Океанология, 2021, T. 61, № 2, стр. 307-319

ВВЕДЕНИЕ

Исследование содержания, состава и пространственного распределения взвешенного в водной толще вещества (ВВ) является одним из основных направлений в изучении процессов современного и древнего осадконакопления [15]. Количественные оценки содержания и пространственно-временнóй изменчивости ВВ, а также изучение механизма связей между изменениями ВВ и структурно-функциональными показателями фитопланктона (биомасса фитопланктона, концентрация хлорофилла “а”) и климатическими условиями имеют важное значения для понимания механизмов функционирования планктонного сообщества, формирующего и поддерживающего устойчивое состояние морской экосистемы [1, 10, 18, 27].

Сложность изучения процессов осадконакопления в Черном море определяется наличием большого количества источников поступления взвешенного (осадочного) материала. Известно, что состав ВВ в верхнем слое моря формируется за счет поступления органических и минеральных веществ из внешних источников: речные, промышленно-бытовые стоки, абразия берегов, эоловая взвесь. Наряду с внешними источниками поступления ВВ важную роль в формировании его содержания и состава (особенно в верхнем кислородсодержащем слое) ключевую роль играют биологические процессы, связанные с функционированием планктонного сообщества (образование первичной продукции за счет ассимиляции фитопланктоном растворенных форм биогенных элементов) и деструкцией взвешенного органического вещества (выедание, отмирание и биохимическая трансформация зоопланктона, фито- и бактериопланктона) [16, 17, 25].

По результатам немногочисленных измерений содержания ВВ в верхнем слое Черного моря в 1960−1970-е гг. [6, 20] были получены представления о его вертикальной структуре и составе в летний период. В работах [2, 12, 13, 23] были проанализированы и описаны результаты проведенных в 1978−1995 гг. натурных измерений пространственно-временнóй изменчивости концентраций компонентов взвешенного органического вещества в поверхностном слое и в слое фотосинтеза открытой части моря. В работе [23] по результатам экспериментальных измерений на шельфе и глубоководном районе западной части моря в мае 1984 г. были получены оценки вклада органических и терригенных компонентов в формирование поля ВВ. В 2000-е годы в Институте океанологии РАН начали активно проводиться комплексные исследования ВВ и его вертикального потока в прибрежном и глубоководном районах в северной и северо-восточной частях моря, обобщенные в работе [7]. В этих исследованиях были получены оценки сезонной (лето, осень) изменчивости содержания ВВ, которое в открытой части моря в основном состояло из автохтонной взвеси, зависящей от видового состава фитопланктона.

Однако полученные результаты немногочисленных исследований по содержанию ВВ не позволяют получить представление о его пространственной и временнóй (сезонной и межгодовой) изменчивости во всей открытой части моря. Отсутствие мониторинговых исследований изменчивости содержания ВВ во многом связано с трудоемкостью получения данных о его концентрации (отбор проб воды батометрами, их фильтрация, определение состава и т.д.) и значительными временны́ми затратами на площадные съемки для оценки его пространственного распределения. В то же время в последние десятилетия наряду с судовыми измерениями для оценок содержания ВВ [3, 28] и взвешенного органического вещества [14], биопродуктивности отдельных районов Мирового океана, в том числе Черного моря [22, 26], стали использоваться методы дистанционного зондирования морской поверхности. Эти методы, по сравнению с судовыми наблюдениями, позволили получать качественно новую информацию о морской среде по своим пространственно-временны́м характеристикам.

Цель настоящей работы – анализ и обобщение экспериментальных и расчетных данных, характеризующих пространственное распределение концентрации ВВ, а также исследование внутригодовой и межгодовой ее изменчивости в поверхностном слое (0–5 м) в открытой части Черного моря, ограниченной изобатой 200 м.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА

В работе использовали данные судовых измерений содержания ВВ (total suspended matter, TSM) из банка данных Морского гидрофизического института РАН, полученные в восьми рейсах НИС в течение 1984−1993 гг., в том числе зимой в одном рейсе (25-й рейс НИС “Профессор Водяницкий”, январь 1988 г.) на 11 станциях, весной – в трех рейсах (6-й рейс НИС “Витязь”, май 1984 г.; 41-й рейс НИС “Профессор Водяницкий” и 30-й рейс НИС “Профессор Колесников”, апрель 1993 г.) на 26 станциях, летом – в одном рейсе (12‑й рейс НИС “Профессор Колесников”, сентябрь 1985 г.) на 20 станциях и осенью в трех рейсах (НИС “Михаил Ломоносов”, 51-й рейс, ноябрь 1989 г., 53-й рейс, октябрь 1990 г.; 31-й рейс НИС “Профессор Колесников”, ноябрь 1993 г.) на 97 станциях. Кроме того, привлекались экспериментальные данные, полученные Институтом океанологии РАН в июне 2005−2015 гг. в поверхностном слое (0–5 м) северо-восточной (56 станций) и в ноябре 2015, 2016 гг. и декабре 2017 г. в северной частях (15 станций) глубоководной области Черного моря [7].

Отобранные батометрами пробы морской воды фильтровали через прокаленные при температуре 450°С стекловолокнистые фильтры “Whatman” GF/F с эффективным размером пор 0.7 мкм. Концентрацию ВВ определяли весовым методом по разности в весе фильтра с осадком и без него.

Немногочисленные измеренные в поверхностном слое в отдельных районах моря концентрации ВВ не позволяли получить статистически достоверные оценки пространственно-временнóй ее изменчивости по всей открытой части моря. Компенсировать их отсутствие можно используя расчетный метод, основанный на корреляционных связях между одновременно измеренными концентрациями ВВ, взвешенного органического углерода (С_ВОВ) и хлорофилла “а” (С_хл), показателем ослабления направленного света (ε) и глубиной видимости белого диска (Z_б). Также для исследования содержания ВВ оценивали возможность применения данных спутниковых сканеров цвета Sea WiFS и MODIS (http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/). В этом качестве были использованы среднесуточные величины показателя рассеяния света назад взвешенными частицами на длине волны 555 нм (b_bp, далее показатель рассеяния света), полученные в 2005–2017 гг. Данные наблюдений сканера цвета, обработанные с использованием региональных алгоритмов [21, 29, 30], выбирались из массива спутниковых данных следующим образом. Программно в суточном (дата станции) массиве данных находился пиксель (подспутниковая точка), координаты которого совпадали с координатами станции. Значение этого пикселя использовалось в регрессионном анализе. В случае его отсутствия границы участка поиска расширялись на 1 км (один пиксель) по широте и долготе в обе стороны от данных координат станции. Значения попавших в этот участок пикселей усреднялись и использовались в регрессионном анализе. При отсутствии подспутниковой точки в день проведения станции процедура ее поиска продолжалась с использованием спутниковых данных, полученных в предшествующий или последующий дни.

Степень связи между переменными в линейных уравнениях регрессии вида у = ах + b, где, у – ВВ (TSM), х – С_ВОВ, С_хл, ε, Z_б оценивали по коэффициенту детерминации (R ²) и корреляции (R), их достоверности (р) и стандартной ошибке регрессии (σ) [19] (табл. 1). Значения коэффициентов корреляции для приведенных зависимостей оказались достоверными при высоком уровне значимости (p < 0.005). Регрессионная связь между некоторыми парами параметров из табл. 1 представлена на рис. 1, 2.

Рис. 1.

Связь между концентрацией взвешенного вещества (TSM) и концентрациями взвешенного углерода (С_ВОВ) и хлорофилла “а” (С_ХЛ), значениями глубины видимости белого диска (Z_б) и показателя ослабления света (ε) в зимний (а), весенний (б), летний (в) и осенний (г) периоды.

Рис. 2.

Связь между измеренной концентрацией взвешенного вещества (TSM) и показателем рассеяния света (b_bp) в июне 2005–2015 гг. (а) и в осенний период в 2015–2017 гг. (б).

Для оценки внутригодовой и межгодовой изменчивости ВВ его концентрацию, помимо измеренной, рассчитывали с помощью полученных уравнений регрессии по данным наблюдений концентраций С_ВОВ и хл. “а” и оптических характеристик воды (Z_б, ε) из банка данных МГИ РАН. Были использованы результаты судовых измерений концентраций С_ВОВ и хл. “а”, полученные в 34 экспедициях в течение 1978–1995 гг. на 309 и 1108 станциях соответственно, и спутниковых (радиометр CZCS) наблюдений концентрации хл. “а” за 1978–1986 гг. [12]. Также использовали полученные в течение 1978–1998 гг. данные 1175 измерений Z_б и более 100 измерений ε [11].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Пространственное распределение. Для оценки сезонных распределений содержания ВВ в поверхностном слое моря были построены карты по измеренным (1984−1993 гг.) его концентрациям (рис. 3а, в, д, ж). Для построения карт по рассчитанным концентрациям ВВ (рис. 3б, г, е, з) последние усреднялись в прямоугольниках со сторонами, равными 40′ по широте и 1° по долготе (практически это квадраты со стороной ~40 миль). Средние значения их концентраций относились к центру квадрата, в котором они вычислялись. Для расчета сезонного содержания ВВ использовались концентрации С_ВОВ и С_хл и значения показателей прозрачности Z_б и ε из банка данных Морского гидрофизического института РАН, полученные в 1980−1995 гг.

Рис. 3.

Распределение измеренных (а, в, д, ж) и рассчитанных (б, г, е, з) концентраций ВВ (мг/л) в поверхностном слое моря в зимний (а, б), весенний (в, г), летний (д, е) и осенний (ж, з) периоды. Точки – станции.

В зимний период содержание ВВ в поверхностном слое изменялась от 0.3 до 0.8 мг/л (рис. 3а). Повышенные его концентрации были зарегистрированы в северной и южной частях моря в области Основного Черноморского течения и в районе западной периферии западного циклонического круговорота (ЗЦК). Пониженное содержание ВВ наблюдалось в юго-западной части моря и в районе восточной периферии ЗЦК. Представленное на рис. 3б распределение ВВ в зимний период было построено по его рассчитанным концентрациям. Расчет проводился по значениям глубины видимости белого диска (Z_б), измеренной в период квазистабильного оптического состояния моря (1955–1986 гг.) и выбранной для расчета в связи с ее хорошей обеспеченностью [11]. Приведенные на рис. 3а, б распределения ВВ в западной части моря удовлетворительно согласуются. Также удовлетворительно согласуются средние значения измеренных и рассчитанных в зимний период концентраций ВВ (табл. 2), различие которых не превышало 15%.

В весенний период измеренное в западной части моря содержание ВВ (рис. 3в) увеличилось примерно в 1.4 раза по сравнению с зимним периодом, что, по-видимому, обусловлено наличием большого количества детрита в результате деструкции диатомовых водорослей, массовое цветение которых обычно наблюдается в феврале–марте. По всем измеренным данным концентрация ВВ изменялась в пределах от 0.4 до 1.5 мг/л (рис. 3в). Наиболее высокие его концентрации были зарегистрированы в северо-западном районе открытой части моря и в восточном циклоническом круговороте (ВЦК). В то же время в южной части моря и в районе восточной периферии ВЦК отмечалось понижение концентрации ВВ. Распределение рассчитанного по концентрации хлорофилла “а” (рис. 3г) содержания ВВ удовлетворительно согласуется с распределением измеренных его концентраций. Повышенные величины рассчитанных концентраций также наблюдались в северо-западном районе, пониженные – в южной и восточной частях моря. Сравнение средних значений измеренных и рассчитанных концентраций ВВ (табл. 2) показало, что их различие не превышало 11%.

В летний период средние значения концентраций ВВ практически не изменились по сравнению с весенним периодом (табл. 2). Повышенное содержание ВВ сохранилось в северо-западном районе (рис. 3д). Следует отметить, что сравнение его распределений в эти сезоны затруднено (особенно в восточной части моря). Это связано с пространственным несовпадением районов исследований, а также межгодовой изменчивостью концентрации ВВ, измеренной весной в апреле 1993 г., а летом – в сентябре 1985 г. и в июне 2005–2015 гг. В то же время распределение рассчитанного по значениям относительной прозрачности содержания ВВ (рис. 3е) удовлетворительно согласуется с распределением измеренной его концентрации. Различие средних значений измеренных и рассчитанных концентраций ВВ не превышало 20%.

В осенний период усредненные по всему морю измеренные концентрации ВВ были в среднем в 1.3 раза меньше по сравнению с летним периодом. Повышенные его концентрации были зарегистрированы в центральном, южном и северо-западном районах, а пониженные – в центральных областях ЗЦК и ВЦК (рис. 3ж). Как видно из рис. 3з, пространственное распределение концентрации ВВ, рассчитанной по показателю ослабления света, удовлетворительно согласуется с распределением измеренной его концентрации. Различие средних значений рассчитанных и измеренных концентраций ВВ не превышало 10%.

Для построения карт пространственного распределения содержания ВВ также использовали его концентрации, рассчитанные по полученным в 1998–2015 гг. спутниковым данным. На рис. 4 представлены сезонные распределения рассчитанных по показателю рассеяния света назад взвешенными частицами (b_bp) концентраций ВВ в открытой части моря. Сравнение распределений ВВ на рис. 3 и 4 показало, что общим для них во все сезоны являются пониженные его концентрации в центральных областях ЗЦК и ВЦК. Также отметим удовлетворительное совпадение средних сезонных значений измеренных и рассчитанных концентраций ВВ (табл. 2, 3), наибольшие различия которых получены в осенне-зимний период (14–22%), а наименьшие (5–10%) – в весенне-летний период. Примерно такие же сезонные различия получены между рассчитанными концентрациями ВВ по судовым и спутниковым данным. Основным отличием является однородность и монотонность распределений содержания ВВ, рассчитанного по b_bp, и повышенные его концентрации в районе Кавказского побережья. Наблюдаемая однородность в распределении ВВ обеспечивается за счет усреднения большого количества данных (пространственное разрешение значений b_bp равно 1 км) в отличие от немногочисленных значений, измеренных и рассчитанных по другим показателям концентраций ВВ. Следует отметить относительно невысокую пространственную изменчивость рассчитанных по b_bp концентраций ВВ, которая может быть объяснена более низкими (в 2–6 раз) значениями среднеквадратических отклонений (табл. 3) по сравнению с такими отклонениями в табл. 2.

Рис. 4.

Распределение рассчитанной по показателю рассеяния света концентрации ВВ (мг/л) в зимний (а), весенний (б), летний (в) и осенний (г) периоды.

Отмеченные различия распределений измеренных и рассчитанных концентраций ВВ (рис. 3, 4) в определенной степени связаны с использованием полученных в различные (1980–1990-е и 2000-е гг.) временны́е периоды данных и наблюдаемыми в эти периоды изменениями в экосистеме Черного моря. Поэтому представляет интерес сравнить распределения измеренных в июне 2005–2007 гг. (рис. 5а) и рассчитанных по квазиодновременно полученным с помощью сканера цвета MODIS-Aqua показателям рассеяния света (рис. 5б) концентраций ВВ. Эти распределения хорошо согласуются как по характеру их пространственной изменчивости, так и по абсолютным значениям средних концентраций ВВ. По мере получения новых данных по содержанию ВВ в различные сезоны года будут уточняться параметры сезонных уравнений регрессии между ними и показателями рассеяния света, что позволит в полной мере использовать преимущества спутниковых методов исследования морской среды.

Рис. 5.

Распределение измеренной (а) и рассчитанной по показателю рассеяния света (б) концентрации ВВ (мг/л) в июне 2005–2007 гг. Точки – станции.

Внутригодовая изменчивость. Внутригодовые изменения измеренных и рассчитанных значений концентрации ВВ приведены на рис. 6. Расчет концентрации ВВ в отдельные месяцы каждого сезона проводили по уравнениям регрессии для соответствующего сезона (табл. 2). Эти уравнения определялись, как правило, по измеренным в одном рейсе данным (зимой – в январе, весной – в апреле, летом – в первой половине сентября, осенью – в октябре, ноябре). Поэтому рассчитанные в другие месяцы этих сезонов концентрации ВВ являются приближенными. В то же время, учитывая удовлетворительное совпадение измеренных и рассчитанных концентраций ВВ в отдельные месяцы (особенно по С_ВОВ, С_ХЛ и Z_б), можно предположить, что рассчитанные концентрации в другие месяцы не будут заметно отличаться от реального его содержания. Более низкие значения рассчитанных по b_bp концентраций ВВ в августе–ноябре от измеренных и рассчитанных по другим показателям в 1980–1993 гг. можно объяснить следующим. Уравнение регрессии, по которому рассчитывалось содержание ВВ, было получено по данным наблюдений ВВ [7] и b_bp в октябре–ноябре 2015, 2016 гг., когда измеренные концентрации ВВ, равные 0.2–0.4 мг/л, были более чем в 2 раза ниже по сравнению с ее значениями в 1980–1993 гг.

Рис. 6.

Годовой ход концентрации ВВ (TSM) в поверхностном слое моря, измеренной (1) и рассчитанной по концентрациям С_ВОВ, С_хл и значениям Z_б (2) в 1978–1998 гг. и по b_bp (3) в 1998–2015 гг., и значений глубины видимости белого диска Z_б (4) и биомассы фитопланктона в слое фотосинтеза (5) в период 1978–1998 гг.

Характер внутригодовой изменчивости измеренных и рассчитанных концентраций ВВ описывается более или менее отчетливо выраженной двухвершинной кривой. Эта кривая находится в противофазе с внутригодовыми изменениями прозрачности (Z_б). На этих кривых выделяются два максимума ВВ и соответствующие им два минимума Z_б. Первые – в весенне-раннелетний период (апрель–июнь), вторые – в позднелетний-осенний период (сентябрь–ноябрь). В летнее время и в начале зимы (январь, февраль) наблюдались пониженные значения концентрации ВВ и повышенная прозрачность. Такое удовлетворительное согласованное изменение этих показателей объяснимо – пониженная прозрачность наблюдается при повышенном содержании в морской воде взвешенных частиц. В отдельные периоды с рассмотренными внутригодовыми изменениями ВВ и Z_б согласуются такие же изменения в развитии фитопланктона, представленные U-образной кривой изменения его биомассы (рис. 6) [9]. Повышенные ее значения в феврале, марте соответствуют повышенным значениям концентрации ВВ и пониженной прозрачности в феврале–апреле. Пониженные значения биомассы в весенне-летний период соответствуют пониженной концентрации ВВ и повышенной прозрачности летом. Относительно высокие концентрации ВВ были отмечены в мае и июне, что связано с интенсивным развитием кокколитофорид и динофлагеллят, периодически наблюдаемых в эти месяцы в Черном море [4, 24], и повышением продуктивности фитопланктона [22]. Таким образом, внутригодовая изменчивость концентрации ВВ в целом была близка к сезонной изменчивости структурных характеристик фитопланктона (биомасса, концентрация хлорофилла “а”), что указывает на его ключевую роль в формировании ВВ в открытой части моря. При этом отметим, что внутригодовая изменчивость структурных показателей фитопланктона в открытой части Черного моря от года к году может существенно изменятся. Это обусловлено, прежде всего, изменчивостью метеорологических условий, оказывающих влияние на сроки сезонной смены видового состава фитопланктона, на абсолютные значения его биомассы, количество и продолжительность ее сезонных максимумов [8, 12, 22].

Межгодовая изменчивость. Для анализа межгодовой сезонной изменчивости содержания ВВ были подготовлены массивы данных, содержащие концентрации ВВ, рассчитанные по сезонным значениям относительной прозрачности [11] и концентрации хлорофилла “а” [12], полученным в период (1978–1998 гг.), и по показателю рассеяния света в период 1998–2015 гг. Межгодовые изменения измеренных и рассчитанных концентраций ВВ приведены на рис. 7. На этом рисунке можно выделить несколько временны́х интервалов, различающихся по уровню содержания ВВ и характеру его изменчивости. В первом интервале (1978–1984 гг.) наблюдались теплые зимы [11, 12], относительно высокая прозрачность, повышенная зимняя температура воды и ниже средней величина биомассы фитопланктона [9], а также были отмечены пониженные концентрации ВВ в зимне-весенний период (рис. 7а, б, табл. 4). В летне-осенний период концентрация ВВ повысилась по сравнению с зимне-весенний периодом и в первой половине 1980-х годов (рис. 7в, г, табл. 4) отмечался ее рост. В эти годы в летний относительно прохладный период (температура воды была ниже климатической) после теплых зим [11] развитие фитопланктона было более интенсивным, что могло привести к увеличению концентрации ВВ.

Рис. 7.

Межгодовые изменения концентрации ВВ, рассчитанной по концентрации хлорофилла “а” (1), показателю рассеяния света (2), глубине видимости белого диска (3) и измеренной (4) в зимний (а), весенний (б), летний (в) и осенний (г) периоды.

Во втором временнóм интервале (1986–1993 гг.) отмечалось значительное увеличение концентрации ВВ во все сезоны. Для этого интервала характерно увеличение среднегодовой величины биомассы фитопланктона в 2–3 раза по сравнению с предыдущим периодом, заметное снижение прозрачности и зимней температуры воды. Как показано в ряде работ, значительные изменения структурно-функциональных характеристик фитопланктона в этот период времени были обусловлены, с одной стороны, изменением климатических условий [25], а с другой, изменением структуры планктонного сообщества [4]. Совпадение значительных изменений климатических условий и структуры планктонного сообщества привело к дополнительному приросту биомассы фитопланктона на протяжении года, что способствовало резкому повышению среднегодовых значений его биомассы и, как следствие, концентрации ВВ в глубоководной области моря по сравнению с другими периодами. По мнению авторов работ [4, 25], в летний период в начале 1990‑х гг. основным фактором прироста биомассы фитопланктона было снижение пресса фитофагов на фитопланктон. Наблюдаемое с середины 1980-х гг. массовое развитие гребневика Mnemiopsis leidyi достигало максимального уровня в 1992 г. Это способствовало интенсивному выеданию гребневиком мезозоопланктона и значительному снижению его биомассы [5, 23], что закономерно уменьшило уровень выедания фитопланктона мезозоопланктоном. Однако скорость регенерации неорганических соединений азота и фосфора планктонным сообществом, за счет огромной биомассы желетелых организмов, практически не изменялась [16, 17]. В комплексе это и способствовало дополнительному приросту биомассы фитопланктона в летнее время в начале 1990-х гг. После 1993 г. уменьшение биомассы гребневика и увеличение количества кормового зоопланктона способствовало началу процесса восстановления экосистемы открытой части моря [4, 24]. В 1994 и 1995 гг. было отмечено снижение биомассы фитопланктона. Это, в свою очередь, повлияло на уменьшение содержания С_ВОВ и хлорофилла “a” и повышение прозрачности воды, значения которых приблизились к уровню первой половины 80-х гг., а также к снижению содержания ВВ во все сезоны.

По результатам анализа межгодовых изменений концентрации ВВ, рассчитанной по показателю рассеяния света в период (1998–2015 гг.) и измеренной в северо-восточной части моря в июне (2005–2015 гг.) и северной его части осенью (2015–2017 гг.), можно выделить два интервала. В течение 1998–2004 гг. содержание ВВ в зимний, летний и осенний сезоны снижалось, а в 2005 и 2006 гг. резко возросло в 1.5–2 раза. Далее оно опять снижалось – зимой до уровня содержания ВВ в 1978–1985 гг., а летом и осенью – до минимальных его значений в течение всего рассматриваемого периода. Такие межгодовые изменения рассчитанных концентраций ВВ хорошо согласуются с изменениями их измеренных значений в летний период и абсолютными значениями в конце анализируемого периода (рис. 7в, г). В весенний период в межгодовой изменчивости содержания ВВ выраженный тренд отсутствует. Преобладающими являются примерно пятилетние волнообразные колебания, вероятнее всего связаны с циклическими изменениями климатических условий. Анализ межгодовых изменений содержания ВВ позволяет сделать вывод о важном вкладе автохтонной взвеси в формирование состава ВВ в поверхностном слое открытой части Черного моря.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе многолетних судовых натурных наблюдений концентрации взвешенного вещества, взвешенного органического углерода, хлорофилла “а” и показателей прозрачности морской воды за период 1978–1998 гг., а также спутниковых данных по рассеянию света за период 1998–2015 гг. получены сезонные уравнения линейной регрессии в поверхностном слое открытой части Черного моря.

Отмечена согласованность сезонных пространственных распределений, построенных по измеренным и рассчитанным концентрациям ВВ. Различие средних значений этих концентраций в рассматриваемый период находилось в пределах 5–22%.

Установлена удовлетворительная согласованность внутригодовых изменений измеренных и рассчитанных концентраций ВВ по судовым данным за период 1978–1998 гг. Годовой ход рассчитанных концентраций ВВ описывался двухвершинной кривой и находился в противофазе с внутригодовыми изменениями прозрачности морской воды (Z_б). В зимний, весенний и летний сезоны отмечено удовлетворительное согласие изменений среднемесячных значений содержания ВВ и биомассы фитопланктона. Отличия характера внутригодовых изменений концентраций ВВ, рассчитанных по показателю рассеяния света и по другим параметрам, связаны с недостаточной обеспеченностью одновременно полученных судовых и спутниковых данных в 2000-е гг.

Межгодовая изменчивость содержания ВВ в основном была связана с изменениями климатических условий, которые оказывали влияние на интенсивность развития фитопланктона (уровень ПП, биомассы фитопланктона и хлорофилла “а”) и прозрачность морской воды. Выделено несколько временны́х периодов межгодовой изменчивости с характерными изменениями концентрации ВВ, биомассы фитопланктона, прозрачности воды и климатических условий. Аномальные изменения структуры планктонного сообщества в конце 1980-х–начале 1990-х гг., совпавшие с климатической цикличностью, способствовали высоким значениям первичной продукции и биомассы фитопланктона, и, как следствие, повышению концентраций ВВ.

Выявленная согласованность временны́х изменений концентрации ВВ и биомассы фитопланктона указывает на его важную роль в формировании поля ВВ в поверхностном слое в открытой части Черного моря.

Благодарности. Авторы выражают благодарность анонимному рецензенту за доброжелательное и конструктивное замечание по содержанию статьи.

Источники финансирования. Работа выполнена в рамках государственного задания по темам: № 0827-2019-0001 “Фундаментальные исследования процессов взаимодействия в системе океан–атмосфера, определяющих региональную пространственно-временнýю изменчивость природной среды и климата”; № 0828-2019-0003 (АААА-А18-118021490093-4) “Функциональные, метаболические и токсикологические аспекты существования гидробионтов и их популяций в биотопах с различным физико-химическим режимом”.