Объединённая команда ученых из Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН и Камчатского филиала ВНИРО обнаружила, что для точного прогноза численности главной промысловой рыбы России — минтая — необходимо учитывать влияние приливов.

Исследования проводились в Тихом океане у берегов полуострова Камчатка и северных Курильских островов, где на шельфе и в глубоководных каньонах находятся основные районы икрометания восточнокамчатской популяций минтая.

В прогнозах урожайности минтая долгое время существовал значительный пробел: не учитывалось влияние относительно кратковременных процессов приливного происхождения. Эти абиотические факторы, оказывающие непосредственное воздействие на ранние стадии онтогенеза рыб (икру и личинок), оставались за рамками традиционных исследований. Сложившиеся методологические подходы в промысловой океанологии были ориентированы на анализ более медленной, сезонной и межгодовой динамики окружающей среды и потому не позволяли детектировать и количественно оценивать столь быстропротекающие явления.

Чтобы устранить этот пробел, ученые предприняли масштабное исследование, применив комплексный, междисциплинарный подход. Высокоразрешающее компьютерное моделирование позволило воссоздать сложную картину приливных течений и подводного волнения в ключевых нерестовых районах. Анализ спутниковых радиолокационных снимков за 10 лет помог зафиксировать на поверхности океана следы четырех тысяч короткопериодных внутренних волн происхождение которых ассоциируется преимущественно с влиянием прилива. Специализированные экспедиции дали «полевые» данные подтверждающие расчеты и спутниковые данные.

Оказалось, что приливные течения, сталкиваясь с подводным рельефом, порождают гигантские внутренние волны, которые распадаясь порождают цуги короткопериодных внутренних волн. Этот процесс запускает настоящую цепную реакцию жизни: всплеск питательных веществ вызывает цветение фитопланктона. Фитопланктон, в свою очередь, служит основой питания для личинок минтая. В рамках исследования удалось не просто описать эту связь, но и получить ее статистическое подтверждение, показав, что интенсификация внутреннего волнения на шельфе приводит через годы к росту запасов минтая.

«Полученные результаты меняют традиционные подход к промысловому прогнозированию. Они показывают, что кратковременные и локальные явления, которые раньше игнорировались в пользу сезонных тенденций, могут быть критически важны для понимания того, как формируются рыбные запасы», - отметил руководитель проекта и заведующий лабораторией геофизических пограничных слоев Санкт-Петербургского филиала ИО РАН, доктор географических наук Алексей Зимин.

Исследование выполнялось в рамках проекта РНФ № 23-17-00174

Моделирование прилива показывает локальное усиление течений  и сильную изменчивость на особенностях подводного рельефа.

Величина колебаний  внутреннего прилива (м)

Установлена стабильность районов проявления короткопериодных внутренних волн, что подтверждает выдвинутую ранее гипотезу их приливного происхождения.

 Пространственное распределение положений лидирующих гребней проявлений КВВ (а)
и их частоты встречаемости (b)

Профилирование температуры и солёности СТД-48

Обловы ихтиопланктона сетью ИКС-80

Внутренние волны  оказывают воздействия на процессы вертикального перемешивания воды. Это способствует изменению концентрации питательных веществ и распределению планктонных организмов, что, в свою очередь, влияет на доступность пищи для личинок рыб и их выживаемость.

Изменчивость по годам численности двухлетних особей минтая
и частоты встречаемости проявлений короткопериодных внутренних волн со смещением на два года
за май-сентябрь 2017/2015 – 2024/2022 гг.