Непрерывный регистратор планктона
Непрерывное исследование планктона ( CPR ) — одна из старейших программ морского биологического мониторинга в мире. Основанная в 1931 году сэром Алистером Харди и сэром Сирилом Лукасом , [ 1 ] Исследование предоставляет морским ученым и политикам данные о планктонных сообществах в сочетании с физическими, биологическими и химическими наблюдениями за океаном в панокеаническом масштабе. Исследование является всемирно признанным лидером в области воздействия изменений окружающей среды на здоровье наших океанов.
Сегодня исследование CPR проводится Морской биологической ассоциацией (MBA), расположенной в Плимуте , Великобритания . Уникально то, что методы отбора проб и анализа планктона в рамках CPR Survey остаются неизменными с 1948 года, обеспечивая комплексные пространственно-временные данные о динамике морского планктона за более чем 70 лет.
Отбор проб и анализ
[ редактировать ]| Часть серии о |
| Планктон |
|---|
 |
CPR — это прибор для отбора проб планктона в форме торпеды, предназначенный для буксировки с торговых судов или кораблей возможностей во время их обычного плавания. По состоянию на 31 декабря 2020 года с момента начала исследования в рамках исследования было отбуксировано в общей сложности 7 063 622 миль (13 081 828 км) 278 судами. В марте 2021 года исследование было занесено в Книгу рекордов Гиннеса за «самое большое расстояние, полученное морским исследованием», что эквивалентно 326 кругосветным плаваниям за всю его почти 90-летнюю историю. Наибольшее расстояние, измеренное за один год, составило 140 208 морских миль (259 665 километров; 161 348 миль), зарегистрированное в 2014 году. [ 2 ]
СПР буксировались во всех океанах мира, в Средиземном , Балтийском и Северном морях , а также в пресноводных озерах. Однако отбор проб CPR в первую очередь сосредоточен на северо-западном шельфе Европы, а также в северо-восточной и северо-западной Атлантике , причем в этих регионах отбор проб осуществляется ежемесячно; регулярные отборы проб теперь также проводятся в северной части Тихого океана . Кроме того, родственные исследования CPR, проводимые не MBA, но с использованием аналогичной методологии, проводятся в США, Австралии, Индии, Кипре, Бразилии, Южной Африке, Франции и Японии в рамках Глобального альянса непрерывных исследований планктона. [ нужна ссылка ]
CPR буксируется на глубине около 10 метров. Вода проходит через CPR, и планктон фильтруется на медленно движущуюся полосу шелка (размер ячеек 270 микрометров) и покрывается вторым шелком. Затем шелка и планктон помещают в резервуар для хранения, содержащий формалин . По возвращении в лабораторию шелк вынимают из механизма и разделяют на образцы, соответствующие длине буксира в 10 морских миль (19 км). [ нужна ссылка ]
Образцы CPR анализируются двумя способами. Сначала для каждого образца определяется индекс цвета фитопланктона (PCI). [ 3 ] Цвет шелка оценивается по стандартной цветовой шкале и ему присваивается значение «зелености», основанное на визуальном обесцвечивании шелка CPR, производимом зелеными пигментами хлорофилла ; PCI представляет собой полуколичественную оценку биомассы фитопланктона. Таким образом, PCI учитывает хлоропласты разрушенных клеток и мелкий фитопланктон , который невозможно подсчитать на этапе микроскопического анализа. После определения PCI для каждого образца проводят микроскопический анализ, фито- и зоопланктона идентифицируют и подсчитывают отдельные таксоны . С 1948 года в пробах CPR идентифицировано около 800 таксонов фито- и зоопланктона. [ 4 ] [ 5 ]
Планктонный архив
[ редактировать ]В Обзоре хранится крупнейший в мире каталогизированный архив планктона с образцами, датируемыми концом 1950-х годов, и тысячи образцов со всего мира. Они доступны для различных типов ретроспективного анализа, таких как микроскопический/таксономический, молекулярный и изотопный. [ 6 ]
Экологические исследования
[ редактировать ]Благодаря своим длинным временным рядам, всеобъемлющему пространственному охвату и методологической последовательности Непрерывное исследование планктона представляет собой уникальный набор экологических данных, который предоставил неоценимую информацию о многочисленных аспектах динамики и экологии планктона. Его научная миссия — предоставить «большую картину» глобальных изменений океана — от генов до экосистем. [ нужна ссылка ]
Ключевые направления исследований включают в себя:
- Изменение климата
- Биоразнообразие и биогеография
- Эвтрофикация
- Вредное цветение водорослей (ВЦВ)
- Рыболовные расследования
- Планктонная экология
- Таксономия
- Смена режима
- Неместные виды
- Морской мусор, включая микропластик
- Закисление океана
- Здоровье человека
Результаты исследований показывают, что более теплые водные виды планктона движутся на север, в сторону более холодной Северной Атлантики, со скоростью около 23 км (14 миль) в год, а некоторые виды планктона переместились на 1000 км (620 миль) к северу в течение 50 лет. из-за регионального потепления климата. Но они не заменяют холодноводные виды в таком же изобилии. Открытые океаны еще не подвержены эвтрофикации или изменениям, вызванным закислением . Он обнаружил новый вид в Северной Атлантике, что может быть первым свидетельством трансарктической миграции видов в наше время. [ 7 ]
Термин « микропластик » был введен в 2004 году профессором Ричардом Томпсоном, морским биологом из Плимутского университета в Великобритании, с использованием образцов шелка, отобранных CPR. [ 8 ] Исследование уникально тем, что содержит исторический архив с выборками, доступными для ретроспективного анализа. Исследования показывают, что количество микропластика , собранного в образцах CPR, увеличивается. Несмотря на их распространенность, существует очень мало долгосрочных (>40 лет) данных о распределении и временных тенденциях пластика в Мировом океане. Исследование CPR представило новый временной ряд с 1957 по 2016 год, охватывающий более 6,5 миллионов морских миль, основанный на записях о том, когда пластик запутывался в буксируемом морском пробоотборнике. Этот последовательный временной ряд представляет собой одни из самых ранних записей о запутывании пластика и является первым, подтверждающим значительный рост количества пластика в открытом океане за последние десятилетия. [ 9 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Сэр Сирил Лукас» . Телеграф . 26 февраля 2002 г.
- ^ «Наибольшее расстояние, измеренное морской съемкой» .
- ^ Баттен, SD (1 июля 2003 г.). «Биомасса фитопланктона по данным непрерывного регистратора планктона: оценка показателя цвета фитопланктона». Журнал исследований планктона . 25 (7): 697–702. дои : 10.1093/планкт/25.7.697 .
- ^ Рид, ПК; Коулбрук, Дж. М.; Мэтьюз, JBL; Эйкен, Дж. (август 2003 г.). «Непрерывный регистратор планктона: концепции и история, от индикатора планктона до волнообразных регистраторов». Прогресс в океанографии . 58 (2–4): 117–173. дои : 10.1016/j.pocean.2003.08.002 .
- ^ Уорнер, Эй Джей; Хейс, GC (январь 1994 г.). «Отбор проб методом непрерывного планктонного регистратора». Прогресс в океанографии . 34 (2–3): 237–256. Бибкод : 1994Proce..34..237W . дои : 10.1016/0079-6611(94)90011-6 .
- ^ «Опрос СЛР | Международный архив образцов» .
- ^ Эдвардс, М.; и др. (2016). «Отчет о глобальном морском экологическом состоянии». Отчет о морском экологическом статусе: Экологический статус морской пелагической среды на основе наблюдений в ходе глобального непрерывного исследования планктонных регистраторов; Мониторинг состояния океанов с 1931 года (11). Фонд сэра Алистера Харди по наукам об океане. ISSN 1744-0750 .
- ^ Томпсон, Ричард К.; Олсен, Ильва; Митчелл, Ричард П.; Дэвис, Энтони; Роуленд, Стивен Дж.; Джон, Энтони У.Г.; МакГонигл, Дэниел; Рассел, Андреа Э. (7 мая 2004 г.). «Затерянный в море: где весь пластик?». Наука . 304 (5672): 838. doi : 10.1126/science.1094559 . ПМИД 15131299 . S2CID 3269482 .
- ^ Остле, Клэр; Томпсон, Ричард К.; Бротон, Дерек; Грегори, Лэнс; Вуттон, Марианна; Джонс, Дэвид Г. (16 апреля 2019 г.). «Рост пластика в океане подтверждается 60-летними временными рядами» . Природные коммуникации . 10 (1): 1622. Бибкод : 2019NatCo..10.1622O . дои : 10.1038/s41467-019-09506-1 . ПМК 6467903 . ПМИД 30992426 .
