3. Образование зон повышенной биологической и рыбопромысловой продуктивности

Что такое рыбопромысловая продуктивность?

Рыбопромысловая продуктивность Мирового океана и отдельных его частей выражается количественно общей или удельной биомассой и ее приростом в единицу времени. Суммарно для всего Мирового океана она равняется одному миллиарду тонн, продукция - 0,2 млрд. т в год. Другой показатель, - урожай, является той частью биомассы, которая изымается человеком в определенном районе. Рыбопромысловая продуктивность отдельных промысловых районов или морей оценивается по изъятию рыбы или других морепродуктов с одного гектара в год.

Промысловая продуктивность ориентировочно пропорциональна уровню первичной. Как уже указывалось, районы тропических апвеллингов, производящие наибольшую первичную продукцию, являются одновременно самыми богатыми и самыми стабильными промысловыми районами. Однако нектон, к которому в большинстве относятся промысловые виды, имеет более сложное распределение в пространстве и более сложную временную изменчивость.

Сфера обитания рыб, моллюсков и ракообразных определяется, прежде всего физико-климатическими условиями: температурой, соленостью, глубиной, ареалом миграций. Указанные сообщества существенно различаются по диапазонам физических характеристик, в которых они реализуют свои биологические циклы. Есть рыбы с почти неограниченными пределами температуры обитания и с очень узким диапазоном этой характеристики. Первые обозначаются как эвритермные, вторые - стенотермные. Аналогично по солености - эвригаллинные и стеногалинные. Обитание некоторых видов рыб ограничено морем или районом в океане, другие имеют трансокеанский ареал миграций, например, балтийский угорь, мигрирующий при размножении от эстуариев Балтийского моря до субтропического Саргасова моря на другой стороне Атлантического океана.

Ареал обитания не идентичен показателю рыбопромысловой продуктивности. Существуют виды рыб, настолько дисперсно распространенные в океане, что практически не являются промысловыми и только встречаются в "прилове". Указанная продуктивность оценивается по совокупной добыче объектов промысла или по расчетному уровню возможного вылова. Последний зависит от общей биомассы рыб и от степени скопления облавливаемых видов. Величина и плотность скоплений обусловлены: количеством и концентрацией объектов питания рыб при кормовых миграциях; расположением и размером области зимовки или нереста, которые, в свою очередь, определяются соответствующими термохалинными и динамическими условиями. Поэтому зоны апвеллинга у западных тропических побережий материков, зоны подъема глубинных вод, образуемые глобальными потоками и круговоротами, фронтальные разделы различных водных масс обеспечивают высокую первичную продуктивность и области повышенной концентрации корма рыб и промысловые скопления их самих. Фронтальные зоны, кроме наличия корма, создают эффект стенки, перед которой рыбные стаи задерживаются при переходе в воды иной температуры и солености, а при изгибах или меандрах фронта создаются гидродинамические ловушки с дополнительным повышением концентрации рыб. Циклонические и антициклонические круговороты, кроме процесса подъема глубинных продуктивных вод, создают динамические предпосылки скопления корма и объектов промысла. Для области зимовки предпочтительны районы с наименьшей адвекцией вод, где зимующим скоплениям не требуется дополнительной затраты энергии для удержания в данном месте. Особенности нерестилищ включают также "затишные зоны" или течения, переносящие икру и личинки пелагических рыб в благоприятные для них районы. Для донной икры важным является качество грунта, - предпочтительны галька и гравий с донными водорослями.

Как видим, предпосылки высокой рыбопромысловой продуктивности весьма разнообразны. Едва ли это многообразие можно свести к какому-то общему индексу, однако, оказалось допустимым найти наиболее общий.В.А. Брянцевым в качестве такового предложен показатель разнообразия трехмерного поля плотности, который количественно определяется по формуле статистической энтропии Шеннона:

Поле плотности определяется термохалинной структурой. Следовательно наличие термоклина и галлоклина, наличие фронтов и круговоротов - признаки сложного, "разнообразного" поля плотности. Оно также усложняется динамическими предпосылками сильных течений. Таким образом, мера разнообразия, мера сложности и информативности трехмерного поля плотности может рассматриваться как мера повышенной биологической и промысловой продуктивности. Количественно это может быть выражено уровнем статистической энтропии в выборке вертикальных и горизонтальных градиентов поля плотности в каком-то макромасштабном объеме. Проблема объединения вертикальных и горизонтальных градиентов в одну совокупность, имея в виду то, что последние на 3 порядка меньше первых, решается простым умножением их на 103. Далее все значения соединяются в одну выборку, подсчитываются относительные вероятности (Рi) и значение энтропии.