THE MAXIMAL DEPTHS OF FISH INHABITATION IN THE BLACK SEA AND FEATURES OF THEIR TROPHIC STRATEGY NEARBY OF OXIC/ANOXIC INTERFACE
Keywords:
near-bottom fishes, hypoxia, upper bounds of H2S, Black SeaAbstract
Results of underwater visual explorations have been discussed regarding fishes congestions in the near-bottom layer of hypoxic waters of the Black Sea. Observations cover the deep-sea hypoxic layer contacting to the permanent H2S anoxic zone, and also small-size hypoxic zones over the shallow seabed sediments with periodic anoxia which is fueled by methane gas seeps located off the NW-Crimea shore. Massive, up to 14 cm thick detritus-microbial mats was formed in sites of gas seepage from the seabed sediments, content of organic matter in these mats was 7-50 times higher in comparison with adjacent reference stations. At one the most active seep, fish-shoal of surmullet Mullus barbatus ponticus was found. Fishes not only remain for a long time within the seep area above microbial mats but also consume benthic organisms associated with mat. Concentration of O2 at the "water-mat" interface has been on the sharp decreasing to 0.0 – 0.6 mg L-1. On the northwest shelf, in the near-bottom layer of 144 – 145-m depth, two fish-congestions were detected - sprat Sprattus sprattus phalericus and whiting Merlangius merlangus euxinus; oxygen content near sea floor was equal to 0.7 – 1.1 mg L-1. During survey of another NW-area very dense congestion of sprat has been observed in the near-bottom layer at a depth of 163 m, oxygen concentration didn’t exceed 0.1 – 0.4 mg L-1. The upper H2S-interface has property of spatial-temporal instability. Sulphidic conditions in the near-bottom waters occur within the depth range 146-168 m, i.e. discovered fish congestions are located directly above the H2S-zone. In the region adjacent to Bosporus Straits penetration of M. merlangus euxinus was revealed down to 186 m, i.e. quite deeper than for the NW Black Sea. Negative values of Eh-potential in the water column were found in this area beginning with 191-m depth. Location and food resources of fishes in the hypoxic waters as well as their role for chemocline indication are summarized and discussed.
References
Виноградов М. Е., Шушкина Э. А., Флинт М. В., Туманцева Н. И. Планктон нижних слоев кислородной зоны Чѐрного моря // Океанология. - 1986. - 26, № 2. – С. 300 – 309.
Гетманцев В. А., Лузанов И. И. Результаты ландшафтного картирования участков Чѐрного и Азовского морей с оценкой биомассы водорослей, беспозвоночных и рыб / Севастополь: Научный архив ИНБЮМ, Промежуточный отчѐт, 1987.
Еремеев В. Н., Коновалов С. К. К вопросу о формировании бюджета и закономерности распределения кислорода и сероводорода в водах Чѐрного моря // Морской экологический журнал. – 2006. – 5, № 3. – С. 5 – 30.
Заика В. Е., Бондарев И. П. Донная гипоксия на шельфе и аноксия глубоководной бентали в Чѐрном море // Морской экологический журнал. – 2010. – 9, № 2. – С. 58 – 61.
Зернов С. А. Крючной лов белуги в Чѐрном море по южному берегу Крыма. Третий отчѐт по исследованию рыболовства Таврической Губернии. – Симферополь: Типография Таврич. Губерн. Земства, 1904. - 29 с.
Зуссер С. Г. Суточные вертикальные миграции морских планктоноядных рыб. – М.: Пищепромиздат, 1971. – 224 с.
Малятский С. М. Материалы по экологии белуги Чѐрного моря // Зоологический журнал. – 1938. – 17, № 4. – С. 662 – 677.
Иванов Л.С., Костюченко В.А., Каутиш И. Питание и пищевые взаимоотношения. Миграции / Грезе В. Н. Основы биологической продуктивности Чѐрного моря. – Киев: Наукова думка, 1979. – С. 259 – 263.
Световидов А. Н. Рыбы Чѐрного моря. - М.: Наука, 1964. - 551 с.
Стунжас П. А. О строении зоны взаимодействия аэробных и анаэробных вод Чѐрного моря по измерениям безмембранным датчиком кислорода // Океанология. – 2000. – 40, № 4. – С. 539 – 545.
Флинт М. В., Поярков С. Г. Структура придонных скоплений мезо- и макропланктона над внешней частью шельфа / Виноградов М. Е., Флинт М. В. Структура и продукционные характеристики планктонных сообществ Чѐрного моря. – М.: Наука, 1989. – С. 213 – 222.
Чаянова Л. А. Питание черноморского шпрота // Тр. ВНИРО. – 1958. – 36. – С. 106 – 128.
Gulin M. B. Dependence of location and intensity of methane cold seeps on geophysical factors: the Black Sea near-shore shallow-water seeps, under-water video-materials // Geophysical Res. Abstr. – 2004. – 6. – EGU 04-A-05394.
Hypoxia (www.esa.org).
Kaartvedt S., Rostad A., Klevjer Th. Spat Sprattus sprattus can exploit low oxygen waters for over-wintering // Mar. Ecol. Prog. Ser. – 2009. – 390. - P. 237 – 249.
Middelburg J. J., Levin L. A. Coastal hypoxia and sediment biogeochemistry // Biogeosciences. – 2009. – 6. – P. 1273 – 1293.
Modig H., Olafsson E. Responses of Baltic benthic invertebrates to hypoxic events // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. – 1998. – 229. – P. 133 – 148.
Murray J. W., Stewart K., Kassakian S., Krynytzky M., DiJulio D. Oxic, suboxic and anoxic conditions in the Black Sea / Gilbert A., Yanko-Hombach V., Panin N. The Black Sea flood question: change in coastline, climate and human settlement. – NATO Sci. Series – IV. Kluwer Acad. Press. Springer, 2007. – P. 1 – 21.
Neuenfeldt S., Andersen K. H., Hinrichsen H. - H. Some Atlantic cod Gadus morhua in the Baltic Sea visit hypoxic water briefly but often // J. Fish Biol. – 2009. – 75. – P. 290 – 294.
Rosenberg R. Effect of oxygen deficiency on benthic macrofauna / Freeland et al. Fjord oceanography. – N.Y.: Plenum Publ., 1980. – P. 499 – 514.
Rosenberg R., Hellman B., Johansson B. Hypoxic tolerance of marine benthic fauna // Mar. Ecol. Prog. Ser. – 1991. – 79. – P. 127 – 131.
Wannamaker C. M., Rice J. A. Effect of hypoxia on movement and behavior of selected estuarine organisms from the southeastern United States // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. – 2000. – 249, № 2. - P. 145 – 163.
