Понятие биологическое разнообразие включает в себя как разнообразие генов внутри локальной популяции, так и разнообразия сообществ и глобальных экосистем на планете. Выделяют шесть основных уровней биоразнообразия: видовой, филогенетический, морфологический, экологический, генетический и биохимический. Однако исходным и базовым этапом для изучения всех его компонент является исследование видового разнообразия и богатства. На протяжении многих лет вопросам изучения видового разнообразия морской биоты и проблемам сохранения биологического потенциала дальневосточных морей уделяется пристальное внимание ученых ТИНРО-Центра, КамчатНИРО, ИБМ ДВО РАН и других организаций региона и России. По результатам этих исследований ежегодно публикуется большое число статей, монографии и тематические атласы.

Согласно материалам аналитического доклада ИБМ ДВО РАН [1] (ниже приводится в изложении) в районах интенсивного антропогенного воздействия, включая крупные заливы и бухты, и особенно в локализованных местах добычи морепродуктов, замечены изменения в составе и структуре популяций массовых видов донных беспозвоночных. Изменяются размерно-возрастная структура и плотность поселения доминирующих и подчиненных видов, происходят качественные изменения в видовых составах. Нарушаются трофические связи. Долговременные наблюдения как за животными искусственно интродуцированными в существующие биоты, так за самой биотой и ее изменениями, а так же окружающей средой позволяют выявлять факторы, способствующие изменению видового разнообразия, частичной смене первоначальных доминантов и другие популяционные характеристики, свидетельствующие о значительных нарушениях в прибрежных экосистемах. Нарушения, происходящие в донных сообществах в местах длительного антропогенного воздействия и марикультурного хозяйствования одинаково губительны как для биотической, так и абиотической среды. Происходит заиливание и загрязнение донных субстратов, заметно изменяются плотность поселения макро и мезобентоса, исчезают одни виды и развиваются другие; ухудшаются условия для развития молоди как местных, так и интродуцированных видов, возрастает смертность моллюсков, в наиболее загрязненных местах исчезают совсем ранее массовые виды беспозвоночных.

Проблемы изучения биологического разнообразия неразрывно связаны с проблемами сохранения биоты. На сегодняшний день наукой описано около 2 млн. видов микроорганизмов, простейших, водорослей, грибов и животных. В то же время, по наиболее скромным оценкам специалистов, видовое разнообразие планеты может составлять от 10 до 20 млн. видов. Около половины этого биологического разнообразия приходится на Мировой океан. Если на суше современная наука в лучшем случае обладает знаниями о 10 процентах видов живых организмов, то для морских биотопов эти показатели значительно ниже. Природоохранные мероприятия, направленные на сохранение биоразнообразия, не справляются с этими проблемами.

Современная система мониторинга морских экосистем должна предусматривать регулярный контроль над уровнем биологического разнообразия в данной акватории с последующими рекомендациями по природоохранной деятельности. Это довольно дорогостоящий подход, требующий привлечения большого количества специалистов, способных охватить таксономическое разнообразие биоты в данной акватории. При проведении мониторинга требуется соблюдение сезонности прежде всего при фаунистических исследованиях, позволяющее учитывать виды-мигранты и их сезонный вклад в экосистемы. Проведение регулярных исследований позволяет не только контролировать уровень биоразнообразия в заливе, но и, например, обнаруживать виды-вселенцы, контролируя их воздействие на стабильность экосистем. Сохранение морской биоты – комплексная проблема, которая складывается из ее охраны; разведения коммерчески ценных видов, которым в противном случае грозит уничтожение, изучения всего комплекса взаимодействий в системе биота – абиотическая среда – человек; а также охраны среды обитания животного и растительного мира.

Причиной серьезных экологических нарушений, обусловливающих сокращение продуктивного потенциала морской биоты, являются самые различные виды хозяйственной деятельности (таблица 1). Особенно тяжелые последствия вызывает загрязнение моря в результате сброса в морские акватории чужеродных веществ, нарушающих сбалансированность естественных биологических процессов. В результате происходит изменение качества вод, структуры и состава пелагических и донных сообществ, нарушение сезонной динамики, снижение биоразнообразия и в целом полная перестройка экосистем.
Таблица 1 – Оценка влияния различных видов хозяйственной деятельности на состояние морской биоты [1]

Основные угрозы прибрежному и морскому биоразнообразию связаны с увеличением антропогенных нагрузок на экосистемы (эвтрофикация, химическое загрязнение) и интродукцией чужеродных видов. Развитие судоходства, увеличение числа судов неизбежно приводит к росту числа чужеродных для данной фауны видов, что может приводить к глобальным изменениям состава биоты запасов промысловых видов морепродуктов. Скорость расселения видов с помощью судов зависит от интенсивности судоходства и пригодности условий обитания для видов-вселенцев. Основным источников инвазий токсичных водорослей являются балластные воды судов [2]. Другая проблема связана с инвазией мелких оппортунистических видов, расширением их ареалов и замещении ими массовых видов бентоса. Начиная с 70-80-х годов прошлого столетия, в прибрежных зонах вблизи крупных населенных и промышленных центров широко распространились экологически-пластичные виды, ранее считавшиеся редкими. Основная причина этого явления, по-видимому, связана с увеличением антропогенной нагрузки на морскую среду, при котором происходит возрастание общего уровня загрязнения и разрушение биотопов.

Наблюдения за состоянием морской и прибрежной биоты, сбор данных и их анализ проводят государственные организации. Они представлены институтами Академии наук, Агенства по рыболовству Министерства сельского хозяйства, Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу природной среды, Министерства по науке и образованию. Биологические исследования в институтах производятся учеными в составе отделов, лабораторий или отдельных групп квалифицированных специалистов. Исследования выполняются по федеральным и региональным программам, а также по грантам Российского фонда фундаментальных исследований и договорам с заинтересованными организациями. Наблюдательная система за морской и прибрежной биотой формируется и поддерживается организациями, осуществляющими мониторинг окружающей природной среды и состояния природных ресурсов. Она состоит из нескольких компонент в зависимости от объектов исследований. Мониторинг состава и численности земных и прибрежных биологических сообществ проводят, в основном, штатные сотрудники заповедников, сотрудники институтов ДВО РАН и других ведомств. Прибрежный мониторинг охватывает такие группы, как птицы, морские и земные млекопитающие, а также отдельные виды водорослей и бентоса и другие биологические классы, обитающие на границе материк-море. Дополнительные прибрежные наблюдения производят сотрудники институтов вузов и студенты. Материалы наблюдений заносятся в специальные формы, разработанные и утвержденные ведомственными и институтскими инструкциями. Наблюдения за водными биотическими объектами производятся, преимущественно, с борта плавучих платформ. Морские и прибрежные работы выполняются в рамках рыбохозяйственных исследований, утвержденных федеральных и региональных программ, а также по контрактам и международным проектам.

Данные наблюдений рассредоточены по институтам, лабораториям и хранятся на персональных компьютерах исследователей в виде фрагментов электронных баз данных (БД). Сопутствующая продукция включает в себя публикации, библиографию, программное обеспечение, Интернет ресурсы и другую справочную информацию.

Объем информации и уровень знаний о морских биологических ресурсах в последние годы существенно увеличились, поэтому возникает необходимость в систематизации данных и их анализе, используя современные информационные технологии (ИТ). Создание БД и приложений проводится в соответствии с потребностями научных исследований той или иной организации, поиска и добычи морских биологических ресурсов. В настоящее время наибольшее развитие ИТ в этой области по региону отмечается во ВНИРО и ТИНРО-Центре, где над его созданием работают специализированные информационные лаборатории.

Литература к разделу

1. Аналитический доклад «Проблемы устойчивого развития зоны TREDA (российская часть)». - [Электронный ресурс]. Доступно из URL: http://www.imb.dvo.ru/misc/trdap/doc005.htm .

2. Звягинцев А.Ю. Морское обрастание и биоинвазии как реакция биоты на антропогенное изменение среды // Реакция морской биоты на изменение природной среды и климата: материалы Комплексного регионального проекта ДВО РАН по программе Президиума РАН. Рук. проекта А.В. Адрианов. Владивосток: Дальнаука. 2007. - С. 130-169.