Климатическая изменчивость и продуктивность тихоокеанских лососей Дальнего Востока России

На основе многолетних данных (1971-2015 гг.), включающих промысловую статистику и ряды наблю-дений 17 климатических индексов, проведена оценка влияния климатической изменчивости на про-дуктивность тихоокеанских лососей Дальнего Востока России. Исследования проводили по трем массовым видам лососей - горбуше, кете и нерке. Оценки были получены для трех бассейновых группировок стад: ТБГ - Тихоокеанско-Беринговоморской (Восточная Камчатка и Чукотка); ЮОГ - Южноохотоморской (Сахалин, Курильские о-ва, бассейн р. Амур, Приморье); СОГ - Североохотомор-ской группировки (Западная Камчатка, материковое побережье Охотского моря). Оценка взаимосвязи и отбор климатических индексов осуществляли с помощью корреляционного анализа и методом главных компонент. Полученные результаты исследований позволили отобрать 10 индексов с максимальной продолжительностью временных рядов (45 лет) - ALPI, PNA, WP, PDO, NP, AO, N.HEMI+dSST, Ap, Sun Spot, LOD. На основе выделенных индексов-индикаторов был проведен пошаговый многомерный регрессионный анализ, позволивший выделить наиболее значимые климатические факторы, воздействующие на про-дуктивность бассейновых группировок тихоокеанских лососей Дальнего Востока России. Все полу-ченные результаты показали наличие достоверных взаимосвязей (p < 0,05-0,001) со значениями ко-эффициентов множественной регрессии от умеренных (R = 0,36-0,74) до сильных (R = 0,75- 0,93). Наиболее высокий уровень взаимосвязи «продуктивность тихоокеанских лососей - климатические индексы» отмечен для видов с продолжительным морским/океаническим периодом нагула - у кеты и нерки. У горбуши данные показатели были заметно ниже для ТБГ и СОГ. Для ЮОГ коэффициент множественной корреляции был высок. Результаты исследований позволили выделить следующие наиболее активные климатические компоненты: N.HEMI+dSST (индекс глобальной температурной аномалии в Северном полушарии Земли), PDO (тихоокеанская декадная осцилляция), Ap (индекс гео-магнитной активности). Анализ зонального влияния аномалий температуры воды (аТПО) в районах осеннего и зимнего нагула тихоокеанских лососей на первом году морского/океанического периода жизни в дальневосточных морях и субарктической зоне Тихого океана показал, что для охотоморских группировок стад (ЮОГ и СОГ) наибольшая взаимосвязь «аТПО-уловы» была отмечена в осенний период в центральной и южной частях Охотского моря, а также в прилегающих прикурильских водах Тихого океана: r = 0,4- 0,7. Соответственно, у лососей ТБГ наиболее значимые связи были получены в западной части Берин-гова моря: r = 0,3-0,5. В период зимнего нагула влияние температурного фактора на продуктивность лососей было заметно ниже.

ТИХООКЕАНСКИЕ ЛОСОСИ, КЛИМАТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ, КЛИМАТИЧЕСКИЕ ИНДЕКСЫ, АНОМАЛИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ОКЕАНА, ПРОДУКТИВНОСТЬ СТАД

1. Атлас распространения в море основных стад тихоокеанских лососей в период весенне-летнего нагула и преднерестовых миграций / Под ред. О.Ф. Гриценко. 2002. М.: ВНИРО. 190 с.

2. Бирман И.Б.1985. Морской период жизни и вопросы динамики численности стада тихоокеанских лососей. М.: Агропромиздат. 208 с.

3. Бугаев А.В.2017. Оценка влияния численности стад и глобальной температурной аномалии на среднюю массу тела тихоокеанских лососей в бассейне Северной Пацифики // Изв. ТИНРО. Т. 191. С. 3-33.

4. Бугаев А.В., Тепнин О.Б.2011. Оценка влияния некоторых климатических факторов на численность азиатских стад горбуши и кеты // Изв. ТИНРО. Т. 166. С. 67-81.

5. Бугаев А.В., Тепнин О.Б.2015. Продуктивность тихоокеанских лососей: влияние термических усло-вий вод в период первой зимы в бассейне Северной Пацифики // Тр. ВНИРО. Т. 158. С. 89-111.

6. Будыко М.И.1980. Климат в прошлом и будущем. М.: Гидрометеоиздат. 350 с.

7. Ванюшин Г.П., Царева В.А., Углова Т.Ю., Кружалов М.Ю. 2015. Сравнительная оценка результатов промысла и температурных условий морской среды, определяемых по спутниковым данным в районе Южных Курильских островов // Тр. ВНИРО. Т. 158. С. 112-120.

8. Витинский Ю.И., Оль А.И., Сазонов Б.И.1976. Солнце и атмосфера Земли. Л.: Гидрометеоиздат. 351 с.

9. Волобуев В.В., Марченко С.Л.2011. Тихоокеанские лососи континентального побережья Охотского моря (биология, популяционная структура, дина-мика численности, промысел). Магадан: СВНЦ ДВО РАН. 303 с.

10. Волобуев В.В., Рогатных А.Ю.1997. Условия воспроизводства лососей рода Oncorhynchus материкового побережья Охотского моря // Вопр. ихтио-логии. Т. 37, вып. 5. С. 612-618.

11. Горяинов А.А., Шатилина Т.А.2003. Динамика азиатской горбуши и климатические изменения над Азиатско-Тихоокеанским регионом в ХХ веке // Биология моря. Т. 29, № 6. С. 429-435.

12. Горяинов А.А., Шатилина Т.А., Цициашвили Г.Ш., Радченкова Т.В., Лысенко А.В.2006. Климатические причины снижения запасов амурских лососей в XX столетии // ДВ «Экспресс-информация». Владивосток: Дальрыбтехника. № 6 (73). С. 2-18.

13. Гумилев Л.Н.1989. Этногенез и биосфера Земли. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та. 495 с.

14. Карпенко В.И.1998. Ранний морской период жизни тихоокеанских лососей. М.: ВНИРО. 165 с.

15. Кляшторин Л.Б., Любушин А.А.2005. Циклические изменения климата и рыбопродуктивности. М.: ВНИРО. 235 с.

16. Котенев Б.Н., Богданов М.А., Кровнин А.С., Мурый Г.П.2010. Изменения климата и динамика вылова дальневосточных лососей // Вопр. промыс-ловой океанологии. Вып. 7, № 1. С. 60-92.

17. Котенев Б.Н., Гриценко О.Ф., Кловач Н.В.2006. Об организации промысла тихоокеанских лососей. М.: ВНИРО. 32 с.

18. Котенев Б.Н., Кровнин А.С., Кловач Н.В., Мордасова Н.В., Мурый Г.П.2015. Влияние климато-океанологических факторов на состояние основных запасов горбуши в 1950-2015 гг. // Тр. ВНИРО. Т. 158. С. 143-161.

19. Кривенко В.Г.1992. Концепция внутривековой и многовековой изменчивости климата как предпосылка прогноза / Климаты прошлого и климатический прогноз. М. С. 39-40.

20. Кровнин А.С., Котенев Б.Н., Кловач Н.В., Му-рый Г.П.2010. Связь уловов западно-камчатской горбуши Oncorhynchus gorbuschaи нерки О. nerka с температурой поверхности океана в Северном полушарии и прогноз их вылова на 2010 г. // Рыбное хозяйство. № 3. С. 43-46.

21. Ле Руа Ладюри Э.1971. История климата с 1000 года. Л.: Гидрометеоиздат. 270 с.

22. Логинов В.Ф.2008. Пространственно-временные закономерности глобальных изменений температуры и их возможные причины // Известия Иркут-ского государственного университета. Т. 1, № 1. С. 8-21.

23. Монин А.С., Шишков Ю.А.1979. История климата. Л.: Гидрометеоиздат. 408 с.

24. Переведенцев Ю.П.2004. Теория климата. Казань: Изд-во Казанского ун-та. 318 с.

25. Радченко В.И.2008. О корреляции российского вылова горбуши с динамикой теплового баланса Мирового океана // Бюл. № 3 реализации «Концепции дальневосточной программы изучения тихо-океанских лососей». Владивосток: ТИНРО-Центр. С. 230-235.

26. Радченко В.И.2015. О базе данных вылова и выпуска молоди тихоокеанских лососей, курируемой НПАФК // Бюллетень № 10 изучения тихоокеан-ских лососей на Дальнем Востоке. Владивосток. С. 67-79.

27. Радченко В.И., Волков А.Ф., Фигуркин А.Л. 1991. О зимнем нагуле горбуши в Охотском море // Биология моря. № 6. С. 88-90.

28. Радченко В.И., Рассадников О.А.1997. Тенденции многолетней динамики запасов азиатских лососей и определяющие ее факторы // Изв. ТИНРО. Т. 122. С. 72-94.

29. Селифонов М.М.1988. Об оптимуме производителей нерки бассейна реки Озерной // Проблемы фертилизации лососевых озер Камчатки. Владиво-сток: ТИНРО. С. 129-136.

30. Фельдман М.Г., Шевляков Е.А.2015. Выживаемость камчатской горбуши как результат совокупного воздействия плотностной регуляции и внешних факторов среды // Изв. ТИНРО. Т. 182. С. 88-114.

31. Фельдман М.Г., Шевляков Е.А., Артюхина Н.Б. 2016. Оценка ориентиров пропуска производителей тихоокеанских лососей Oncorhynchusв бассейнах рек Восточной и Юго-Восточной Камчатки // Исслед. водн. биол. ресурсов Камчатки и сев.-зап. части Тихого океана: Сб. науч. тр. КамчатНИРО. Вып. 41. С. 51-80.

32. Халафян А.А.2008. STATISTICA 6. Статистический анализ данных. 3-е изд. М.: ООО «Бином-Пресс». 512 с.

33. Цейтлин В.Б., Китаин В.Я., Рудяков Ю.А.1994. Сезонные изменения биомассы мезопланктона в поверхностном слое Берингова моря и северо-за-падной части Тихого океана // Океанология. Т. 34. С. 248-251.

34. Четвертый оценочный доклад МГЭИК, 2007. IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007 (AR4). IPCC, Geneva, Switzerland.

35. Чистякова А.И., Бугаев А.В.2013. Применение результатов отолитного маркирования для определения происхождения и путей миграций заводской молоди горбуши и кеты в Охотском море в осенний период // Изв. ТИНРО. Т. 173. С. 77-102.

36. Чистякова А.И., Бугаев А.В.2016. Оценка проис-хождения и пути миграций заводской молоди горбуши и кеты в бассейне Охотского моря в осенний период 2011-2014 гг. // Исслед. водн. биол. ресур-сов Камчатки и сев.-зап. части Тихого океана: Сб. науч. тр. КамчатНИРО. Вып. 40. С. 5-23.

37. Шевляков Е.А.2006. Управление ресурсами тихоокеанских лососей Oncorhynchusв Камчатском регионе с учетом специфики многовидового промысла // Вопр. рыболовства. Т. 7, № 1(25). С. 22-41.

38. Шунтов В.П. 2017. Об упрощенных трактовках лимитирующих факторов и динамики численности некоторых промысловых рыб дальневосточных вод // Изв. ТИНРО. Т. 189. С. 35-51.

39. Шунтов В.П., Темных О.С.2008. Тихоокеанские лососи в морских и океанических экосистемах. Владивосток: ТИНРО-Центр. Т. 1. 481 с.

40. Шунтов В.П., Темных О.С.2011. Тихоокеанские лососи в морских и океанических экосистемах. Владивосток: ТИНРО-Центр. Т. 2. 473 с.

41. Шунтов В.П., Темных О.С., Иванов О.А.2017. Об устойчивости стереотипов в представлениях о морской экологии тихоокеанских лососей Oncorhynchus spp. // Изв. ТИНРО. Т. 188. С. 3-36.

42. Якунин Л.П.1979. Ледовые исследования на дальневосточных морях // Тр. ДВНИИ. Вып. 77. С. 102-107.

43. Azumaya T., Ishida Y.2004. An evaluation of the potential influence of SST and currents on the oceanic migration of juvenile and immature chum salmon (Oncorhynchus keta) by a simulation model // Fish. Oceanogr. № 13 (1). P. 10-23.

44. Azumaya T., Nagasawa T., Temnykh O.S., Khen G.V. 2007. Regional and seasonal differences in temperature and salinity limitations of Pacific salmon // NPAFC,

45. Bull. № 4. P. 179-187. (Available at http://www.npafc.org)

46. Barnston A.G., Livezey R.E.1987. Classification, seasonality and persistence of low-frequency atmospheric circulation patterns // Mon. Wea. Rev. Vol. 115. P. 1083-1126.

47. Bartels J.1938. Potsdamer erdmagnetische Kennziffern // 1 Mitteilung. Zeitschrift für Geophysik. № 14. P. 68-78.

48. Beamish R.J., Bouillon D.R.1993. Pacific salmon production trends in relation to climate // Can. J. Fish. Aquat. Sci. № 50. P. 1002-1016.

49. Beamish R.J., Mahnken C.2001. A critical size and period hypothesis to explain natural regulation of salmon abundance and the linkage to climate and climate change // Prog. Oceanogr. № 49 (1-4). P. 423-437.

50. Beamish R.J., Neville C.E., Cass A.J.1997. Production of Fraser river sockeye salmon Oncorhynchus nerkain relation to decadal-scale changes in the climate and the ocean // Can. J. Fish. Aquat. Sci. Vol. 54. P. 543-554.

51. Beamish R.J., Noakes D., McFarlane G.A., Klyashtorin L.B., Ivanov V.V., Kurashov V.1999. The regime concept and natural trends in the production of pacific salmon // Can. J. Fish. Aquat. Sci. Vol. 56. P. 516-526.

52. Bugaev A.V., Tepnin O.B., Myers K.W.2016. Correlation between winter sea surface temperatures in the north Pacific Ocean and continental-scale commercial catches of pacific salmon, 1983-2013 // NPAFC, Bull. № 6. P. 189-205. (Available at http://www.npafc.org)

53. Burgner R.L., DiCostanzo C.I., Ellis R.I., Harry C.J.,

54. Hartman W.L., Kerns O.E., Mathisen O.A., Royce W.F. 1969. Biological studies and estimates of optimum escapements of sockeye salmon in the major river systems in South Western Alaska // Fish. Bull. № 672. P. 405-459.

55. Clark J.H., McGregor A., Mecum R.D., Krasnowski P., Carroll A.M.2006. The commercial salmon fishery in Alaska. Alaska Fishery Research Bull. Vol. 12. № 1. 146 p.

56. French R., Bilton H., Osako M., Hartt A.1976. Distribution and origin of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) in offshore waters of the North Pacific Ocean. INPFC, Bull. № 34. 113 p.

57. Godfrey H., Henry K.A., Machidori S.1975. Distribution and abundance of coho salmon in offshore waters of the North Pacific Ocean. INPFC, Bull. № 31. 80 p.

58. Hansen J., Johnson D., Lacis A., Lebedeff S., Lee P., Rind D., Russell G.1981. Climate impact of increasing atmospheric carbon dioxide // Science. № 213. P. 957-966.

59. Hansen J., Ruedy R., Sato M., Lo K.2010. Global surface temperature change // Rev. of Geophys. RG4004. № 48. P. 1-29.

60. Hansen J., Ruedy R., Sato M., Reynolds R.1996. Global surface air temperature in 1995: Return to pre-Pinatubo level // Geophys. Res. Lett. № 23. P. 1665-1668.

61. Hansen J., Sato M., Glascoe J., Ruedy R.1998. A common-sense climate index: Is climate changing noticeably? // Proc. Natl. Acad. Sci. № 95. P. 4113-4120.

62. Hare S.R., Francis R.C.1995. Climate change and salmon production in the northeast Pacific Ocean // Can. Spec. Publ. Fish. Aquat. Sci. № 121. P. 357-372.

63. Harvey K.L.1992. Proceedings of the Workshop on the Solar Electromagnetic Radiation Study for Solar Cycle 22. SEL, NOAA, Boulder, Co. P. 113.

64. Impacts of climate and climate change on the key species in the fisheries in the North Pacific / Ed. R.J. Beamish. PICES, Sci. Rep. 2008. Vol. 35. 218 p. (Available at http://www.pices.int)

65. Irvine J.R., Fukuwaka M., Kaga T., Park J., Seong K.B., Kang S., Karpenko V.I., Klovach N.V., Bartlett H., Volk E.2009. Pacific salmon status and abundance trends: NPAFC, Doc. № 1199. 153 p. (Available at http://www.npafc.org)

66. King J.R., Ivanov V.V., Kurashov V., Beamish R.J., McFarlane G.A.1998. General circulation of the atmosphere over the North Pacific and its relationship to the Aleutian Low. NPAFC, Doc. № 318. 18 p. (Available at www.npafc.org)

67. Koval M.V., Erokhin V.G., Dekshtein A.B., Subbotin S.I., Gorodovskaya S.B., Shershneva V.I., Morozova A.V.2011. Basic results of juvenile pacific salmon study in coastal waters of Kamchatka during summer, 2004-2007, and 2010. NPAFC, Doc. № 1332. 41 p. (Available at http://www.npafc.org)

68. Mackas D.I., Tsuda A.1999. Mezozooplankton in the eastern and western Subarctic Pacific: community structure, seasonal life histories, and interannual variability // Progr. In Oceanogr. Vol. 43. P. 335-363.

69. Major R.L., Ito J., Ito S., Godfrey H.1978. Distribution and origin of chinook salmon Oncorhynchus tschawytschain offshore waters of the North Pacific Ocean. INPFC. Bull. № 38. 54 p.

70. McFarlane G.A., King J.R., Beamish R.J.2000. Have there been recent changes in climate? // Prog. Oceangr. Vol. 47. P. 147-169.

71. Menvielle M., Berthelier A.1991. The K-derived planetary indices: description and availability // Rev. Geophys. № 29 (3). P. 415-432.

72. Miller A.J., Cayan D.R., Barnett T.P., Graham N.E., Oberhuber J.M.1994. Interdecadal variability of the Pacific Ocean: model response to observed heat flux and wind stress anomalies // Climate Dynamics. Vol. 9. P. 287-302.

73. Myers K.W., Aydin K.Y., Walker R.V., Fowler S., Dahlberg M.L.1996. Known ocean ranges of stocks of pacific salmon and steelhead as shown by tagging experiments, 1956-1995. NPAFC, Doc. № 192. 60 p. (Available at http://www.npafc.org)

74. Myers K.W., Harris C.K., Ishida Y., Margolis L., Ogura M.1993. Review of the Japanese landbased driftnet salmon fishery in the western North Pacific Ocean and the continent of origin of salmonids in this area. INPFC, Bull. № 52. 86 p.

75. Myers K.W., Klovach N.V., Gritsenko O.F., Urawa S., Royer T.C.2007. Stock-specific distribution of Asian and North American salmon in the open ocean, interannual changes, and oceanographic conditions // NPAFC, Bull. № 4. P. 159-177. (Available at http://www.npafc.org)

76. Nagasawa K.2000a. Long-term changes in the climate and ocean environment in the Okhotsk Sea and western North Pacific and abundance and body weight of East Sakhalin pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha) // NPAFC, Bull. № 2. P. 203-211. (Available at http://www.npafc.org)

77. Nagasawa K.2000b. Winter zooplankton biomass in the Subarctic North Pacific, with a discussion on the overwintering survival strategy of pacific salmon (Oncorhynchus spp.) // NPAFC, Bull. № 2. P. 21-32. (Available at http://www.npafc.org)

78. Naydenko S.V., Temnykh O.S., Figurkin A.L.2016. Is winter the critical period in the marine life history of pacific salmon? // NPAFC, Bull. № 6. P. 139-152. (Available at http://www.npafc.org)

79. Neave F., Yonemori T., Bakkala R.G.1976. Distribution and origin of chum salmon (Oncorhynchus keta) in offshore waters of the North Pacific Ocean. INPFC, Bull. № 35. 79 p.

80. North Pacific Anadromous Fish Commission. Records of the 18th Annual meeting, November 1-5, 2010: NPAFC, Doc. 2010. № 1249. 141 p. (Available at http://www.npafc.org)

81. North Pacific Anadromous Fish Commission. Records of the 19th Annual meeting, October 23-28, 2011: NPAFC, Doc. 2011. № 1326. 143 p. (Available at http://www.npafc.org)

82. North Pacific Anadromous Fish Commission. Records of the 20th Annual meeting, October 7-12, 2012: NPAFC, Doc. 2012. № 1395. 152 p. (Available at http://www.npafc.org)

83. North Pacific Anadromous Fish Commission. Records of the 21th Annual meeting, November 12-15, 2013: NPAFC, Doc. 2013. № 1491. 139 p. (Available at http://www.npafc.org)

84. North Pacific Anadromous Fish Commission. Records of the 22th Annual meeting, May 12-16, 2014: NPAFC, Doc. 2014. № 1543. 193 p. (Available at http://www.npafc.org)

85. North Pacific Anadromous Fish Commission. Records of the 23rd Annual meeting, May 11-15, 2015: NPAFC, Doc. 2015. № 1607. 187 p. (Available at http://www.npafc.org)

86. North Pacific Anadromous Fish Commission. Records of the 24th Annual meeting, May 16-20, 2016: NPAFC, Doc. 2016. № 1622. 165 p. (Available at http://www.npafc.org)

87. Pacific salmon life histories / Ed. C. Groot and L. Margolis. Canada, Vancouver: UBC press, 1991. 564 p.

88. Petty G.W.2006. A First Course in Atmospheric Radiation. Sundog Publishing, Madison, Wisconsin. 452 p.

89. Reynolds R.W., Rayner N.A., Smith T.M., Stokes D.C., Wang W.2002. An improved in situ and satellite SST analysis for climate // J. of Climate. № 15. P. 1609-1625.

90. Richard R.W., Thomas M.S., Chunying L., Dudley B.C., Kenneth S.C., Michael G.S.2007. Daily high-resolution blended analyses for sea surface temperature // J. of Climate. № 20. P. 5473-5496.

91. Ryding K.E., Skalski J.R.1999. Multivariate regression relationships between ocean conditions and early marine survival of coho salmon (Oncorhynchus kisutch) // Can. J. Fish. Aquat. Sci. № 56 (12). P. 2374-2384.

92. Stephenson F.R., Morrison L.V.1984. Long-Term Changes in the Rotation of the Earth: 700 BC to AD 1980 // Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Ser. A, 313. P. 47-70.

93. Story of International Year of the Salmon: concept to lunch. NPAFC, Technical report. 2017. № 10. 142 p. (Available at http://www.npafc.org)

94. Takagi K., Aro K.V., Hartt A.C., Dell M.B.1981. Distribution and origin of pink salmon Oncorhynchus gorbuscha in offshore waters of the North Pacific Ocean. INPFC, Bull. № 40. 195 p.

95. Thompson D.W.J., Wallace J.M. 1998. The Arctic Oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature fields // Geophysical Research Letters. № 25. P. 1297-1300.

96. Trenberth K.E.1997. The Definition of El Nino // Bulletin of the American Meteorological Soc. № 78 (12). P. 2771-2777.

97. Walker G.T.1923. Correlation in seasonal variability of weather, VIII. A preliminary study of world weather // Memoirs of the India Meteorological Department. № 24. P. 75-131.

98. Wallace J.M., Gutzler D.S.1981. Teleconnections in the Geopotential height field during the northern hemisphere winter // Monthly weather review. Vol. 109 (4). P. 784-812.

99. Zavolokin A.V., Khen G.V.2012. Decreases in abundance of immature pacific salmon in the western Bering Sea from 2002 to 2011: link to hydrological and forage conditions. NPAFC, Doc. № 1398. 20 p. (Available at http://www.npafc.org)