дополнительных естественных и/или искусственных субстратов;
   • расширение заводского воспроизводства ценных промысловых рыб путем строительства новых и модернизации старых рыбоводных заводов;
   • интенсивное развитие марикультуры водорослей, беспозвоночных животных и рыб

Практическое значение. Результаты работы могут быть использованы в следующих областях практической деятельности:

• определение перспектив и объемов беломорских промыслов и связанных с этим разработок по развитию рыбодобывающей и перерабатывающей промышленности, рыболовного флота, объему капиталовложений, развитию малого бизнеса и туризма;
• разработка программы мероприятий по восстановлению промыслового потенциала Белого моря;
• проектирование установок и плантаций культивированию ценных промысловых объектов;
• оценка влияния промышленного культивирования ряда промысловых объектов на состояние окружающей среды и разработка соответствующих природоохранных мероприятий;
• развитие и совершенствование законодательства, правовых, экономических и социальных отношений, направленных на восстановление промыслов и возврат местного населения на берега Белого моря.

Основные положения диссертации могут быть использованы также при подготовке курсов лекций по гидробиологии, экологии, ихтиологии и рыбоводству, читаемых студентам университетов, педагогических и рыбохозяйственных вузов.

Апробация. Материалы диссертации обсуждались на научных, научно-практических и рыбохозяйственных совещаниях и конференциях: 6-м Всесоюзном совещании по промысловым беспозвоночным (Минск, 1990); V, VIII и IX конференциях «Проблемы изучения, рационального использования и охраны природных ресурсов Белого моря» (Петрозаводск, 1992; Беломорск , 2001; Петрозаводск, 2004); Коллегии Государственного Комитета по рыбному хозяйству Российской Федерации (Москва, 1998); II научно-практической конференции «Развитие рыбоперерабатывающего комплекса Северо-Запада России» (Санкт-Петербург, 2003); Международном симпозиуме «Холодноводная аквакультура: Старт в XXI век» (Санкт-Петербург, 2003); семинарах кафедры гидробиологии Московского государственного Университета (2003, 2005); Научно-технической конференции «Наука и образование» (Мурманск, 2004) и экспонировались на международных выставках Инрыбпром-85 и Инрыбпром-2000.

Структура и объем диссертации. Диссертация представляет собой рукопись общим объемом 442 страницы. Она состоит из вводной (Введение и Общая характеристика), специальной (7 глав) и заключительной (глава 8 - заключение, выводы и список цитированной литературы) частей. Содержание диссертации, изложенное на 393 страницах, иллюстрировано 38 рисунками и 42 таблицами. Список цитированной литературы (49 стр.) насчитывает 448 наименований, из которых 50 - на иностранных языках.

Благодарности. Работе над диссертацией во многом способствовало обсуждение различных вопросов, так или иначе касающихся рассматриваемых в ней проблем. Я искренне благодарен всем коллегам, с которыми мне довелось работать и обсуждать как научные, так и производственные вопросы. Среди них хочу в первую очередь назвать академика О.А. Скарлато (Зоологический институт РАН), докторов биологических наук Э.Е. Кулаковского (Зоологический институт РАН) и В. Д. Федорова (Московский государственный университет), кандидатов биологических наук В.Г.Кулачкову (Зоологический институт РАН) и С.В. Газдиеву (Государственный комитет по рыбному хозяйству Республики Карелия), а также руководителей рыбопромышленных объединений М.И. Каргина (Всесоюзное рыбопромышленное объединение «СевРыба», Мурманск) и И.С. Киприянова (Карелрыбпром. Петрозаводск). Буду также очень признателен всем, кому небезразлична судьба Белого моря и кто пожелает поделиться своими соображениями по поводу проблем, рассмотренных в работе.